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前言：随着科学的进步，测绘方法的改进，RTK测量技术以其快捷、精准的特点广泛地被测量人员所采用，但在测量中仍存在一些问题值得我们去探讨。本文通过对温州电力局丁山B09地块平面、高程的测量来分析RTK测量的精度。
中图分类号：P258 文献标识码：A
RTK的基本原理
RTK（Real Time Kinematic）技术是以载波相位测量与数据传输技术相结合的以载波相位测量为依据的实时差分GPS测量技术，是GPS测量技术发展里程中的一个标志，是一种高效的定位技术。它是利用2台以上GPS接收机同时接收卫星信号，其中一台安置在已知坐标点上作为基准站，另一台用来测定未知点的坐标——移动站，基准站根据该点的准确坐标求出其到卫星的距离改正数并将这一改正数发给移动站，移动站根据这一改正数来改正其定位结果，从而大大提高定位精度。它能够实时的地提供测站点指定坐标系的三维定位结果，并达到厘米级精度。RTK测量一般有单基准站RTK和网络RTK两种方法，本次以WZCORS网进行网络RTK图根控制测量为例，对RTK测量的平面精度、高程精度进行分析。
RTK的误差来源
RTK定位的误差一般分为两类，一类是与仪器和干扰有关的误差，另一类是与距离有关的误差。与仪器和干扰有关的误差主要包括天线相位中心变化、多路径误差、信号干扰和气象因素等。与距离有关的误差主要包括轨道误差、电离层误差和对流层误差等。对固定基准站而言，与仪器和干扰有关的误差可通过各种校正方法予以削弱，与距离有关的误差将随移动站至基准站的距离的增加而加大，所以RTK的有效作业半径是有限制的（一般为几公里，网络RTK作业时不受此限制）。与距离有关的误差主要部分可通过多基准站技术来消除，但是其残余部分也随着移动站至基准站距离的增加而加大。
RTK图根控制测量的一般要求
使用RTK进行测量时，一般先对测区进行测区坐标系转换参数的获取，就是利用三个或三个以上已知地方坐标的控制点和在已知点上使用GPS所测的WGS84坐标进行计算求取WGS84坐标与地方坐系的转换参数，如果两者的转换参数已知时可直接使用已知参数。
根据规范要求，进行RTK控制测量时均需对一个及一个以上的同等级或高等级已知点进行联测，作为一个必要的检核条件，已知数据与检核数据的平面较差不应大于5cm。一般地，进行RTK测量时按下以要求进行：
卫星状态应符合以下几个要求：截止高度角15o以上的卫星个数不少于5颗，空间位置精度因子PDOP值不得大于6。
流动站观测时采用三角架对中、整平，每次测前、测后进行天线高的量测，量测精确到毫米，测前、测后两次较差不应大于3mm，每次观测的历元不少于20个，采样间隔2S~5S，各点需进行两次或两次以上独立观测，各次测量的平面坐标较差应不大于4cm，高程较差应不大于4cm，取中数作为最终成果。
平面坐标转换残差应不大于±2cm，高程拟合列差应不大于±3cm。
观测前，应在流动站获得固定解，在不丢失初化状态的前提下进行测量，每次观测之间应重新初始化。
当有些地方存在干扰源时或周围存在局部遮挡时，会造成RTK测量不正常，导至观测成果出现较大误差甚至错误，一般的这种情况观测时不易被发现，可在测量时根据一些特定的情况加以判定，如初始化很慢，无法获得固定解或获取固定解很慢等情况，当遇到这种情况时最好重连基站或采取关机重新开机重测，或者换时间段进行测量等。
RTK图根控制测量实例
本次测量选取了 5个一级导线点（四等水准）分别为：XE028、XE030、DSZZ、XE034、XE041作为首级控制进行RTK控制测量（点位分布如图1所示），坐标转换水平残差最大为0.025m 最小为0.003m高程残差最大为-0.018m,最小为-0.001m。进行RTK测量时联测了XE029、XE031 、XE032 、XE033、XE035、XE036等六个已知点（平面为一级，水准为四等），并对测区范围内已埋石的图根点D1 、D2、 D3、D4等四点进行测量，测量时严格按RTK图根测量技术要求进行作业。RTK测量结束后，采用附合导线测量出D1 、D2、 D3、D4等四点的平面坐标，采用水准仪按四等水准要求测出D1 、D2、 D3、D4等四点的高程数据。并将RTK所测数据与已知数据、导线测量成果、水准测量成果进行对，结果如（表1）所示。
