温利雄

[摘要]随着我国社会经济的快速发展，对于控制测量的需求越来越多，各种测量技术被不断创新并应用，RTK技术就是其中之一。RTK技术能够实现对测量对象的实时动态定位，具有较高的工作效率，而且没有外业返工后处理的负担，应用范围十分广泛，涉及到工程测量、地形测量和航空摄影测量等多个领域。本文就对RTK技术的原理、特点和实施步骤进行分析，并探讨了其在控制测量中的应用。

[关键词]RTK技术 原理和特点 实施步骤 控制测量 应用

[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-186-1

1 RTK技术原理及特点

1.1RTK技术原理

RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收机置于载体（称为流动站）上，基准站和流动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的流动站精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。

RTK的观测模型为：

其中：

1.2 RTK技术的特点

（1）作业效率高。RTK技术在测量作业时，在大多的地形条件下，一次设站可以完成半径10km区域内的被测对象的测量，与传统测量需要多次设置控制点、多次挪动测量仪器相比，减少了“搬站”的次数，且整个测量过程只需要1人即可，坐标数据的采集仅需间隔几秒，测量效率得到大幅度提升。（2）作业条件低。RTK技术测量的作业条件为“电磁波通规”和对天基本通规，与传统的两点间光学通视作业条件相比，不用再受气候、季节、能见度和过高通规条件等因素的影响，对于复杂地形、障碍物较多的被测地区作业有着较大通用性[1]。（3）测量精度高。在RTK测量中，采用的是内装式软件控制系统，不需要人工进行操作，避免了由于人为因素造成的误差；同时，RTK技术也没有全站仪测量等方法产生的误差积累问题，在符合作业条件时，能够实现厘米级精度的高程、平面精度测量。

2 RTK技术的实施步骤

2.1项目新建与坐标系统设置

在RTK中新建项目并命名，然后在参数选项中选择坐标系统，通常选用当地的椭球系为标准，然后设置投影参数，四参数、七参数和高程拟合参数等根据实际情况确认是否填写。

2.2基准站设置与连接

在设置基准站时，应保证周边没有过多的障碍物，地面稳固，尽量选择在地势较高的位置，并且需要避开强电磁辐射区域，然后将其与测量仪器相连接，通过“平滑”项采集基准站的坐标，差分模式和电文格式分别选择RTK与CMR/RTCM。

2.3移动站设置

移动站根据测量需求而设，尽量保证RTK数据传输环境的良好，将其与测量仪器相连接，通过“数据链”来采集移动站数据，电文格式要与基准站相同。

2.4参数计算

参数计算采取的通常是四参数结合高程拟合的方法，需要输入各个点的原始坐标和对应点的已知坐标，通过软件的自动计算得到相应结果，高程和平面残差分别在5cm、2cm以内时，证明结果没有问题，可以采用。

3 RTK技术在控制测量中的应用

RTK技术应用在控制测量中，虽然有着种种优势，但同时也会面临着一些误差问题，在实际使用时需要加强注意，以保证RTK测量的准确性，这些误差主要包括以下几方面：

3.1电离层因素引起的误差

电离层是大气层的组成部分，对于电磁波的传递会造成严重干扰，电离层的状态主要会受太阳黑子的影响。在太阳黑子较为平静时，电离层对RTK测量误差影响范围通常在5ppm以内，若是太阳黑子活动较为剧烈，这种误差范围会达到50ppm，因此，在使用RTK技术进行控制测量时，需要充分考虑电离层因素，尽量降低其所造成的误差[2]。

3.2对流层因素导致的误差

对流层也是大气层中的重要结构，其对于RTK测量误差的影响主要是通过点间距离、点间高差造成的，误差值通常能够达到3ppm。对于此误差，可以通过对测量站相关误差进行模拟的方式来纠正，从而提高测量结果的精度。

3.3气象因素造成的误差

虽然RTK技术作业条件较低，但也必须有“电磁波通规”和对天基本通规的基础条件，在一般的天气情况下都是能够完成作业的，然而，当被测区域内的气候环境发生较大程度的变化时，不仅会给通规条件造成影响，而且被测目标的坐标也会出现一定程度的改变，从而造成测量误差，所以，当气象条件较为恶劣时，不宜进行RTK控制测量。

3.4多路径形成的测量误差

多路径误差是RTK技术当中影响最大的一种误差，其是由于天线环境因素而引起的，如果天线处于高反射环境中，其误差能够达到19cm，影响测量结果的精确性。针对此问题，在应用RTK技术时，需要通过配备相应的滤波器或扼流圈天线、结合能够吸收电波的材料、选取没有反射面的点位等措施来进行规避，尽可能避免多路径误差的发生。

3.5天线相位中心变化引起的误差

天线是RTK技术测量中接受电磁波信号和数据的主要设备，包括机械中心和电子中心两个组成部分，后者会随着接收信号的频率、高度和方位角等不断变化，两者很难维持在重合状态，给其数据准确性造成一定影响。因此，在使用RTK技术进行控制测量时，需要充分了解基准站和流动站天线相位关系，最大程度的保证两者的统一，避免天线相位变化造成的误差，提高测量结果精度。

4结语

RTK技术在控制测量中有着极大的优势，能够有效提高控制测量的精准度和工作效率，对于控制测量的发展有着重要意义。在控制测量中应用RTK技术时，会受环境因素影响出现一定程度的误差，所以，需要对这些误差的进行考虑，在最为适宜的条件下进行RKT控制测量，以保证测量结果的准确可靠。