论文部分内容阅读
摘要：RTK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。本文主要针对RTK测量系统的组成和RTK技术的特点进行了简单的介绍，同时详细阐述了工程测量RTK的作业流程、工程测量RTK工作的具体应用及工程测量RTK工作的注意事项，以期为工作人员提供参考和借鉴。
关键词：RTK测量；技术特点；作业流程；具体应用；注意事项
Abstract: RTK technology is combined with carrier phase measurement and data transmission technology for real-time difference based on carrier phase measurements of GPS measurement technology. This paper mainly aims at the characteristics of RTK measurement system and the RTK technology is briefly introduced, and detailed discussed the specific application and project operation process, engineering measurement RTK engineering measurement RTK measurements of RTK, to provide a reference for the staff.
Key words: RTK; technical characteristics; process; application; note
中图分类号：P25 文献标识码：文章编号：
前言
RTK技术的原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样，片J户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。
1、RTK测量系统的组成
RTK系统主要由基准站接收机、数据链及移动接收机三部分组成。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他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位结果，从而大大提高定位精度。它能够实时地提供测站点指定坐标系中的三维定位结果并达到厘米级精度。
2、工程测量RTK技术的特点
2.1 工作效率高：在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可測量完10km半径的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的设站次数。移动站一人操作即可，提高了工作效率。
2.2 定位精度高：只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，RTK的平面精度和高程精度都能达到cm级。
2.3 全天候作业：RTK测量和传统测量相比，RTK测量受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制小，在传统测量看来难以开展作业的地区，只要能满足RTK的基本工作条件，它也能进行快速高精度定位，使测量工作变得更容易更轻松。RTK测量自动化、集成化程度高，数据处理能力强。RTK可进行多种测量内、外业工作。移动站利用软件控制系统．无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，减少了辅助测量工作和人为误差，保证了作业精度。
3、工程测量RTK的作业流程
3.1 内业准备
在实施RTK外业测量前，应事先收集测区的小比例尺地形图，必要时进行野外勘察，根据城市测量的特点完成内业的准备工作。
主要包括以下几方面的内容：①根据工程项目，设定工程名称；②若已知坐标转换参数，则输入手簿（一般此参数未知）；③若无坐标转换参数，应整理测区的已知控制点资料，控制点应尽可能均匀分布在测区周围，使得所测点均在已知点的包围之内，尽可能避免从一端向另一端无限制的外推。控制点所处的位置和周围的条件应符合GPS作业的要求；④实施工程放样时，内业输入每个放样点的设计坐标，以便野外实时、准确放样。
3.2 求定测区转换参数（一般采用此种方法）
城市测繁是在地方独立坐标系上进行的，这就存在WGS一84坐标和地方独立坐标系的坐标转换问题。由于RTK作业要求实时给出当地坐标，这使得坐标转换工作非常重要。根据总体规划和工程需要，求定测厌转换参数可按如下步骤进行：首先在测区以GPS静态方式布设均匀分布的高等级GPS控制点，获得各点的WGS一84坐标和地方坐标系下的坐标，利用同一点的两种坐标求出转换参数。注意，为提高转换参数的可靠性，最好选用4个以上的点进行观测和求解，这样可通过多种点的匹配方案，检验转换参数的正确性及精度。
3.3 基准站的选定原则
数据传输系统由基准站发射电台和流动站接收电台组成，它们是实时动态测量的关键设备。稳定可靠的数据链是动态初始化的前提。保持高质的数据传输，可以减少整周模糊度的解算时间，大大提高书作效率。所以基准站的安置是顺利实施RTK作业的关键之一。
基准站安置应满足下列条件：①基准站可设立在有精确坐标的已知点上。在未知点上（最好设在已知点上）；②基准站安置应选择地势较高、视空无遮挡、电台有良好覆盖域的地方，城市测量首选测区高大建筑物上；③为防止数据链的丢失和多路径效应，基准站周围应无GPS信号反射物（大型停车场、大型建筑物、车辆拥挤的街区等）．200m范围内无高压电线、电视台、无线电发射台等干扰源；④考虑到南北极附近是卫醪的空洞医，电台的天线应架设在GPS接收机的北方。
