摘要：本文主要闡述利用RTK具有快速、高效且精度高；不受通視、障礙物及地形條件的影響；不受兩站間距離長短的限制特點，淺談RTK在工程測量中的應用。主要包括：全球定位系統實時差分RTK的基本概念、結構組成、工作原理以及在工程測量中的應用。
　　
　　關鍵詞：RTK；原理；應用；方便快捷
　　
　　2RTK系統的組成
　　（1）RTK基準站
　　（2）RTK流動站
　　（3）數據鏈
　　RTK基準站不同于靜態GPS測量的是多了一臺電臺，其作用是把基準站的差分信號發送流動站的電臺，通過接收機處理后在電子手簿或WindowsCE上顯示出來。其數據流動為基準站數據鏈流動站。
　　3RTK原理
　　RTK技術又稱為載波相位差分技術，對于載波相位差分一般有兩種：（1）改正法，即把基準站所計算的載波相位改正數發送給流動站，改正流動站所測的載波相位并計算該點的坐標位置。（2）差分法，即基準站所測量的觀測數據實時的發送給流動站GPS接收機，流動站快速解算所接收各顆衛星的整周模糊度，從而通過計算獲取該點坐標。
　　4RTK主要技術指標
　　RTK作為新技術用于測量是對靜態GPS測量的有機補充，但對RTK測量的相關規范還沒有出臺，以下是結合實際情況所給出的技術指標：
　　4.1RTK測量時的儀器標稱精度
　　平面：1cm+1ppm；高程：2cn+2ppm。
　　4.2距離
　　建議工作距離：10km。
　　最大工作距離：40km(有時需用大功率電臺和中繼站的配合)。
　　4.3時間
　　RTK初始化時間：2～10秒(好的測量)。
　　RTK測量時間：2秒厘米級，20秒毫米級。
　　5RTK測量中的坐標系統管理
　　對于GPS測量其本身運作在WGS84地心坐標系統下，但實際測量所面對的坐標系統卻變化多樣，主要分兩種：
　　5.1基準和坐標系參數明確，可以確定兩個大地測量基準之間的轉換參數，從而通過鍵入該坐標系的相關參數求取轉換參數，把測量的WGS84地心坐標系統下的三維直角坐標轉換到該坐標系下，根據基準站所鍵入的坐標和確定的投影計算流動站所測點的坐標。
　　5.2基準和坐標系參數不明確，分兩種情況
　　5.2.1知道該點的GWS84地心坐標和該點的地方坐標，通過一鍵入來確定該控制點所控制范圍的轉換參數(至少三個已知點)，通過這種方法所確定的轉換參數適用于該控制點所控制，對該控制點無法控制該轉換對數不適用，但該方法適用于任意坐標系統，特別在建立工程控制網中得到了大量的應用。
　　5.2.2只知道該地方坐標，這時需利用RTK定位方法，以基準站為起算位置，確定各控制點之間的位置關系，并實時測定該控制點的WGS84地心坐標。在這種情況下，基準站的大地坐標是GPS自動測定的，得用控制點的兩套坐標系WGS84地心坐標(實時測定的)和地方坐標求取轉換參數，然后岔氣轉換參數求取基準站的地方坐標，并刷新地方坐標為基準站的假定坐標。這時就同(1)一樣了。
　　6動態操作流程
　　6.1基準站
　　連接儀器(尤其注意一定確保電臺連接正確后再加電)
　　
　　
　　新建任務(取文件名，選擇坐標系，我們常用無投影無基準，在后面用3-4個已知點作校正)
　　
　　輸入點校正(平面至少兩個已知點，最好三個，要高程需四個點，每個點應具有84和54兩個坐標系)
　　
　　對主機及電臺進行設置(注意天線類型，無線電頻率)
　　
　　
　　啟動基準站(觀察電臺有閃動表示已啟動)
　　6.2流動站
　　連接儀器
　　
　　打開任務(選擇與基準站同一個任務)
　　
　　對主機及電臺進行設置(注意天線類型，無線電頻率，看見手簿有電臺標志表示收到無線電信號，等初始化完成后即可)
　　開始測量(可選擇測點，線)
　　放樣(可現場輸入，亦可內業鍵入要放的要素)