图1：控制点分布示意图
如（表1）结果所示，采用RTK与已知数据（或导线测量数据）、水准测量数据的对比中，两者的平面点位较差其最大为2.66cm，平均点位较差为1.50cm；两者的高程较差最大为1.90cm，高程平差较差为-0.42cm。根据浙江省《工程测量规范》的要求，图根控制点相对邻近等级控制点的点位中误差不应大于图上0.1mm，高程中误差不应大于基本等高距的1/10（本次按1/500比例尺地形图计：控制点点位中误差≤5cm,高程中誤差≤5cm），本次所测成果均满足规范要求。
点号 X坐标（米） Y坐标（米） 高程H(米) 差值(CM) 备注
△X △Y △D △H
XE029 RTK数据 3079184.534 513650.301 5.584 0.50 -0.30 0.58 0.20 已知点
已知数据 3079184.539 513650.298 5.586
XE031 RTK数据 3078330.883 513734.399 6.179 0.80 -0.70 1.06 -0.10 已知点
已知数据 3078330.891 513734.392 6.178
XE032 RTK数据 3076708.118 512563.284 6.378 0.30 0.10 0.32 -1.90 已知点
已知数据 3076708.121 512563.285 6.359
XE033 RTK数据 3076164.885 512136.324 6.298 1.50 -2.20 2.66 -1.70 已知点
已知数据 3076164.900 512136.302 6.281
XE035 RTK数据 3076147.811 511120.483 5.764 -1.20 0.40 1.26 0.50 已知点
已知数据 3076147.799 511120.487 5.769
XE036 RTK数据 3076496.121 510629.408 5.811 1.50 0.50 1.58 -0.10 已知点
已知数据 3076496.136 510629.413 5.810
D1 RTK数据 3076739.248 511549.722 6.123 1.20 0.10 1.20 -0.20 图根点
导线、水准数据 3076739.260 511549.723 6.121
D2 RTK数据 3076948.821 511767.299 5.751 -1.30 -1.50 1.98 -0.30 图根点
导线、水准数据 3076948.808 511767.284 5.748
D3 RTK数据 3076554.382 511835.509 6.066 -2.40 -0.80 2.53 -1.30 图根点
导线、水准数据 3076554.358 511835.501 6.053
D4 RTK数据 3076719.845 511969.337 6.213 1.70 0.70 1.84 0.70 图根点
导线、水准数据 3076719.862 511969.344 6.220
平均值 1.50 -0.42
表1:RTK、导线、水准、已知数据对比表
结语
RTK测量技术有着精度高、速度快、实时、全天候、点位间不需通视等优点，是我们日常测绘生产中的重要作业手段。应用RTK进行测量，有着其它方法不可比拟的优势，在城镇测量中，特别是图根控制测量中，采用RTK测量作业的速度比采用全站仪、水准仪等的常规方法作业要快许多，对于大范围的测量，RTK测量方法的生产效率将成倍提高。
当然RTK的测量还是会受到自然条件的限制，如在城区、林区由于环视遮挡物多，RTK就无法很好地发挥作用，常规的测量方法会有更高的效率。
参考文献
《工程测量规范》GB 50026-2007
《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规划》CH/T 2009-2010
《卫星定位城市测量技术规范》CJJ/T 73-2010
