摘要：隨著全球定位系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展，RTK測量技術(shù)也日益成熟，因其精度高、實時性和高效性，使得其在測繪領域中的應用越來越廣。本文分析了在城區(qū)開展RTK測量的意義，探討了RTK的工作原理及技術(shù)特點，最后對RTK工程測量中的要求進行了探討。
　　關鍵詞：RTK；GPS；工程測量
　　
　　引言
　　RTK技術(shù)近年來發(fā)展比較迅速，它在各種控制測量、地形測圖、工程選線及工程放樣中應用廣泛，與常規(guī)儀器相比非常明顯地提高了作業(yè)效率和作業(yè)精度。但在整個GPS應用方面，測量行業(yè)始終是一個小分支，測量知識的流通面也非常有限，再加上普通測量員或非測量專業(yè)人員普遍對新技術(shù)理解不深，在進行GPS測量時，往往會按照培訓人員的要求機械化地去接受，這樣時間一長就會對整個測量工作效率產(chǎn)生影響，GPS的優(yōu)越性也不能完全被發(fā)揮出來。特別是在RTK即將普及的今天，熟練操作RTK在實際應用中顯得尤為重要。
　　現(xiàn)以南方測繪最新款RTK靈銳S82為例，對主要的RTK作業(yè)需注意事項作一下介紹。
　　1．坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解
　　根據(jù)RTK的原理，參考站和流動站直接采集的都為WGS84坐標，參考站一般以一個WGS84坐標作為起始值來發(fā)射，實時地計算點位誤差并由電臺發(fā)射出去，流動站同步接收WGS84坐標并通過電臺來接收參考站的數(shù)據(jù)，條件滿足后就可達到固定解，流動站就可實時得到高精度的相對于參考站的WGS84三維坐標，這樣就保證了參考站與流動站之間的測量精度。如果要符合到已有的已知點上，需要把原坐標系統(tǒng)和現(xiàn)有坐標系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)求出。在GPS靜態(tài)測量中，不同坐標系的坐標轉(zhuǎn)換是在數(shù)據(jù)后處理時進行的。而對于RTK測量，要求實時得出待測點在實用坐標系（1980西安坐標系、1954年北京坐標系或地方獨立坐標系等）中的坐標，因此，坐標轉(zhuǎn)換問題就顯得尤為重要。坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解方法，一般是在RTK作業(yè)前首先在測區(qū)做一定數(shù)量的靜態(tài)GPS控制點，與地方坐標系的控制點聯(lián)測，以同時獲取GPS點的WGS-84坐標系統(tǒng)坐標和地方坐標系統(tǒng)坐標，然后利用后處理軟件或GPS控制器內(nèi)置的實時處理軟件求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。如果測區(qū)內(nèi)的已知控制點已經(jīng)具有地方坐標系坐標和WGS-84坐標系坐標，則可直接利用隨機軟件求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。
　　求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)所使用的已知控制點（通常稱為基準點）的精度、密度及分布狀況對坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解質(zhì)量有著直接影響。因此，所選定的基準點要求精度要高，并且應均勻分布在測區(qū)周圍�；鶞庶c的數(shù)量視測區(qū)的大小一般取3～6點為宜。一般地，在求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)時，應采取不同基準點的匹配方案，用不同的計算方法求得坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)，經(jīng)比較后選擇殘差較小、精度較高的一組參數(shù)使用。
　　由于坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解精度與已知點兩套坐標的精度和區(qū)域內(nèi)點位的分布有關，因此坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)是有區(qū)域性的，它僅適用于已知點所圈定的區(qū)域和臨近地區(qū)，其外推精度明顯低于內(nèi)插精度。因此，在一個測區(qū)求解的坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)不能直接應用到其它測區(qū)。
　　2.RTK的架設
　　基準站的設置
