河北省煤田地质局物测地质队 河北邢台 054000
摘要：GPS是美国全球卫星定位系统（GlobalPositioningSystem）的英文简称，它所具有全球性、实时定位、全天运行等特性。由于其能够为用户提供精确的位置、速度和时间信息，因此受到了各个行业的广泛应用。在测绘领域中，以GPS为基础的RTK（实时动态）测量技术及仪器尤其重要。其主要是使用GPS接收机和电台传输设备配合作为测量的基准站，然后再对能见的所有卫星持续的观测并接收信号，最后再通过电台及时的传输给流动站，同时把基准站所观测的数据通过电台实时的传送给流动站。流动站则通过接收的基准站的相关信息实时的计算出流动站的平面坐标和高程。由于实时动态测量技术相对于常规测量技术来说有很多优势，如选点方便灵活、速度快、点与点之间不需通视等。因此其已经普遍的应用于下程测量中。
关键词：地形图测绘；GPS-RTK技术；应用
1、RTK的定位原理
在基准站上安置1台CPS接收机作为参考站，基准站的CPS接收机必须架设在已知坐标的参考点位上，启动基准站后对卫星进行持续观测并且会接收能够接收到的所有卫星信号，再通过无线电台将接收来的信息等“载波相位测量校正值”实时地发送给流动站。流动站接收机进行初始化，完成整周的解决未知数搜索到动态作业，其中，由系统从DGPS参考站，同时观测卫星的CPS载波相位数据采集，处理接收数据时，解决了不同载体后相位模糊，所以正确的移动台接收到的坐标系。基准站接收机和流动站接收机测量载波滞后相得到基准站和流动站的坐标△X，△Y，△Z，加上坐标基准站坐标之间的差异可以获得WGS-84坐标，经过转换坐标参数计算出流动站上每个点的三维坐标信息。
2、传统RTK技术
传统RTK技术的主要内容与其存在的不足之处，GPS-RTK系统的主要构成部分包括以下三个，分别是空间、地面控制以及用户等三个部分。这里所说的实时动态RTK测量系统主要是在GPS测量技术的基础上结合使用数据传输技术而共同形成的组合系统，该系统主要是利用基准站进行载波信号的实时观测，在获得相关的测站数据之后，通过电台等形式将这些数据以及信号等传送到流动站，这时流动站会对这些载波信号与其自身获得的载波信号进行相互对比，完成精密差分处理。在处理之前需要输入坐标转换以及投影参数等相关信息，以便于得到相应的三维坐标，该坐标的精度可以达到2cm-3cm之间。
传统RTK技术要求本地具有一个基准站，利用数据链将其坐标和观测值传送到流动站，流动站在此基础上结合其自身观测值等信息完成实时的相对定位，以此来计算出流动站瞬时坐标。但是传统RTK技术仍然有一定的局限性，主要表现在：
2.1测量范围受到一定的局限：RTK下作受电离层影响，RTK测量作业受电离层的影响也很大。在电离层较强的时候（中午），CPS共同使用的卫星数量比较少，所以接收机初始化的时间会变的很长，严重影响了测量进度。信号受电台传输距离影响，如果在建筑林立和有信号源的十扰的情况下，数据链电台信号在传输中很容易收到这此因素的影响而减弱，因此会影响到测量精度和RTK的测量半径。信号传输受对空通视环境影响对空通视环境也影响着信号的传输，在高楼，树林，山地比较多的区域测量时，CPS信号传输将会收到很大的减弱，因此就会发生信号弱而失锁的情况。RTK在现阶段还不能达到100%的可靠度。差分技术发挥出其有效作用的一个基本前提就是要求基准站和流动站的卫星信号传播路径能够基本类似，这样就可以尽可能的消除二者的共同误差，但是如果距离超出了50km会大大降低误差相关性，导致差分之后出现较大的残差，降低了定位的精确程度。
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2.2通信数据链的有效作用距离受到一定的局限：传统RTK技术通常都是利用UHF等电台进行差分信号的播发的，但是电台不具备良好的衍射性，在山区完成作业较为困难，而且山区的海拔相对较高，通常会出现收到卫星信号但是电台信号受到了阻断的情况。