3.4 RTK施测步骤
野外作业时，基准站安置在选定的控制点上，打开接收机输入点号、天线高、WGS一84的已知坐标；设置完毕检查接收的GPSI卫星数≥5颗。检查电台发射指示灯是否正常，基准站设置完成。流动站选择与基准站电台相匹配的电台频率，检查电台接收指示灯是否正常，检查接收卫星颗数4颗，流动站可开始测量任务。先联测1～2个已知控制点，评定测嚣精度，满足设计要求后开始测量任务。实时动态RTK数据处理相对简单，外业测量采集的实测坐标通过手簿的数据传输系统，直接下载到计算机内，经整理、分类、判断形成文件后直接打印出来。
4、工程测量RTK工作的具体应用
4.1 RTK用于地形测量
由于RTK测量随时都能显示当前位置的三维坐标。因此可利用RTK来测量地形地物点。并记录该点的序号和特征值，内业采用数字化成图软件，实际作业中对独立地物的测量序号应尽量连续，如测量房屋，应围绕房角至少测2个（对角线）或3个点，测量池塘要连续测完，并注明从xx～xx详细代为何地物，和现场勾画草图。外业结束后，再根据草图绘制地形图。由于采取勾绘草图与清绘为同一个人，对自己所测过的点都十分清楚，很容易把一天所测绘地形地物进行成图。
4.2 RTK用于控制测量
由于RTK测量在20km内点位平面标称精度为士3cm，根据控制测量规范要求I级导线点的点位误差为土3cm，从理论上讲RTK测量完全可以满足I级以下导线点的技术规范要求。尽管GPS测量的标称精度及实测精度完全满足I级导线点5〞点以下的规范精度要求， 但目前的规范对利用GPS测量进行I级导线甚至更高的精度的控制测量，其采集数据的方法，数量等等还没有明确的规定，因此还需要用大量的实践来证实．实际测量中还必须采取足够的检核手段，确保测量的准确性。
5、工程测量RTK工作的注意事项
5.1 GPS作业由于每个测点都是独立的观测点，缺乏相关联的检核手段。因此，在作业前后，在测区内找均匀分布的已知控制点进行检核，是目前较好的检核手段。
5.2 坐标转换方法，如控制联测法，单点法等所测量的点位精度不同，作业时应依据任务要求，测区大小使用不同的方法。
5.3 RTK采用VHF超高频无线电波做数据链，容易受到电信发射塔、无线电台、高压电以及地形起伏条件的影响。因此，基准站应尽可能远离干扰源，并位于地势高处，对天条件要好。
6、结束语
综上所述，RTK实时动态测量技术是继GPS全球定位技术之后，测量领域又一次技术革命。RTK测量需要的测量人员少，作业时间短，工作效率高。并且RTK测量成果都是独立观测值，不会像常规测量造成误差积累。当然，RTK技术快速、灵活的作业方式有赖于足够的卫星数．稳健的数据链，较小的多路径效应等外界条件，在城市环境下更显得突出，有时会出现无法正常作业的情况，这就需要不断完善RTK技术，探讨先进作业方式。随着RTK技术的日趋成熟，必将更好地服务于工程测量。
关键词：RTK测量；技术特点；作业流程；具体应用；注意事项
Abstract: RTK technology is combined with carrier phase measurement and data transmission technology for real-time difference based on carrier phase measurements of GPS measurement technology. This paper mainly aims at the characteristics of RTK measurement system and the RTK technology is briefly introduced, and detailed discussed the specific application and project operation process, engineering measurement RTK engineering measurement RTK measurements of RTK, to provide a reference for the staff.
Key words: RTK; technical characteristics; process; application; note
中图分类号：P25 文献标识码：文章编号：
前言
RTK技术的原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样，片J户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。
1、RTK测量系统的组成
RTK系统主要由基准站接收机、数据链及移动接收机三部分组成。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他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位结果，从而大大提高定位精度。它能够实时地提供测站点指定坐标系中的三维定位结果并达到厘米级精度。
2、工程测量RTK技术的特点
2.1 工作效率高：在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可測量完10km半径的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的设站次数。移动站一人操作即可，提高了工作效率。
