RTK技术原理及其在工程测量领域中的应用
摘要：本文叙述了RTK技术的工作原理、特点以及在工程测量中的应用。
毕业论文网 关键词：RTK技术；原理；特点；应用；发展 RTK technology and its application in the field of engineering measurement applicationsBi renyongAbstract: This paper describes the working principle of RTK technology, characteristics and applications in engineering survey.Keywords: RTK technology; principle; characteristics; applications; development 一、引言 GPS (Global Positioning System)即全球定位系统的简称，而其中文简称为“球位系”。
它是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 ，这个系统利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航。
RTK（real time kinematic）技术又称载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。
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、工程测量等各个领域。
二、RTK基本原理 RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。
在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。
流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不足一秒钟。
流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。
在整周末知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持5颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。
RTK 系统可应用于两项主要测量任务，即测点定位和测设放样。
三、RTK的技术特点 1、工作效率高：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设站次数，移动站一人操作即可，劳动强度低，作业速度快，提高了工作效率。
2、定位精度高：只要满足RTK的基木工作条件，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、全天候作业：RTK测量不要求基准站、移动站间光学通视 ，只要求满足“电磁波通视”，因此和传统测量相比，RTK测量受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来难于开展作业的地区，只要满足RTK的基本工作条件，它也能进行快速的高精度定位，使测量工作变得更容易更轻松。
4、RTK测量自动化、集成化程度高，数据处理能力强：RTK可进行多种测量内、外业工作。
移动站利用软件控制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，减少了辅助测量工作和人为误差，保证了作业精度。
5、操作简单，易于使用：现在的仪器一般都提供中文菜单，只要在设站时进行简单的设置，就可方便地获得二维坐标。
数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便地与计算机、其他测量仪器通信。
四、RTK技术在工程测量中的应用 1、控制测量 工程控制网是工程建设、管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。
一般地，四等以下工程控制网覆盖面积小，点位密度大、精度要求高。
采用RTK定位的方法建立工程控制网，具有点位选择限制少，作业时间短，成果精度高，工程费用低等优点。
传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测，不仅费工费时，要求点间通视，而且精度分布不均匀，且在外业不知精度如何，采用常规的GPS静态测量、快速静态方法，在外业测设过程中不能实时知道定位精度，如果测设完成后，回到内业处理后发现精度不合要求，还必须返测，而采用RTK来进行控制测量，能够实时知道定位精度，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。
若把RTK用于公路控制测量则不仅可以大大减少人力强度、节省费用，而且大大提高工作效率，测一个控制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。
2、地形测图 过去测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点，然后在图根控制点上架上全站仪或经纬仪配合小平板测图，现在发展到外业用全站仪和电子手簿配合地物编码，利用大比例尺测图软件来进行测图，甚至于发展到最近的外业电子平板测图等等，都要求在测站上测四周的地形地貌等碎部点，这些碎部点都与测站通视，而且一般要求至少2—3人操作，需要在拼图时一旦精度不合要求还得到外业去返测。
现在采用RTK时，仅需一人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上几秒钟，并同时输入特征编码，通过手簿可以实时知道点位精度，把一个区域测完后回到室内，由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图。
3、碎部测量 在城市空旷地区，建筑物不太稠密的住宅区和大马路上，RTK能快速完成碎部测量作业。
在个别高大建筑物或建筑稠密地区，GPS出现盲区，初始化时间长或失锁，影响碎部测量速度，可采用RTK增补图根导线点，配合全站仪测量碎部点的方法，从而快速完成野外作业，也可以大大提高野外测图的工作效率，进而达到缩短工期，节约成本的目的。
将GPS接收机放在待定的特征点上数秒钟后，同时输入该特征点的编码即可。
把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机，由专业成图软件、在人工适当的干预下，形成所要的成果图。
4、水域测量 由于RTK 工作距离可达40 km，以其优越的性能可广泛的用于各种比例水下地形测绘。
ashtech 快速RTK能自动导航和按距离或时间间隔自动采点，只要我们将天线高量至水面，测深仪吃水深度改正后，便可高精度的实时测定水下地形点的三维坐标，无需验潮改正，用专业成图软件直接成图。
不仅提高了生产效率，更提高了成图精度。
5、放样 对于工程测量来说，工程放样是必不可少的，一个较大的工程建设，含有大量的工程放样工作，放样质量的好坏直接影响到工程建设的质量，能否高质量，高效率的完成放样工作是我们亟待解决的问题，而工程放样中的最基本的放样就是点放样。
放样就是要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来，过去采用的常规放样方法很多，如经纬仪交会放样、全站仪的边角放样等等，一般要放样出一个设计点位时，往往需要来回移动目标，而且要2 —3人配合操作。
同时在放样过程中还要求点间通视情况良好，有时放样中遇到困难的情况会借助于很多方法才能实现，在生产应用上效率不是很高。
如果采用RTK技术放样时，仅需把设计好的点位坐标输入到电子手簿中，拿着GPS接收机，它会提醒你走到要放样点的位置，即迅速又方便，由于RTK是通过坐标来直接放样的，而且精度很高也很均匀，因而在外业放样中效率会大大提高，且只需一个人操作。
RTK工程放样与“经纬仪加钢尺”或“全站仪”放样相比，可以说是工程放样的一次深远的测量革命，它具有作业简便、直观、高效等诸多优点。
五、结束语 快速RTK技术引入道路、管道、隧道的勘测工作中，给这一领域传统的野外测量作业带来了巨大的冲击，针对实际工作状况，使用这一先进技术将会带来较好的经济、社会效益，也使得野外测量技术水平得到了显著提高。
随着GPS技术的不断更新和发展，快速RTK技术会得到越来越广泛的应用。
参考文献 1、《GPS测量原理及应用》 编著徐绍铨等武汉测绘科技大学出版社 作者简介： 毕仁勇 （1960―） 男 毕业于大连大学 工程师。