浙江省第二测绘院 浙江杭州 310012
摘要：本文从工作中出现的实例出发，详细阐释该技术的工作原理、同时对在实际测量中的精度及可靠性的影响因素进行探讨，从而提出了提高GPS － RTK 实时动态测量技术的建设性意见，方便大家在未来的技术应用中，进行参考。
关键词：GPS － RTK; 控制测量; 精度; 可靠性
RTK( Real Time Kinematic) 技术又称载波相位动态实时差分技术，凭借该项技术，能够实时的测量出所有测量的测绘点的三维的坐标，精度上可以精确到厘米。由于该技术运作灵活，高效快速而且运用起来省心省力，无疑是GRS测量技术的一个重大突破。此项技术的运用，不仅仅大大的提高了测量工作的精度以及可靠性，也大大提高了工作人员的工作效率，从人员角度上节约了工作成本。目前，该技术已经被广泛得应用到了越来越多的领域，比如说地形测量、航空摄影测量、地籍测量、房产测量、勘界与拨地测量、工程测量等大家所熟知的工程领域。
一、GPS － RTK 实时动态测量技术的工作原理
在工程测算中，GPS － RTK 实时动态测量技术的应用特别广泛，GPS － RTK 是以以载波相位观测测量为根据，实时接收基准站播发的相关数据和观测值，来达到提供测量点在指定坐标系中的三维坐标的目的。
GPS － RTK 实时动态测量技术的工作原理是这样的：首先，在基准站上设置 1 台 GPS 接收机，这台GPS接收机的目的在于，观测所有的能够观测到的 GPS 卫星，并且持续不断的实时将它所观测到的数据，通过无线电传输的方式，将数据发送给流动站。而另一边，在用户站上的GPS接收机，会根据这台GPS接收机发送来的观测数据，运用相对定位的原理，实时地解算整周模糊度未知数，从而提供出流动站的 3 维坐标及其精确度。
二、GPS － RTK的 精度分析
一般来说，RTK实时动态测量系统，由以下 3 个部分的设备或者系统组成，他们分别是—— GPS 接收设备，用来在接收 GPS 卫星信号；软件系统，由它并实时地解算整周模糊度未知数并计算显示流动站的 3 维坐标及其精度，可以说它无疑是实现实时动态测量的关键设备；数据传输设备，来传输观测到的GPS数据，由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成。
GPS 接收机对精度通常是以相对精度进行的，分析南方灵锐 S82T ，其 GPS 接收机对RTK 实时定位精度描述为:
RTK 水平精度: ± 1 cm + 1 ppm
RTK 垂直精度: ± 2 cm + 1 ppm
这些精度都是在检测过程中 GPS基站使用与导线重合的静态 GPS 点，GPS － RTK 作业半径均控制在 6 km 范围以内，在 WGS － 84 框架下的相对精度，点位中误差按下式
发现，检 测 边 长 的 差 值 在0． 001 mm至 0． 008 mm 之间，比 较 边 长 的 相 对 精 度 在1 /20 000 ～ 1 /110 000 之间，在导线计算中最弱边长差值最大为 ± 6 mm/km，边长差值相对误差最大为 1 /57 712，以上均满足《工程测量规范》( GB 50026 － 2007)中对二级导线的规范要求。
三、影响 GPS － RTK 实时动态测量技术测量的精度和可靠性因素
一般来说 GPS 接收机对精度的描述通常是以相对精度进行的，RTK 测量的误差同 GPS 静态定位的误差相类似，一般可分为两类，即同测站有关的误差和同距离有关的误差。其影响因素，大致分为以下几种情况：
（一）GPS － RTK 影响因素的数据传输因素
移动站为了求定待定点的位置，保证GPS 测量的精度，应在进行 RTK 测量时，实时接收基准站播发的相关数据和观测值。GPS 接收机天线周围的环境，会非常影响RTK的接受精度。
比如说，如果天线周围有高大的建筑物或大面积的水面的时候；或者接收站本身所处的地形非常复杂，高度不平纵横参差；或者说接受站本身就坐落于城区高密度楼房边的时候；甚至于说巨大的障碍物存在于流动站和基准站之间的时候，这些障碍物的出现都会非常严重的阻碍流动站和基准站之间的无线电信号传输。
（二）GPS － RTK 影响因素的整周模糊数的确定
一般来说，在常规的情况下，若果地面两点间的距离足够近的话，系统能够模拟电离层和对流层的影响，这样的话，系统能过通过对观测值的差分处理的方式，将电离层和对流层的残余影响也可通过予以消除或减弱。
而且根据实践证明，一般情况下，双频 RTK 初始化的时间要远远小于单频 RTK ，另外，双频 RTK 初始化时间的长短并不受，或者说基本不受距离长短的影响; 解算时采用的星数越多，RTK 的精确度就会越高，可靠性就会越好；而另外，初始化时间也会随着移动站至基准站的距离的远近发生变化，距离越近，初始的时间也越短。
但是问题在于，卫星信号到达移动站和基准站时将受到不同程度的影响，基线的长短与收到影响的大小具有直接关联，成正比关系。而且电离层的电子含量也会随着时空的变化，产生巨大的变化。
四、常规控制测量中应用 GPS- RTK的精度及可靠性的提升措施
RTK 技术相对于其他同类技术来讲，有着较之其他同类技术更高的可靠性和精度，并且这项技术还有效的阻隔了误差的积累，而且RTK技术所测量的误差也是独立且均匀的。
关于提高RTK的精度问题，主要有一下几种措施：
1）为满足基准站与流动站之间的正常数据交换，来达到为 RTK 提供基准的准确的数据的目的，我们要关注RTK 的首级控制网的分布情况，通常相邻控制点之间的距离应小于RTK 作业半径的 2 /3，与此同时，针对一些无法良好的进行测量的区域，还要视情况增加控制点。
2）由于到目前为止，仍无法建立数学改正模型来调整卫星信号方向、反射系数以及周边反射物造成的多路径误差，所以我们需要认真的考量基准站位置的选择。首先，要尽可能得远离大面积的水面，避免设置在山坡、山谷或者盆地之中，远离比较高的市区建筑物。灌木丛、草地或者一些不太平整的地面，能够吸收一些微波能量，反射能力也比较差，所以适合作为基准站的地点选择。
3）流动站的作业半径也会对RTK 的精产生影响。对在平坦的作业区其工作半径应控制在 8 ～ 10 km 以内，丘陵地区应控制在 5 ～ 6 km 范围内，城镇地区则控制在 2 ～ 3 km 范围内，复杂区域甚至更短。
结语：
即全球定位系统GPS出现之后，GPS － RTK 实时动态测量技术再一次带来了划时代的技术革命，改变了传统的测量模式。而且随着该技术的不断发展，GPS － RTK 实时动态测量技术凭借其快速、高效、灵活的技术优势，为测绘工作带来了诸多令业界惊喜的突破，也让业界看到了其广阔的发展前景。
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论文作者:奚立时
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
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