王鹏

[摘要]随着现代社会科学技术的发展和进步，建筑投资规模大，建筑使用功能复杂，使得对设计的要求越来越高。对于建筑工程，使用传统的测量方法已经显示出了它的局限性，而利用GPS测量技术（RTK），可以有效的实现对于建筑物变形的监测。

[关键词]RTK 动态测量 优劣性

[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-241-1

0引言

随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK（Real·Time·Kinematic）测量技术也日益成熟，RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。RTK测量技术因其精度高、实时性和高效性，使得其在城市测绘中的应用越来越广。因此，和GPS静态测量相比，RTK测量更容易出错，必须通过对RTK测量成果进行质量控制，才能确保观测到成果精确可靠。

1 GPS技术现状

GPS全球卫星定位系统（Globle Positioning System）是一种结合卫星及通讯发展的技术，利用导航卫星进行测时和测距。全球卫星定位系统（简称GPS）是美国从上世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间等优点，成功地应用于大地测量、工程测量、工程变形测量、等多种学科。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分。对于测地型接收机来说，其是实现测地定位的基本条件，接收机有单频与双频之分，一般来说，双频GPS接收机对比与单频接收机可以提供更为快速、更为精确、可靠的解算，具有安全有效地进行静态、快速静态和动态测量的功能，可升级的DSM232型号，也可以升级到包含RTK功能；单频机适宜于短基线测量（例如不超过20km），最吸引人的是它良好的性能价格比。RTK系统由GPS接收设备、无线电通讯设备、电子手薄及配套设备组成，它是建立在全球定位系统（GPS）基础之上的实时动态定位技术，完全可以满足控制测量、地形测图、工程放样的要求。但由于GPS系统在轨卫星有限，在对空条件不好的测区，不能提供所保证的功能，是影响流动站定位精度的一个重要误差源。实践表明，单频GPS系统由于不能有效消除电离层延迟影响，存在着很大的局限性和片面性。随着美国全球定位系统（GPS）和苏联全球导航卫星系统（CLONASS）的不断完善，这种高精度定位、高灵敏度快速定位模式为用户提供了更为完善的接收设备，实现了GPS 接收设备的新水平。

2 GPS测量的优越性

2.1测站间无须通视。GPS测量不要求测站之间互相通视只需测站上空开阔即可因此可节省大量的造标费用。GPS这一特点，使得图形注记更加快捷、方便，用户可根据实际情况自由设置其显示、输出的状态。CPS测量只要求测站上空开阔，与卫星间保持通讯即可，不要求测站之间互相通视，因而不再需要建造觇标；

2.2定位的精度高，数据安全可靠，无误差积累。跟全站仪等仪器不痛，全站仪在经多次搬站后，会存在误差累积的状况，搬的次数越多，累积误差就越大，而RTK就没有，只要工作条件满足RTK的基本要求，且在作业半径范围内，RTK的的精度不会发生变化，平面和高程的精度都能达到厘米级。

2.3作业高效、方便快捷。在一般作业的地形形势下，RTK作业半径为10km左右，大大的减少了设点需求和测量仪器的搬迁次数，且操作人员少，只需一人，坐标生成速度快，劳动强度低，成本低，效率高。

2.4操作简便，容易方便，处理数据能力强。只需进行简单的参数设置，移动站便可边走边测得坐标或进行工程放样。数据处理、转换、输入、输出和存储能力强，并能方便、迅速地与全站仪、计算机等进行数据通信。

2.5不受传统测量通视条件的限制，RTK技术对两点间的光学通视没有要求，只要求满足对天基本通视和电磁波通视，所以，跟传统的测量比，RTK技术所受的外界条件的影响和限制相对来说要小很多，传统测量因地形复杂、地物障碍等因素不能正常通视地区，对RTK来说，只要能满足其基本工作条件，它都能进行作业。

3 RTK测量技术存在的不足

3.1高程异常问题

RTK作业模式对高程的转换要求必须精确。但是我国现有的高程异常图存在误差，尤其是在山区，误差更大，甚至在有些地区还没有。这就加大了GPS大地高程转换至海拔高程工作的困难，精度也变得不均匀。

3.2数据链传输过程中的干扰

数据链传输过程中会受到障碍物和高频信号源的干扰，在山区和城市楼房密集区数据链传输信号常会受到限制，使得信号在传输过程中大大衰减，严重影响到作业的半径和作业的精度。

3.3多路径效应的问题

多路径效应是RTK定位测量误差中最严重的一种误差，在一般的情况下，多路径误差可达在1～5cm，而且多路径误差的大小还会发生周期变化，一般以5～ 20min为周期。同时多路径效应的的问题也是GPS静态技术所面临的问题。

3.4检测环境的影响

在中午电离层的干扰大，共用卫星数较少，GPS常会出现连接不到所需卫星的情况，故导致长时间不能初始化，有时还会直接导致不能进行初始化，进而不能进行动态测量。另外，RTK信号还受其它干扰源的影响，如电视台、反射物、无线电发射站、微波站、高压线等。

3.5电台电量不足问题

RTK的耗电量较大，故要保证连续作业就需要多个大容量电池、电瓶才行。尤其在电力供应紧张的偏远地区作业时间会受到严重的影响。

4结束语

本文首先对GPS进行了全面的概述，通过介绍，对GPS系统的组成、GPS卫星的信号结构以及系统的应用有了大致的了解。同时介绍了GPS测量方式。GPS动态测量技术存在很多优秀的方面，如能有效的提高工作效率，减少工作人员数量，降低工作成本。但也有很多的局限性，像卫星、工作环境等因素都能影响到测量的精度和测量的时间。只有理解GPS动态测量技术的优缺点，才能更好的发挥其优势，考虑到不足，更好的运用到实际工作中去。

参考文献

[1]董思学，郑南山，实时动态差分GPS技术在高程测量中的应用研究，科技信息2011年16期；

[2]高建尽，邵晓，GPS- RTK；测量技术实际工作中优劣性分析，内燃机与动力装置，2009年第S1期；

[3]袁新强，GPS动态测量技术优劣性分析，铁道勘察，2006年 第3期；

[4]李征航.黄劲松.GPS测量与数据处理.武汉：武汉大学出版社.2005：17-25.