如何應用RTK技術進行測繪

劉玉慶 叢露滋

摘 要：文章討論RTK技術的優點和制約因素，實際應用中如何應用RTK技術進行測繪，以及測繪中需要注意的地方，如何盡可能的減少測繪誤差。

關鍵詞：GPS技術；RTK技術；站點；測繪

1 RTK定位技術的測量原理

RTK測量技術是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術，其原理是：基準站實時的把測量的載波相位觀測值、基準站坐標等測量數據用無線電傳輸到運動中的流動站點，在流動站點通過無線電接受基站點所發射的信息，再把載波相位觀測值實時的進行相應的處理，具體就是對載波相位進行實時差分處理，最終得到基準站和流動站點的基線向量，基線向量加上基準站坐標，進行相應的計算就可以定位每個流動站點的WGS-84坐標，通過坐標轉換參數和相關軟件的計算就可以得到每個流動站點的平面坐標X，Y和海拔高度。

2 測繪工作中應用RTK技術的分析

2.1 RTK定位技術的優點

（1）定位精度高，數據實時性好，每次測量都是新的測量基準，沒有數據誤差積累。其測量的平面精度和海拔精度能達到厘米級。（2）測量快速，后期的維護費用，工作人員的人力、資金投入低。在一般的地形地勢條件下，每次站點的架設都可以測量完5km半徑的測繪地區，大大減少了傳統測量作業所需控制點數量和測量儀器的搬站次數，操作非常簡便，在無強烈的電磁干擾條件下一般幾秒鐘就可以對一個點進行定位，測量速度快，操作人員的操作簡單，便捷，需要的操作人員少，從而為測繪工作的順利進行節約了大量資金投入，提高了勞動效率。（3）RTK設備自動化、集成化程度高，測繪功能強大。RTK可勝任各種測繪的內、外業。流動站采用先進的軟件控制系統，設備的自動化程度高，可以依靠計算機進行自動化的運行，其測量數據可以連接數據處理計算機，通過相應的軟件設置就可以得到最終結果，使得人為操作引起的誤差大大減少，保證了作業精度。（4）因為RTK技術不要求兩點間通視，只需要能夠接收到電磁波信號就可以精確的定位，因此，和傳統測量方法相比，其測量的作業不受通視條件、能見度、天氣、季節等因素的影響。在人員難以到達的地區，不方便測量的地區，只要無強烈的電磁干擾，其就能測繪得到有效的數據。（5）其后期的工作量減少，因為其數據一般是數字式的，配合相應的計算機軟件，就可以進行有效的數據處理，得到相應的結果，因為系統的集成化極高，所以其操作起來也非常的簡便，能最大程度地減少人力，財力等資源的消耗。

2.2 RTK定位技術的不足

（1）測量信號受衛星信號的影響大，如果測繪的地區衛星信號不能覆蓋，或者衛星信號薄弱，就會使得測量的數據產生誤差。（2）受地球電離層的影響大，在白天的時候，因為地球的電離層薄弱，就會使得可以進行定位的衛星數量減少，當搜星少于5顆的時候，其測量就無法進行。在山區，城市里樓宇布置比較緊密的地區進行測繪作業的時候，衛星信號會被大大的減弱，從而導致信號的丟失嚴重，使得測繪工作不能良好的進行。（3）相關設備的穩定性不好。因為是新技術的應用，所以其運行的穩定性都有待時間的考證，其數據的測量因為受到衛星信號、天氣因素等條件的干擾，所以其數據的測量還是有局限性的。

3 在實際測繪過程中應該注意的問題

RTK施工測量作業模式按實現手段可分為兩大類：一類是以單基站廣播差分改正信息的常規RTK模式；另一類是以CORS（連續運行衛星定位服務綜合系統）網絡RTK模式。常規RTK電臺作業的數據傳輸穩定，但是其基站需要架設的地勢較高，CORS初始化時間短，作業范圍大，采用連續的基站，使得用戶可以隨時觀測，使用方便，工作效率大大提高。