《城市测量规范》 CJJ/T 8-2011
浙江省《1：500 1：1000 1：2000基础数字地形图测绘规范》DB33/T 552-2005
中图分类号：P258 文献标识码：A
RTK的基本原理
RTK（Real Time Kinematic）技术是以载波相位测量与数据传输技术相结合的以载波相位测量为依据的实时差分GPS测量技术，是GPS测量技术发展里程中的一个标志，是一种高效的定位技术。它是利用2台以上GPS接收机同时接收卫星信号，其中一台安置在已知坐标点上作为基准站，另一台用来测定未知点的坐标——移动站，基准站根据该点的准确坐标求出其到卫星的距离改正数并将这一改正数发给移动站，移动站根据这一改正数来改正其定位结果，从而大大提高定位精度。它能够实时的地提供测站点指定坐标系的三维定位结果，并达到厘米级精度。RTK测量一般有单基准站RTK和网络RTK两种方法，本次以WZCORS网进行网络RTK图根控制测量为例，对RTK测量的平面精度、高程精度进行分析。
RTK的误差来源
RTK定位的误差一般分为两类，一类是与仪器和干扰有关的误差，另一类是与距离有关的误差。与仪器和干扰有关的误差主要包括天线相位中心变化、多路径误差、信号干扰和气象因素等。与距离有关的误差主要包括轨道误差、电离层误差和对流层误差等。对固定基准站而言，与仪器和干扰有关的误差可通过各种校正方法予以削弱，与距离有关的误差将随移动站至基准站的距离的增加而加大，所以RTK的有效作业半径是有限制的（一般为几公里，网络RTK作业时不受此限制）。与距离有关的误差主要部分可通过多基准站技术来消除，但是其残余部分也随着移动站至基准站距离的增加而加大。
RTK图根控制测量的一般要求
使用RTK进行测量时，一般先对测区进行测区坐标系转换参数的获取，就是利用三个或三个以上已知地方坐标的控制点和在已知点上使用GPS所测的WGS84坐标进行计算求取WGS84坐标与地方坐系的转换参数，如果两者的转换参数已知时可直接使用已知参数。
根据规范要求，进行RTK控制测量时均需对一个及一个以上的同等级或高等级已知点进行联测，作为一个必要的检核条件，已知数据与检核数据的平面较差不应大于5cm。一般地，进行RTK测量时按下以要求进行：
卫星状态应符合以下几个要求：截止高度角15o以上的卫星个数不少于5颗，空间位置精度因子PDOP值不得大于6。
流动站观测时采用三角架对中、整平，每次测前、测后进行天线高的量测，量测精确到毫米，测前、测后两次较差不应大于3mm，每次观测的历元不少于20个，采样间隔2S~5S，各点需进行两次或两次以上独立观测，各次测量的平面坐标较差应不大于4cm，高程较差应不大于4cm，取中数作为最终成果。
平面坐标转换残差应不大于±2cm，高程拟合列差应不大于±3cm。
观测前，应在流动站获得固定解，在不丢失初化状态的前提下进行测量，每次观测之间应重新初始化。
当有些地方存在干扰源时或周围存在局部遮挡时，会造成RTK测量不正常，导至观测成果出现较大误差甚至错误，一般的这种情况观测时不易被发现，可在测量时根据一些特定的情况加以判定，如初始化很慢，无法获得固定解或获取固定解很慢等情况，当遇到这种情况时最好重连基站或采取关机重新开机重测，或者换时间段进行测量等。
RTK图根控制测量实例
本次测量选取了 5个一级导线点（四等水准）分别为：XE028、XE030、DSZZ、XE034、XE041作为首级控制进行RTK控制测量（点位分布如图1所示），坐标转换水平残差最大为0.025m 最小为0.003m高程残差最大为-0.018m,最小为-0.001m。进行RTK测量时联测了XE029、XE031 、XE032 、XE033、XE035、XE036等六个已知点（平面为一级，水准为四等），并对测区范围内已埋石的图根点D1 、D2、 D3、D4等四点进行测量，测量时严格按RTK图根测量技术要求进行作业。RTK测量结束后，采用附合导线测量出D1 、D2、 D3、D4等四点的平面坐标，采用水准仪按四等水准要求测出D1 、D2、 D3、D4等四点的高程数据。并将RTK所测数据与已知数据、导线测量成果、水准测量成果进行对，结果如（表1）所示。