　　7RTK在工程測量中的應用
　　由于RTK測量下儀器標稱精度為平面：1cm+1ppm；高程：2cm+2ppm；可以滿足城市各等級GPS控制網的要求，但考慮到TRK觀測時間短，受衛星升降和隨機誤差的影響圈套，故對高精度的控制網仍采用靜態GPS測量的方法進行。在作業時可采用靜態GPS測量做框架網，用RTK測量作框架網內加密肉點的測量。為了克服RTK測量中手持對中桿對測量結果的影響，所有的測量可用腳架對中，用巨大基座整平，這種方法在實際測量中經檢驗確實極大的提高了測量的精度。對于水準測量，用均勻頒布的水準控制點做擬和，在較平坦的地區，完全可以達到等外水準的測量要求。RTK在山區大比例尺地形測量。
　　7.1RTK在山區大比例尺地形測量
　　收集測區的控制點資料,對GPS靜態和RTK測量進行技術設計。首先對儀器進行了常規檢驗,包括電池電量、主機內存等,使用Pccdu軟件設置截止高度角和采樣率;然后使用4臺GPS接收機對測區內的4個全站儀1級導線點(19,21,24,25號點)進行一個時段(40min)靜態測量,并將19和24號點作為已知點,使用Pinnacle軟件解算出它們在WGSO84坐標系中的經度、緯度和大地高程及21和25號點的平面坐標.已知點和待定點的平面坐標和大地坐標分別如表1和表2所示：
　　
　　表1GPS靜態測量所得控制點平面坐標（單位：米）
　　
　　RTK作業時的人員安排：基準站1人,3臺流動站每站2人,1人操作儀器,1人畫草圖。
　　基準站上的工作：基準站應選在視野開闊、便于上點、遠離大功率無線電發射源及高壓電線的地方。為了增加電臺的輻射半徑,基準站應選在較高的位置,作業中選擇19號點作為基準站。在基準站上安置好儀器、開機,然后用手簿進行基準站設置,設定截止高度角為10,采樣率為1s,調整好基準站電臺頻段,并輸入19點的大地坐標(表2)。
　　流動站上的工作：流動站按要求連好線,用手簿進行流動站的設置工作。首先新建一個工作項目,將流動站電頻段和基準站設置相同,設置好截止高度角和采樣率同基準站)后,輸入19,21,24,25號點大地坐標和平面坐標,求解出4個坐標轉換參數:2個坐標平移a和b,1個旋轉參數θ,1個尺度比參數m。
　　對RTK圖根控制測量的可行性檢驗：流動站設置完畢后,在碎步測量工作前,選擇測區內的所有已知點坐標和高程進行檢核,即首先用RTK測量測區內10,16,21,24,25號點的坐標,然后將實測坐標與對應各點的2s1級導線測量坐標和4等水準測量高程進行比較,所得坐標較差如表3所示。
　　
　　表3RTK測量坐標和已知坐標較差（單位：mm）
　　
　　由表3可以看出:RTK測量成果與已知成果相差較小,圖根點的點位精度等各項指標符合《工程測量規范》要求,說明在山區進行大比例尺測量的圖根控制可以采用RTK技術。由于用RTK測量無測站之間因搬站而引起的誤差傳遞,控制測量和碎部測量的精度是相同的,故碎部點的精度也完全滿足要求。
　　7.2水域測量
　　由于RTK最大工作距離可過40km，對于沒有建立差分站的洪口和碼頭，用RTK測量方法結合多波束測深儀可進行各種比例尺水下地形測繪，航道內的清理工作。