2.2 定位精度高：只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，RTK的平面精度和高程精度都能达到cm级。
2.3 全天候作业：RTK测量和传统测量相比，RTK测量受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制小，在传统测量看来难以开展作业的地区，只要能满足RTK的基本工作条件，它也能进行快速高精度定位，使测量工作变得更容易更轻松。RTK测量自动化、集成化程度高，数据处理能力强。RTK可进行多种测量内、外业工作。移动站利用软件控制系统．无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，减少了辅助测量工作和人为误差，保证了作业精度。
3、工程测量RTK的作业流程
3.1 内业准备
在实施RTK外业测量前，应事先收集测区的小比例尺地形图，必要时进行野外勘察，根据城市测量的特点完成内业的准备工作。
主要包括以下几方面的内容：①根据工程项目，设定工程名称；②若已知坐标转换参数，则输入手簿（一般此参数未知）；③若无坐标转换参数，应整理测区的已知控制点资料，控制点应尽可能均匀分布在测区周围，使得所测点均在已知点的包围之内，尽可能避免从一端向另一端无限制的外推。控制点所处的位置和周围的条件应符合GPS作业的要求；④实施工程放样时，内业输入每个放样点的设计坐标，以便野外实时、准确放样。
3.2 求定测区转换参数（一般采用此种方法）
城市测繁是在地方独立坐标系上进行的，这就存在WGS一84坐标和地方独立坐标系的坐标转换问题。由于RTK作业要求实时给出当地坐标，这使得坐标转换工作非常重要。根据总体规划和工程需要，求定测厌转换参数可按如下步骤进行：首先在测区以GPS静态方式布设均匀分布的高等级GPS控制点，获得各点的WGS一84坐标和地方坐标系下的坐标，利用同一点的两种坐标求出转换参数。注意，为提高转换参数的可靠性，最好选用4个以上的点进行观测和求解，这样可通过多种点的匹配方案，检验转换参数的正确性及精度。
3.3 基准站的选定原则
数据传输系统由基准站发射电台和流动站接收电台组成，它们是实时动态测量的关键设备。稳定可靠的数据链是动态初始化的前提。保持高质的数据传输，可以减少整周模糊度的解算时间，大大提高书作效率。所以基准站的安置是顺利实施RTK作业的关键之一。
基准站安置应满足下列条件：①基准站可设立在有精确坐标的已知点上。在未知点上（最好设在已知点上）；②基准站安置应选择地势较高、视空无遮挡、电台有良好覆盖域的地方，城市测量首选测区高大建筑物上；③为防止数据链的丢失和多路径效应，基准站周围应无GPS信号反射物（大型停车场、大型建筑物、车辆拥挤的街区等）．200m范围内无高压电线、电视台、无线电发射台等干扰源；④考虑到南北极附近是卫醪的空洞医，电台的天线应架设在GPS接收机的北方。
3.4 RTK施测步骤
野外作业时，基准站安置在选定的控制点上，打开接收机输入点号、天线高、WGS一84的已知坐标；设置完毕检查接收的GPSI卫星数≥5颗。检查电台发射指示灯是否正常，基准站设置完成。流动站选择与基准站电台相匹配的电台频率，检查电台接收指示灯是否正常，检查接收卫星颗数4颗，流动站可开始测量任务。先联测1～2个已知控制点，评定测嚣精度，满足设计要求后开始测量任务。实时动态RTK数据处理相对简单，外业测量采集的实测坐标通过手簿的数据传输系统，直接下载到计算机内，经整理、分类、判断形成文件后直接打印出来。
4、工程测量RTK工作的具体应用
4.1 RTK用于地形测量
由于RTK测量随时都能显示当前位置的三维坐标。因此可利用RTK来测量地形地物点。并记录该点的序号和特征值，内业采用数字化成图软件，实际作业中对独立地物的测量序号应尽量连续，如测量房屋，应围绕房角至少测2个（对角线）或3个点，测量池塘要连续测完，并注明从xx～xx详细代为何地物，和现场勾画草图。外业结束后，再根据草图绘制地形图。由于采取勾绘草图与清绘为同一个人，对自己所测过的点都十分清楚，很容易把一天所测绘地形地物进行成图。
4.2 RTK用于控制测量
由于RTK测量在20km内点位平面标称精度为士3cm，根据控制测量规范要求I级导线点的点位误差为土3cm，从理论上讲RTK测量完全可以满足I级以下导线点的技术规范要求。尽管GPS测量的标称精度及实测精度完全满足I级导线点5〞点以下的规范精度要求， 但目前的规范对利用GPS测量进行I级导线甚至更高的精度的控制测量，其采集数据的方法，数量等等还没有明确的规定，因此还需要用大量的实践来证实．实际测量中还必须采取足够的检核手段，确保测量的准确性。
5、工程测量RTK工作的注意事项
5.1 GPS作业由于每个测点都是独立的观测点，缺乏相关联的检核手段。因此，在作业前后，在测区内找均匀分布的已知控制点进行检核，是目前较好的检核手段。
5.2 坐标转换方法，如控制联测法，单点法等所测量的点位精度不同，作业时应依据任务要求，测区大小使用不同的方法。
5.3 RTK采用VHF超高频无线电波做数据链，容易受到电信发射塔、无线电台、高压电以及地形起伏条件的影响。因此，基准站应尽可能远离干扰源，并位于地势高处，对天条件要好。
6、结束语
综上所述，RTK实时动态测量技术是继GPS全球定位技术之后，测量领域又一次技术革命。RTK测量需要的测量人员少，作业时间短，工作效率高。并且RTK测量成果都是独立观测值，不会像常规测量造成误差积累。当然，RTK技术快速、灵活的作业方式有赖于足够的卫星数．稳健的数据链，较小的多路径效应等外界条件，在城市环境下更显得突出，有时会出现无法正常作业的情况，这就需要不断完善RTK技术，探讨先进作业方式。随着RTK技术的日趋成熟，必将更好地服务于工程测量。