RTK技术运用

【摘要】随着GPS定位技术的进步和接收机性能的迅速发展，GPS在测量定位中己得到了广泛的应用。RTK使用由数据通信链路传送的己知参考站GPS接收机获得的原始观测数据或相位改正数据，在线式或实时计算未知点与己知参考站的几何关系，从而得到用户接收机的精确位置。本文分析了RTK技术的应用及其实例分析，对实践有一定指导意义。

【关键词】RTK；GPS；测量；应用

一、RTK技术概述

实时动态（RTK）测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，其基本思想是：在基准站上设置1台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。RTK技术在距参考站20公里的范围内可获得1一5厘米的定位精度，基线精度为1一1Oppm。

二、RTK技术的应用

1、控制测量

为满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。

2、像控点测量

像控点测量是航空摄影测量外业主要工作之一，传统的方法要布设大量的导线来测量部分平高点，内业再加密。采用RTK技术测量，只需在测区内或测区附近的高等级控制点架设基准站，（若测区内或测区附近无高等级控制点，可先加密），流动站直接测量各像控点的平面坐标和高程，对不易设站的像控点，可采用手簿提供的交会法等间接的方法测量。像控点的精度要求对于RTK测量来说是不难达到的。与传统作业相比较，它不需要逐级布设控制点；与静态GPS测量相比，缩短了作业时间，因而大大提高了作业效率，功效至少提高3～5倍。

3、线路中线定线

RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。

4、建筑物规划放线

建筑物规划放线，放线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。使用RTK进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系，对于短边，其相对关系较难满足。在放样的同时，需要注意的是测量点位的收敛精度，如果点位收敛精度不高的情况下，强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下，用RTK进行规划放线一般能满足要求。

5、用地测量

在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。

6、其他方面测量

RTK技术还可用于地形测量、水域测量、管线测量、房产测量等方面。用RTK测图，可不用布设图根控制，仅依据少量的基准点，即可直接测定地形地物点坐标，如果用专业测图软件，通过电子手簿记录即可实现数字化测图。在水下地形测量是，RTK能自动导航和按距离或时间间隔自动采点，只要将天线高量至水面，加水深改正后，即可高精度的实时测定水下地形点的三维坐标，由专业软件成图。

三、GPS-RTK 在城市测量中的应用实例分析

下面以东莞市富锦食品有限公司（东莞）有限公司食品生产及研发项目的规划定线测量工程中GPS-RTK测量技术的应用为例，阐述该技术的应用情况。测区位于东莞市望牛墩镇朱平沙村，该项目为工业区，城市建筑物密集，交通繁忙，无线电信号复杂，街道两旁树木密集，通视条件较差。故采用GPS-RTK测量技术作为本项目规划定线测量的实测技术手段，在充分调研论证并通过试验检测认证的基础上全面实施，取得了比较好的效果。

1、作业过程

选取精度高、可靠性好的城市基本控制网点作为RTK测量的工作基准。在试用试验阶段，针对所选用的GPS仪器，得出了该城区流动站在作用距离为5km范围内，能高质量、清晰地接收基准站发出的数据。以此为参考数据，选定了分布于该区域的一级导线点IIZ030、IIZ031、IIZ033作为本次工程的起算点，组成本次定线测量工作的基准框架网，并利用3个控制点的WGS-84坐标系和珠区坐标系成果计算出用于GPS-RTK测量的3个坐标转换参数。

2、GPS-RTK定位精度试验

选取1个GPS-RTK测量基准网点，架设RTK基准站，流动站在离基准站0.5km范围内，有目的地施测了原本市城市控制点共计3个点，将这些测量结果与已知成果进行有效对比。

3、RTK定位精度评价

从上表中比较数据可以看出：RTK测量结果与其他测量技术获取的测量结果互差均在厘米级，其中互差最大为1.8cm，最小为0.3cm，平均为1.12cm。可以认为GPS-RTK测量结果的点位精度达到厘米级，而且各点位之间不存在误差累积，克服了传统测量技术的弊病，完全能满足东莞市富锦食品有限公司（东莞）有限公司食品生产及研发项目的规划定线测量的精度要求。

4、采用GPS-RTK测量技术施测规划定线

在检测试验取得成功的基础上，以RTK基准框架网点为基础，架设GPS基准站，两套GPS-RTK接收机作为流动站，使用1+2电台工作模式进行测量。

由于所用GPS-RTK系统的发射电台最大支持20W，作业距离比较远，可控制的作业区域更广，减少因不断搬站引起的不必要误差。流动站在第1次测量时，在三个已知点上作RTK测量，其测量结果与已知点进行比较，从而检查RTK系统的区域转换参数是否正确；最后，将GPS获得的数据处理后直接录入计算机，可及时精确地获得界址点图形信息，准确地制作宗地图、地籍图，计算宗地面积等。

四、总结

RTK在控制测量以及施工放样中有着广泛的运用，比传统的测量仪器的测量，它有着省时省工且精度高等特点，提高了测量的速度，缩短了工期，节省了人力物力，产生了一定的经济效益。但其在碎部测量中的应用还是有一定的限制。在进行测量时，主要注意事项是基准站选择要在比较中心、位置空旷开阔的至高点上，且周围无磁场的影响，这样流动站接收的信号好。并把观测成果与首级控制成果进行整体平差，这样动态观测经平差后的精度就较高。

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