一般在使用RTK進行測量時，對參考站點的設置要求如下：（1）參考站位置的選擇必須嚴格。參考站點周圍應視野開闊，上空無明顯的遮擋物，因為參考站接收機每次衛星信號失鎖將會影響網絡內所有流動站的正常工作。參考站可以為測區內已知控制點，也可以為根據用戶需要自由設站。（2）參考站應避開強磁場（如微波塔、通信塔、雷達、磁鐵礦等大型電磁發射源）的干擾，應遠離200米外；另參考站要遠離高壓輸電線路、通訊線路50米外。（3）在作業的時候需要基準站與流動站應同步鎖定5顆以上的衛星數，以便于對信號的鎖定和接受處理。

參考站的作業要求：（1）要使得設備能夠有效的運行，使用過程中要注意設備的使用環境，不能在暴曬和雨天的環境下進行測繪任務。（2）在使用的過程中，盡可能的避免相應的電磁干擾，尤其是手機，在操作機器的時候要關機，或者距離相關設備100米遠。（3）參考站要保證良好的電源供應，采用12V蓄電池工作，及時可靠的保證參考站的良好運行，如果采用無線通信模式對數據進行上傳時，要求通訊卡只能進行上網，保證卡內有足夠的流量，防止外來電話對其數據的傳輸中斷。

一般在使用RTK進行測量時，對流動站的要注意以下事項：（1）在開展作業前，要檢查內存卡是否有足夠的容量。（2）保證足夠的電源供應。（3）RTK作業應盡量在天氣良好的狀況下作業，要盡量避免雷雨天氣。夜間作業因為電磁信號好所以其測量精度一般優于白天。

4 RTK作業的工作模式

4.1 快速靜態測繪法

在使用這種測繪方法時，對相關設備進行靜態放置，靜止的進行觀測。在測繪時，通過對接收到的信號進行同步觀測，實時的對采集到的數據進行運算，從而建立用戶的三圍坐標值。采用這種測繪方法的時候，一般不用保持對GPS衛星的實時跟蹤，定位精度達1cm。

4.2 動態測繪方法

與一般的靜態測繪方法相比，動態測繪方法，要求流動接收機首先工作在靜態測繪狀態，首先對某一點進行靜止的觀測，在系統初始化以后，流動的接收機對每一個觀測站點，靜止的測試幾個數據，再加上基準站點的同步觀測數據，然后求得流動站的三維坐標，在此方法下進行測繪工作，要求對衛星信號進行實時的跟蹤，不能丟失信號，要求實時同步。

5 提高RTK測繪精度的方法和措施

（1）對于已知點精度要高一些，且有足夠的精度。（2）對于已知點，要進行多次測量，點的密度要足夠高。（3）在站點的布局過程中，要充分考慮當地的地理環境，天氣因素，是否有遮擋物，不能有強烈的電磁干擾，等外圍因素，其作業半徑要符合RTK的作業要求，不能盲目的要求過大，損失測繪精度。（4）電臺不能放在離GPS接收機過近的地方，手機等無線通信設備要保持至少30米的距離，電臺的信號線和電源線不能過長，不能卷起來，否則會因為產生電感效應，從而引起測繪精度的下降。

6 結束語

RTK技術已經被廣泛地運用于工程測量及勘察等領域，并已發展成為一個真正的三維測量工具，然而困難地區獲得初始化問題、高程精度問題仍然是RTK領域還待研究解決的問題，使其實際應用中仍然具有一定的限制性。其具有精度高、速度快、不受氣候條件及通視條件的限制等優點，通過以上對RTK技術的理論分析和實際作業過程中需要注意事項的分析，在實際的測繪過程中要想得到良好可靠的測繪數據，就需要在注意一些相關的工作細節，盡可能地消除各種誤差。

參考文獻

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