图1：控制点分布示意图
如（表1）结果所示，采用RTK与已知数据（或导线测量数据）、水准测量数据的对比中，两者的平面点位较差其最大为2.66cm，平均点位较差为1.50cm；两者的高程较差最大为1.90cm，高程平差较差为-0.42cm。根据浙江省《工程测量规范》的要求，图根控制点相对邻近等级控制点的点位中误差不应大于图上0.1mm，高程中误差不应大于基本等高距的1/10（本次按1/500比例尺地形图计：控制点点位中误差≤5cm,高程中誤差≤5cm），本次所测成果均满足规范要求。
点号 X坐标（米） Y坐标（米） 高程H(米) 差值(CM) 备注
△X △Y △D △H
XE029 RTK数据 3079184.534 513650.301 5.584 0.50 -0.30 0.58 0.20 已知点
已知数据 3079184.539 513650.298 5.586
XE031 RTK数据 3078330.883 513734.399 6.179 0.80 -0.70 1.06 -0.10 已知点
已知数据 3078330.891 513734.392 6.178
XE032 RTK数据 3076708.118 512563.284 6.378 0.30 0.10 0.32 -1.90 已知点
已知数据 3076708.121 512563.285 6.359
XE033 RTK数据 3076164.885 512136.324 6.298 1.50 -2.20 2.66 -1.70 已知点
已知数据 3076164.900 512136.302 6.281
XE035 RTK数据 3076147.811 511120.483 5.764 -1.20 0.40 1.26 0.50 已知点
已知数据 3076147.799 511120.487 5.769
XE036 RTK数据 3076496.121 510629.408 5.811 1.50 0.50 1.58 -0.10 已知点
已知数据 3076496.136 510629.413 5.810
D1 RTK数据 3076739.248 511549.722 6.123 1.20 0.10 1.20 -0.20 图根点
导线、水准数据 3076739.260 511549.723 6.121
D2 RTK数据 3076948.821 511767.299 5.751 -1.30 -1.50 1.98 -0.30 图根点
导线、水准数据 3076948.808 511767.284 5.748
D3 RTK数据 3076554.382 511835.509 6.066 -2.40 -0.80 2.53 -1.30 图根点
导线、水准数据 3076554.358 511835.501 6.053
D4 RTK数据 3076719.845 511969.337 6.213 1.70 0.70 1.84 0.70 图根点
导线、水准数据 3076719.862 511969.344 6.220
平均值 1.50 -0.42
表1:RTK、导线、水准、已知数据对比表
结语
RTK测量技术有着精度高、速度快、实时、全天候、点位间不需通视等优点，是我们日常测绘生产中的重要作业手段。应用RTK进行测量，有着其它方法不可比拟的优势，在城镇测量中，特别是图根控制测量中，采用RTK测量作业的速度比采用全站仪、水准仪等的常规方法作业要快许多，对于大范围的测量，RTK测量方法的生产效率将成倍提高。
当然RTK的测量还是会受到自然条件的限制，如在城区、林区由于环视遮挡物多，RTK就无法很好地发挥作用，常规的测量方法会有更高的效率。
参考文献
《工程测量规范》GB 50026-2007
《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规划》CH/T 2009-2010
《卫星定位城市测量技术规范》CJJ/T 73-2010
《城市测量规范》 CJJ/T 8-2011
浙江省《1：500 1：1000 1：2000基础数字地形图测绘规范》DB33/T 552-2005