摘要：本文主要介绍了RTK技术在城市控制测量中的应用，对测量精度进行了一定的讨论和分析，得出一些有益的结论和体会
关键词：RTK技术；流动站；基准站；三等水准
一、前言
RTK(Real Time Kinematic)技术又称载波相位动态实时差分技术，能够实时地提供测量点在指定坐标系中的三维坐标，并达到cm级精度，RTK技术的出现是测量技术史上的一场革命，并随着对其研究和应用范围的日益深入，势必将影响传统测量的方方面面.由于其在野外能够实时的提供测量点的三维坐标，具备灵活，快速，省时，省力等优点，显著地提高工作效率，深受广大测量单位的欢迎.我大队引进Trimble 5700设备后，通过多种实验，比较，证明，认为RTK技术能够替代常规控制测量，如一，二级导线测量，图根控制测量，三、四等水准测量等.目前，该技术已广泛应用于地形测量，航空摄影测量，地籍测量，房产测量，勘界与拨地测量，工程测量等各个领域。
本文主要通过一些实验事例来探讨RTK技术在控制测量中的应用，希望与各位同仁互相交流，共同探讨，以达到推广应用RTK技术的目的。
二、基本方法
RTK定位通常由一个基准站和一个或多个流动站组成。基准站一般架设在已知点(平面坐标或高程已知)上，点位一般位于测区中间，视野开阔，周围无高大的树木，楼房等建筑物影响，远离强电磁波发射源和大面积的水面。如果事先没有确定地心坐标(WGS-84)与当地坐标系的转换参数，也可以将基准站架设在符合上述条件的未知点上。流动站依次设置在待测点上观测。基准站和流动站同时接收卫星信号。基准站通过连接的电台将测站坐标，伪距观测值，载波相位观测值，卫星跟踪状态和接收机工作状态发送给流动站。流动站接收该信息后与卫星信息进行实时差分平差处理，实时得到流动站的三维坐标及其观测精度信息.
求解平面转换参数，至少要联测两个平面坐标点，求解高程转换参数则需要联测三个高程点。为了提高地心坐标系与当地坐标系数学模型的拟合程度，进而提高待测点的精度，通常要联测尽可能多的已知点。转换参数的求得通常有两种方法：1、充分利用已有的GPS控制网资料，将多个已知点的地心坐标与相应的当地坐标输入电子手簿中，基准站架设在已知点上实地虚拟联测，解算出转换参数；2、基准站架设在已知点或未知点上，流动站依次测量各已知点的地心坐标，将各已知点所对应的当地坐标系的平面坐标和高程输入手簿中进行点校正，淘汰校正残差比较大的已知点，从而解算出两坐标系之间的转换参数。
三、RTK技术优点
1、作业效率高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完4km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“搬站”次数，仅需一人操作，在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了劳动效率。
2、定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累。只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内（一般为4km），RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。
3、降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”，因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足RTK的基本工作条件，它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
4、操作简便，容易使用，数据处理能力强。只要在设站时进行简单的设置，就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。南方测绘9800、灵锐S80在基准站架设、移动站操作、手簿软件的使用方面都比较简单易学。
四、 RTK的不足及其解决办法
1、受卫星状况限制。当卫星系统位置对美国是最佳的时候，世界上有些国家在某一确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖，容易产生假值。另外，在高山峡谷深处及密集森林区，城市高楼密布区，卫星信号被遮挡时间较长，使一天中可作业时间受限制。产生假值问题采用RTK测量成果的质量控制方法可以发现。作业时间受限制可由选择作业时间来解决。
2、天空环境影响。白天中午，受电离层干扰大，共用卫星数少，常接受不到5颗卫星，因而初始化时间长甚至不能初始化，也就无法进行测量。在南宁郊区，我们做过试验，在同样的条件和同样的地点上进行RTK测量，上午11点之前和下午3：30分之后，RTK测量结果准而快，而中午时分，很难进行RTK测量。可见选择作业时段的重要性。
3、数据链传输受干扰和限制、作业半径比标称距离小的问题。RTK数据链传输易受到障碍物如高大山体、高大建筑物和各种高频信号源的干扰，在传输过程中衰减严重，严重影响外业精度和作业半径。在地形起伏高差较大的山区和城镇密楼区数据链传输信号受到限制。另外，当RTK作业半径超过一定距离（一般为几公里，每种机型在不同的环境又各不相同）时，测量结果误差超限，所以RTK的实际作业有效半径比其标称半径要小很多，工程实践和专门研究都证明了这一点。解决这类问题的有效办法是把基准站布设在测区中央的最高点上。
4、初始化能力和所需时间问题。在山区、一般林区、城镇密楼区等地作业时，GPS卫星信号被阻挡机会较多，容易造成失锁，采用RTK作业时有时需要经常重新初始化。这样测量的精度和效率都受影响。解决这类问题的办法主要是选用初始化能力强、所需时间短的RTK机型。
5、高程异常问题。RTK作业模式要求高程的转换必须精确，但我国现有的高程异常图在有些地区，尤其是山区，存在较大误差，在有些地区还是空白，这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得相当困难，精度也不均匀。
6、电量不足问题。RTK耗电量较大，需要多个大容量电池、电瓶才能保证连续作业，在电力供应缺乏的偏远作业区受到限制。
7、精度和稳定性问题。RTK测量的精度和稳定性都不及全站仪，特别是稳定性方面，这是由于RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况影响的缘故。不同质量的RTK系统，其精度和稳定性差别较大。要解决此类问题，首先要选用精度和稳定性都较好的高质量机种，然后，要在布控制点时多布置一些“多余”控制点，作为RTK测量成果质量控制的检核点。
论文作者:徐健,李晓宇,许凤辉
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/31
标签：测量论文; 作业论文; 高程论文; 坐标论文; 精度论文; 流动站论文; 基准论文; 《防护工程》2019年第5期论文;