摘要：GPS RTK技术已经广泛应用于测绘工作中，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。它将GPS与无线数据通讯技术相结合，进行数据的实时解算，实现了实时定位。中国论文网
关键字：GPS RTK技术；测绘；测量仪器
近些年来，经纬仪、测距仪等常规的测量仪器已经逐渐淡出人们的视野，GPS RTK技术和全站仪已经逐步取代上述仪器，成为如今地形测量的主流。近年来，随着GPS RTK技术的发展和广泛使用，在很多领域，如大范围的城市控制测量，大面积的用地勘界测量中尤其是在地形测量中，越来越体现出其优越性。RTK技术具有控制面积大、精度高、点位精度均匀、无误差积累等特点，显现了比其他常规测量仪器更大的优势。
GPS RTK测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，其配置包括以下3部分：（1）基准站接收机；（2）移动站接收机；（3）数据链。实时动态测量系统（GPS RTK），是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS接收设备、数据传输设备和软件系统的集成。随着GPS RTK测量技术与当代通讯技术的发展，逐渐能够利用网络传输数据链，称为网络RTK，此技术解决了长距离传输数据链的问题。
1、GPS RTK 技术与传统测量方法的比较
传统的地形测量主要是用经纬仪、测距仪、全站仪等测量工具，利用测角、测距、交会、极坐标等测量方法对地形要素进行数据采集或测定，其共同特点是要求测站点和待测点间必须通视，并且在视距长度上有一定的限制，使得在进行大面积的地形工作时，费时费力，效益低下。
GPS RTK定位技术的出现则弥补了传统测量工具的不足。它操作简便，定位精度高，能实时知道定位精度，其测量各点间的精度基本上是独立的，减少了测量误差传播和积累。如果点位精度要求满足了，用户就可以停止观测了，而且知道观测质量如何，这样可以大大提高作业效率。利用GPS RTK进行地形测量，不受天气、地形、通视等条件的限制，布设控制网点也更加快捷，控制范围大，灵活方便。随着GPS技术的不断发展，自动化程度越来越高，体积越来越小，重量越来越轻，为快速获取地形图数据，实现信息化、数字化奠定了坚实的基础。
2、使用GPS RTK 技术测绘大比例尺地形图的流程
首先架设基准站，仪器一般直接架到控制点上，在确保各部件连接正确后，开机并求取工区参数（对于较大地区，应分区求取参数，相邻分区应不少于两个重合点）。由于GPS平面使用的是WGS—84坐标系统，高程使用的是椭球高，而我们实际工作中，和田地区坐标系统一般为1980西安坐标系，高程也都要求是水准高程，所以要进行平面和高程两部分的参数求取。求取参数后流动站要到其他控制点上去检核，检查精度为水平：平面校差不应大于5cm，高程校差不应大于30/D mm（D为基准站到检查点的距离，单位为KM），满足以上精度要求后，即可开始作业。一般为2人1组，一人到每个碎部点上立杆并记录数据，一般取3～ 8s 作为一个记录单元，在记录数据时要求测量人员立点要准确，尽量稳住对中杆。另一人画出草图，以便内业整图时提供参考。外业测量存储的文件是专用的数据库文件，不可直接用来给成图软件调用，用“测点成果输出”功能可以把原数据文件转换为用户所需要的格式，转换后的格式与所用软件格式相一致，结合外业的草图，可快速地完成数字化内业成图工作。
3、应用GPS-RTK技术测量时需注意的几个问题
3.1坐标转换参数的求解
在GPS静态测量中，不同坐标系的坐标转换是在数据后处理时进行的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而对于RTK测量，要求实时得出待测点在实用坐标系80西安坐标系、54北京坐标系或地方独立坐标系等中的坐标，因此，坐标转换问题就显得尤为重要。坐标转换参数求取方法有两种：一种是使用已有的静态数据，求出转换参数；另一种是现场采集，通过键入一定数量（要求3点以上）控制点的地方坐标，然后利用后处理软件或GPS控制器内置的实时处理软件求解坐标转换参数。当然，转换参数的准确性与控制点的数量及控制点的分布图形有关，在求解坐标转换参数时，应采取不同基准点的匹配方案，用不同的计算方法求得坐标转换参数，比较后选择残差较小、精度较高的一组参数使用。坐标转换参数是有区域性的，因此，在一个测区求解的坐标转换参数不能直接应用到其它测区。
3.2坐标系统转换的精度评定
由于GPS—RTK定位的数据处理过程属于计算基准站和移动站之间基线向量（坐标差）的过程，不存在网平差处理，所以精度平定跟静态测量基线处理的精度评定相似。一般使用指标为：①载波相位的整周模糊度是否固定，GPS—RTK测量仪器的标称范围，一般规定移动站距基准站的距离不能超过15 km，因为在15 km之内RTK数据处理的载波相位整周模糊度能够得到固定解，这样定位精度才能达到厘米级；②均方根（RMS）。RMS在这里表示RTK定位点的观测值精度，是包括约70％的定位数据的误差圆半径，根据实际情况，在城市测量实际作业中，一般把基准站与移动站的距离控制在6 km之内。
只有点位观测值精度达到要求时，载波相位的整周模糊度才能得到固定解，坐标精度才能满足精度要求。一般使用平面和高程两种均方根：①平面均方根HRMS，表示平面坐标的定位精度；②高程均方根VRMS，表示高程坐标的定位精度。
3.3基准站的设置
RTK基准站设置需要考虑以下几个方面的问题：首先要考虑基准站周围的环境，因为GPS接受的卫星信号经过20 000 km的空间传播，且有对流层、电离层、大气折射、反射等干扰，到达接收机的信号已经很微弱，通常只有50～180 dB。其电台采用功率小（5 w）超高频（UHF）电磁波，其频率一般为450～470 MHz，波长很短，其传输的距离跟天线高、地球的曲率半径和大气折射有关。同时，为了减少多路径效应的影响，基准站周围应无明显的大面积的信号反射物（如大面积水域、高山及大型建筑等）；所以基准站设置既要选择避开高层建筑物和各种强电磁干扰源（如微波站、寻呼台发射塔、变电站、高压线、电视台等），又要考虑让发射电台有一定的高度。
3.4接收机参数的设置
应用GPS—RTK测量技术要求基准站接收机与移动站接收机具有相同的波特率和卫截止高度角，同时，考虑到接收机内存的大小和流动接收机观测时间的长短，需将采样率设置为适宜的数值。
3.5野外作业与常规仪器配合使用
在流动接收机接收卫星信号较差、所能观测的卫星数少于5颗的段，要配合常规仪器如全站仪采集碎部点，GPS与常规仪器联合作业，可以优势互补，大大提高测图效率。
4、结束语：
RTK技术是GPS定位技术的一个新的里程碑，相对于传统的测绘技术，它操作灵活、简单、快速，同时大大减少了数据后处理的工作量，大大提高了工作效率，节约了人力、物力，具有无可比拟的优势。相信随着RTK技术的不断发展，它的应用范围会越来越广泛。
参考文献：
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[2]韦振华，尤莉.GPS RTK技术在榆林市加密控制测量中的应用[J].山西建筑.2007（30）
[3]刘慎栋.GPS-RTK技术在大比例尺测图中的应用[J].数字技术与应用.2010（07）
论文作者:李煌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/19
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