　　定位是水下地形測量的重要組成部分。測量江河湖海水下地形，其比例尺都比較大，根據用戶不同，測圖比例尺從1：1000到1：10000，即平面位置精度要過到0.1-1米。而水上定位不同于陸地定位，因為船是運動的、實時的，不可能像陸地測量那樣靜止測量。水上定位有多種方法、如光學定位、無線電定位、衛星定位、水聲定位以及組合定位等，光學定位以交會方法為主，即通常所用的前方交會法、后方交會法、側方交會法以及極坐標法。由于后方交會法與側方交會法有致使缺陷，不適于水上定位，已基本淘汰，極坐標法為近年來國內外研制的沿岸測量自動化系統所常用的方法。無線電定位系統具有全天候、連續實時定位的特點，定位精度基本能滿足要求，作用距離遠、覆蓋范圍大，以成為目前海洋測量的主要定位手段之一。水下聲學定位是得用水下聲標在水底建立測量控制網的一種水上測量定位手段。衛星定位日前主要是得用GPS衛星信號進行定位，GPS單點定位由于至多種因素影響，精度不高。定位精度近100米，不適于水上定位。近年來，國內外對運用GPS進行高精度動態測量作了大量研究，目前應用較多的有位置差分、偽距差分相位平滑，但精度最高只能到3-5米。而使用實時載波相位差分RTK，精度可達厘米級，可以滿足高精度測量要求，水上一般沒有遮擋，開闊的環境專項適合運用RTK。至于組合定位系統就是把幾種定位系統組合起來，使之互補償，使之提高定位精度。一般來說，組合定位系統價格昂貴，實際應用較少。
　　7.4線路放樣測量
　　RTK測量中，線路放樣使RTK測量的優越性得到了充分的體現，不僅表現在人和資源的節省上，更體現在創造經濟效益的價值上。其放樣的開工主要有三種：
　　7.4．1點位放樣
　　RTK測量實時獲取測量點的坐標，并給出所測點的坐標和放樣點的坐標差異，并配以箭頭作為導航方向可幫助快速找到放樣點，并提供放樣點精度，而且可進行采點。對于無法放樣點可得RTK測量的輔助工具來完成放樣工作。
　　7.4.2直線放樣
　　對于直線，首先在RTK測量的輔助工具定義直線，然后按照樁號放樣，方法同點位放樣。
　　7.4.3曲線放樣
　　應按曲線的參數定義好曲線，然后按照樁號放樣，方法同點位放樣。鐵路曲線測量
　　7.5管線測量
　　隨著城市的建設和發展，地下管網的信息化管理顯得愈來愈重要，對地下管網建立可視的圖文信息管理系統對城市的建設和可持續發展有很重要的意義，并且在大型工程如：地鐵、輕軌和高架橋的管線整改中，可以減少物力、財力和人力的投入。在管線信息庫的建立中，管線的位置跾是尤為生要的，在街道密布，走向曲折，高樓林立，白天交通繁忙，用常規方法(如全站儀)困難。工期緊，任務多，常規方法不能按時完成，用GPS靜態測量建立控制網，用RTK進行碎部地物點的測量，實時得到管線位置的三維坐標，得用該管線的位置信息加管線的屬性信息，就為城市管網圖文稿信息管理系統提供了直接的數據來源，建成的管線信息管理系統為管線的查詢、避免重復探測所造成的經濟損失。
　　7.6RTK結合全站儀進行測量
　　由于GPSRTK是被動式的接收二萬公里高空中的衛星信號和無線電傳輸信號，所以決定了它對信號質量的依賴性，所以對GPS信號影響的因素都會造成對GPSRTK測量的影響，對于像高壓線、墻角、樹叢邊等周轉的設有控制點的標志，在RTK測量無法在確定每顆衛星的整周模糊度時，用全站儀結合RTK測量，就可以高效率的完成測量任務，對于測量的成果，RTK測量成果可以和全站儀的測量成果一起處理。
　　參考文獻
　　「1」 劉基余、李征航等編著《全球定位系統原理及其應用》測繪出版社
　　「2」 吳俊昶、劉大杰等編著《控制網測量平差》測繪出版社
　　「3」 國家測繪局發布《全球定位系統(GPS)測量規范》
　　「4」 《城市測量規范》1999年
　　「5」 徐紹銓、張華海等編著《GPS測量原理及應用》武漢大學出版社
　　「6」 周忠謨、易杰軍編著《GPS衛星測量原理與應用》.北京：測繪出版社
　　
　　搜論文知識網致力于為需要刊登論文的人士提供相關服務,提供迅速快捷的論文發表、寫作指導等服務。具體發表流程為：客戶咨詢→確定合作，客戶支付定金→文章發送并發表→客戶接收錄用通知，支付余款→雜志出版并寄送客戶→客戶確認收到。鳴網系學術網站，對所投稿件無稿酬支付，謝絕非學術類稿件的投遞！