2.3基准站的移动频率较快移动次数较多：在进行实际测量的过程中，由于基准站无法得到持续的供电，需要对基准站进行频繁的移动，这就大大降低了生产的效率。
3、RTK技术的优点
RTK作业效率高，在CPS一RTK测量作业过程中，如果流动站能够良好的接收基准站传输的信息，只需架设一次基准站就可以迅速测完半径为Skm的测区，而传统的测量方式则需要搬很多次测站。RTK定位精度高，没有误差积累。RTK可以全天候作业传统的测量技术在作业过程中需要两点通视，而且还需要有光学通视的条件，但是利用RTK测量作业则不需要，因此基本上可以24小时进行下作。RTK作业自动化、集成化水平高由于RTK接收机中的专业软件有很多测绘方面的功能，再加上电子手薄就可以进行各种测量下作，而且能够显著的降低人为误差的影响。
4、RTK技术在地形图测绘中的应用
4.1控制测量
进行地形图测绘首先应该对测区进行控制测量。为了保证地形图测绘的精度和施下的速度，并且要控制误差传播和积累。测量下作进行时应该先对测区进行整体的控制网布设并进行控制测量，然后才可以碎部测量。
利用常规的测量方法和仪器进行大地测量、下程测量，并使用三角网和导线网的方式进行测量，其精度分布会很不均匀，而且点与点之间还要求保持视线畅通，测量完成后处理内业，如果精度不符合合要求还要返工，这种方法很消耗时间和体力。因此，利用实时动态测量技术来进行控制测量，不但能够实时的了解其观测成果的质量，还可以实时的知道其定位精度如何。这样就很显著的提高了工作效率。
4.2地形图测量
原先测地形图的大致步骤是先在测区创设图根控制点，然后在所创设的图根控制点上架设仪器。如全站仪或者经纬仪，为了提高测图精度要配合小平板测图，随着时代的进步，使用外业全站仪和电子手薄配合地物编码，使用大比例尺测图软件来进行测图，时代依然在进步，技术也在不断地更新，发展到用外业电子平板测图等等。而以上的这此方法都要测出四周的地貌以及其他碎部点。要求这此碎部点都与测站保持视线通畅，并且一般要求至少2-3人操作，一日_发现精度不合要求就要返测，采用GPS一RTK时，只需要一人拿着仪器并把特征编码输入仪器站在要测的地貌碎部点上1-2秒，通过电子手薄可以实时的知道点位的精度，测完这一区域后，回到室内由专业的绘图软件接口就可以输出所要求的地形图，不要求点与点之间通视，大大地缩短下作时间提高下作效率。
5、结语
利用实时动态技术（RTK），在实时处理两个观测站的载波相位时，其精度可以达到厘米级。RTK技术还可以最大限度地提高作业人员效率且降低劳动强度，节约大量的测量费用，使测量变得更加快捷，实时，方便；通过对整周模糊度的快速解算和数据链的传播技术可以体现各种品牌的机型功能以及质量优劣，质量越好的品牌受环境的影响就会越小，初始化能力就会越强，所用时间就会越短，作业半径内信号就会越好，作业效率自然就会提高。随着科学技术的发展，RTK技术的功能也将会充分的被挖掘。在使用RTK技术进行测量的过程中，做了以下总结：
5.1精度高，作业方便。
5.2速度快，效率高，节约人力。
5.3基准站要尽量架设在地势比较高的地方，而且要尽可能远离强电磁十扰源和大面积的信号反射物，流动站与基准站之间的距离保持在6km以内最合适。
5.4要保证RTK测量成果的可靠性。
参考文献：
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论文作者:曹江龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/22
标签：测量论文; 流动站论文; 基准论文; 作业论文; 技术论文; 信号论文; 实时论文; 《基层建设》2017年第35期论文;