　　GPS衛(wèi)星處在兩萬多公里的高空，從衛(wèi)星發(fā)出信號到接收機接收，中間要經(jīng)過電離層、對流層以及來自多方面的干擾，其信號一般十分微弱，通常只有-50～-180dB。同時，由于RTK數(shù)據(jù)鏈采用超高頻（UHF）電磁波，它的傳輸距離與接收天線的高度、地球曲率半徑以及大氣折射等因素有關。因此，要提高GPS信號接收的質(zhì)量，基準站必須遠離各種強電磁干擾源（如微波站、尋呼臺發(fā)射塔、變電站、高壓線、電視臺等）；同時，為了減少多路徑效應的影響，基準站周圍應無明顯的大面積的信號反射物（如大面積積水域、大型建筑物等）；另外，要求基準站電臺天線和移動站天線之間無大的遮擋物（如高層建筑物、高山等），且天線盡量設置高一些，以提高電臺信號的傳輸距離。
　　3.作業(yè)半徑的限制
　　移動站離開基準站的最大距離稱作RTK的作業(yè)半徑，它的大小取決于基準站電臺信號的傳輸距離，且對RTK測量的速度和精度有著直接影響。目前，常用的南方雙頻RTK系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈電臺經(jīng)實驗表明，當兩山頂之間能夠通視時，移動站距基準站47km時，也可收到差分信號。但是，在城鎮(zhèn)作業(yè)時，如果兩點之間有較高的房屋遮擋，即使相距1km也很難進行RTK測量。
　　近年來，隨著GPS技術(shù)的不斷完善，儀器制造商競相采用先進技術(shù)，有效地擴大了RTK的作業(yè)范圍。如果在建筑物或樹木比較多的地區(qū)作業(yè)，移動站接收電臺信號會比較弱且容易失鎖，而且高程精度較差。因此，RTK的作業(yè)半徑控制在10km以內(nèi)為宜。當信號受影響嚴重時，還應進一步縮短作業(yè)半徑，以提高RTK測量的精度和速度。
　　4.測量中的一般要求
　　為了保證RTK測量的精度、速度（初始化時間）和可靠性，除了正確求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)、合理設置基準站和限制作業(yè)半徑外，在RTK測量中還應注意以下幾點：
　�。�1）觀測衛(wèi)星的圖形強度要高。在進行坐標解算時，所采用的衛(wèi)星數(shù)越多，分布越均勻，則PDOP值越大，RTK的精確性和可靠性越高，且初始化的時間也越短。因此，一般情況下，在接收衛(wèi)星數(shù)保持5顆以上，且PDOP<6時，才能進行RTK測量。
　�。�2）作業(yè)員的責任心要強。作業(yè)員的專業(yè)水平、經(jīng)驗和責任心對RTK成果的精確性和可靠性有著嚴重的影響。作業(yè)時，接收機的對中、整平、天線高的量取及輸入已知點坐標、坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)及天線高等數(shù)據(jù)的任何誤差，都將影響RTK測量的全部坐標。因此，要求作業(yè)員必須具有強烈的責任心，認真嚴格地按規(guī)程操作。另外，對儀器基座和測桿上的水準器等必須定期嚴格校正，以避免系統(tǒng)誤差的影響。
　　（3）觀測成果要注意復核。RTK測量具有顯著的實時、快捷等優(yōu)點，但其初始化（整周模糊值）的置信度通常為95%～99%，且作業(yè)中缺乏檢核條件，個別點可能會出現(xiàn)粗差。因此，為了保證RTK的實測精度和可靠性，作業(yè)中必須注重成果的復核。成果的復核分為作業(yè)前復核和作業(yè)中復核。作業(yè)前復核是指在RTK作業(yè)前，先在已知點上檢測，新測坐標與已知坐標較差符合要求后，才能進行RTK測量；作業(yè)中復核一般是指在作業(yè)中采用不同起算點測定部分重合點，或在同一點上采用兩次觀測法（失鎖或關機）觀測。
　�。�4）用RTK方法進行控制測量時，應采取一定的措施保證測量精度。現(xiàn)行測量規(guī)范（如《城市測量規(guī)范》、《地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范》等）規(guī)定一、二級導線的點位中誤差（相當于起算點）不大于±5cm，而常用GPS接收機RTK測量的標準精度為1cm+1ppm，所以，一、二級導線控制點完全可以采用RTK方法施測。
　�。�5）使用RTK方法測定的坐標可以是觀測一個歷元的結(jié)果，也可以是幾個歷元的平均值。對于純動態(tài)定位而言，只能取一個歷元的觀測值；在一般的RTK測量中，通常是取幾個歷元的平均值，以消除偶然噪聲，提高定位精度。當用RTK方法進行控制測量時，為了保證測量成果的精確、可靠，宜采用多歷元的觀測結(jié)果；同時，觀測時應使用三腳架固定移動站的天線，進行嚴格的對中、整平，并遠離各種強電磁干擾源和大面積的信號反射物。
　　隨著RTK技術(shù)的不斷完善，RTK測量的初始化速度、成果精度及可靠性會越來越高。但是由于受衛(wèi)星信號、接收機狀態(tài)、測站周圍環(huán)境及儀器操作的影響，RTK定位有時會出現(xiàn)失真，其成果不可能百分之百的可靠。因此，在作業(yè)中，我們要根據(jù)RTK技術(shù)的特點及測區(qū)狀況，采取有效措施，嚴格按操作規(guī)程作業(yè)，并加強成果的復核，以確保RTK成果的精確性和可靠性。
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