淺析GPS RTK技術在城市測量中的應用

沈昌兵

摘要：當今時代，是科技創新為主導的時代，隨著社會的不斷發展與經濟的快速增長，科技的創新逐漸扮演了重要角色，GPS RTK技術是以GPS為基礎發展起來的，它是GPS測量技術發展的心的突破。現如今。我國的RTK技術發展日益成熟，在測量工程中的到了廣泛應用。GPS RTK技術具有高精準度、高效率的特點，它的應用可以提高工作效率，提高測量精準度，在城市測量的應用中，具有十分重要的意義。本篇文章就GPS RTK在城市測量中的應用和其技術特點進行了簡要分析。

關鍵詞：GPS RTK技術；城市測量；應用分析；

1.GPS RTK技術介紹

GPS的應用起源于軍事，GPS的目的是用于軍事情報收集，為陸、海、空等領域提供全球導航服務，并進行應急通訊和核爆監測等工作，在軍事方面扮演了很重要的角色。而GPS RTK是實時動態差分法，這是一種新的常用的GPS測量方法，能夠在野外實時得到厘米定位精度，是GPS應用的重大里程碑，它極大地提高了外業作業效率，提高了資源利用率，使測量工作更加完善的進行。

RTK技術，指的是一種實時的動態測量技術，其是GPS技術和數據傳送技術結合的一項結果，RTK技術，是在GPS技術的基礎上進行的突破。GPS技術，其基本原理是把GPS接收機設立在基準站之中，對于可以接收到的GPS衛星，進行觀測，再使用無線電專門的傳輸設備，把觀測到的數據傳輸到地面上用戶使用的觀測站，在用戶的觀測站中，GPS接收機能夠接收GPS傳輸的信號，然后根據相對的定位的原理，在過程上測算出整周模糊度內有的未知數值，對于用戶站的坐標，進行一個精確的顯示，這樣只要有了定位計算的結果，就能夠對基準站、用戶站的觀測結果，對其準確程度進行有效確定，最終，確定計算的結果是不是有效，來減少不必要觀測數值，從而降低測量的時間，來提高放線測量的工作效率。RTK技術，是載波相位測量所研發的，具有實時差分的GPS相關測量的技術，RTK，一般是由三個部分來組成的，其中包括了數據的傳輸設備、GPS的接收設備以及軟件系統。

2.GPS RTK技術在城市測量中的應用

2.1GPS RTK測量原理

RTK測量原理是在基準站上安置一臺GPS接收機，對所有可見的GPS衛星進行觀測。將采集的觀測量數據調制到基準站電臺的載波上，基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較，得到GPS差分改正值。流動站可處于靜止狀態，也可處于運動狀態。基準站和流動站同時接收相同GPS衛星發射的信號，實時得到本站的坐標和高程及其精度指標。這種測量方法的關鍵是求解起始的整周模、模糊度即初始化，并能始終保持。正因為如此，RTK測量要求基準站與流動站間的數據通訊必須良好。除此之外，要求有足夠數量的衛星和衛星具有較好的幾何分布外。

2.2 GPS RTK技術的應用

2.2.1土地外業施測

主要包括宗地測量、土地利用更新調查測量和違法用地測量等。測試人員需要在基準站前站好，并架好儀器，每組分配兩個人，一個人唯一基準站，另一人背著儀器到每個地方立桿并記錄數據，同時輸入特征編碼，在記錄數據時要求測量人員立點要準確，取3秒作為一個記錄單元，把一整個區域或宗地測完后回到室內，由專業的軟件接口就可以輸出所要求的圖幅。測量人員應當盡量穩住對中桿，進行準確測量。

2.2.2選定基準站，控制測量

要順利進行RTK測量，選好基準站是非常關鍵的。基準站的地址以及電臺的發射天線必須建立在具有一定高度的位置。基站附近沒有GPS型號反射物，以防止數據鏈丟失。選擇無限的干擾弱的地區建立基站。而傳統的控制測量采用導線網方法來測量，這樣精度不夠準確，并且耗費工時。RTK的測量方法，可以同時接收基準站和衛星的同步觀測數據，實時解算整周未知數和用戶站的三維坐標，大大提高作業效率。

4.GPS RTK的技術特點

4.1優點：

4.1.1操作簡便。

GPS正在越來越多的測量工作中得到應用，只需要與電腦連接就可以實現全自動化的監控，無需耗費大量人力物力，可以節約資源，實時監控定位過程。利用RTK技術比傳統方法大大節省人力。

4.1.2不間斷進行作業。

RTK技術與其它測量儀器和測量方法相比具有不能比擬的優勢，它測量可以全天候不間斷工作，它不受天氣影響，無論刮風下雨，它都可以工作，這就為城市測量工作提供了極大便利。

4.1.3定位的精準度高。

RTK技術的定位精確的可以達到1cm-2cm，RTK測量時不要馬上測量，這樣會導致較大的誤差，要等到穩定后在開始測量，使得日后的正常工作及其記錄方式不受影響。

4.1.4工作效率高。

RTK的測量不受地形、天氣、通訊等外界條件的影響，全天候不間斷的工作特點使得RTK的工作效率比傳統方法提高幾倍。

4.2缺點

盡管GPS RTK技術有著定位準確、測量精度高、操作簡便等優點，但金無足赤，人無完人，世界上沒有十全十美的東西RTK技術在日常城市測量中也存在很多缺陷，等待改善。

4.2.1大氣電離層影響測量精度

RTK精度低，大氣電離層造成的電磁波折射，反射等變化，會吸收能量和引起信號畸變，嚴重影響微波通信，導致測量精度不準確。在RTK測量中應避免在高溫中測量。

4.2.2測量受衛星狀況限制

在測量中，如想得到穩定的測量精度，接收的衛星信號應達到5顆，但是GPS空間衛星群一般情況下至少接收到4顆GPS衛星發送出的信號，這會阻礙測量的進行，因此在城市高樓居多的地區以及山區高山森林地區不適宜采用GPS技術測量。

4.2.3被工作環境干擾

在高壓線、移動通信基站、強能量噪聲源等附近，微波的自身特性易受磁場、噪音等干擾，如，因此在RTK測量時，要保證施測點位周圍垂直角15度以上天空無障礙物。

參考文獻：

[1]陶歆貴，GPS RTK技術在水利工程測量中的應用[J]，銅業工程，2012，（2）90-92.

[2]李勝.地質工程測量中RTK的應用技術[J].中國新技術新產品，2010，（11）.89-92.

[3]徐紹銓，張華海，楊志強，王澤民，GPS測量原理及應用[J]，武漢測繪科技大學出版社，2010（09）67-69.endprint