摘要：本文主要介紹GPS(RTK)的基本原理、系統(tǒng)組成、技術(shù)特點、誤差來源和使用方法及操作步驟，并利用GPS(RTK)在工程測量中進行點放樣、曲線放樣，對測量結(jié)果進行精度分析。通過對放樣點測量結(jié)果的精度分析，得出了GPS(RTK)的測量精度是可以達到工程測量放樣的精度要求的結(jié)論，并且說明了GPS(RTK)具有工作效率高、定位精度高、全天候作業(yè)、數(shù)據(jù)處理能力強和操作簡單易于使用等特點。通過本文的論述我們了解了如何使用GPS(RTK)進行工程測量放樣，并為GPS(RTK)在工程測量放樣的可行性進行了論證，拓展了GPS(RTK)在測量領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，增強了使用GPS(RTK)的實際操作能力，為以后承擔(dān)更多的測量工作奠定了基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：GPS(RTK)　工程測量放樣

　　Abstract: this paper mainly introduces the GPS (RTK) basic principle, components, technical features, error sources and use the methods and procedures, and use the GPS (RTK) in engineering measurement of lofting points, curve layout, the measurement accuracy of analysis. Through the measurement of lofting points the accuracy of the results analysis, obtained GPS (RTK) measurement precision is can achieve engineering measurement accuracy requirements of lofting conclusion, and shows that the GPS (RTK) with high efficiency, higher precision, all-weather work, data processing ability and operation simple is easy to use, etc. Through this paper discusses how to use the GPS we know (RTK) engineering measurement layout, and for the GPS (RTK) in engineering measurement of lofting proved the feasibility and expand the GPS (RTK) in measuring the application range of the field, and enhance the use GPS (RTK) actual operation ability, and to take more work after measurement to lay the foundation.

　　Keywords: GPS (RTK) engineering measurement layout

　　中圖分類號：P228.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　1概述

　　對于我們所熟知GPS，可以說它是測量史上的一次變革，它為我們提供了全天候、高精度、高效率的測量方法。但是GPS也有它自己的不足之處，比如說作業(yè)時間長、數(shù)據(jù)要進行內(nèi)業(yè)處理等。

　　RTK(Real Time kinematic)是GPS的最新成果，它彌補GPS原有的不足之處，它不僅具有GPS原有的全天候、高精度、無須光學(xué)通視的特點，而且還可以為測量提供實時的定位結(jié)果，可以說RTK的產(chǎn)生是GPS應(yīng)用的拓展，是測量方法的又一次突破，是測量史上的又一次變革。由于RTK能夠?qū)崟r提供高精度的定位結(jié)果，所以有人又稱它為“GPS全站儀”。

　　2 RTK應(yīng)用于工程測量放樣的分析

　　RTK用于工程測量中的點放樣、曲線放樣測量做具體的闡述，由于RTK是利用高空中的衛(wèi)星進行定位的，在定位過程中是有很多干擾因素的存在的，加之RTK自身的不完善，這樣就會影響RTK的定位精度，對于RTK能否達到上述測量工作的精度要求，以及實際應(yīng)用時能否方便的操作使用，對此，我們要對RTK進行點放樣、曲線放樣測量的可行性進行實例論證，并制定如下方案：

　　首先用RTK進行點的放樣，并且放樣點的數(shù)量較多，在放樣完后，用高精度的全站儀對放樣點進行測量，并把全站儀測量的值看作為放樣點的真值，這樣我們對點坐標(biāo)的設(shè)計值與全站儀的實際測量值進行對比并進行精度分析，由于放樣點較多，我們可以把這些點的點位中誤差作為RTK放樣的點位中誤差，并與《工程測量規(guī)范》的規(guī)定中誤差進行比較，看RTK的放樣點位精度能否達到要求。

　　通過對分析結(jié)果的對比，我們得出了RTK的測量精度是可以用于點放樣、曲線放樣測量的結(jié)論，這樣我們不僅有了RTK測量的理論依據(jù)還具備了RTK測量的實踐依據(jù)，也為以后使用RTK進行測量工作奠定了基礎(chǔ)。

　　對于工程測量來說，工程放樣是必不可少的，一個較大的工程建設(shè)，含有大量的工程放樣工作，放樣質(zhì)量的好壞直接影響到工程建設(shè)的質(zhì)量，能否高質(zhì)量，高效率的完成放樣工作是我們亟待解決的問題，而工程放樣中的最基本的放樣就是點放樣。

　　放樣就是要求通過一定方法采用一定儀器把人為設(shè)計好的點位在實地給標(biāo)定出來，過去采用的常規(guī)放樣方法很多，如經(jīng)緯儀交會放樣、全站儀的邊角放樣等等，一般要放樣出一個設(shè)計點位時，往往需要來回移動目標(biāo)，而且要2 -3人配合操作。同時在放樣過程中還要求點間通視情況良好，有時放樣中遇到困難的情況會借助于很多方法才能實現(xiàn)，在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很高。如果采用RTK技術(shù)放樣時，僅需把設(shè)計好的點位坐標(biāo)輸人到手簿中，拿著GPS接收機，它會提醒你走到要放樣點的位置，既迅速又方便，由于RTK是通過坐標(biāo)來直接放樣的，而且精度很高也很均勻，因而在外業(yè)放樣中效率會大大提高，且只需一個人操作。RTK工程放樣與“經(jīng)緯儀加鋼尺”或“全站儀”放樣相比，可以說是工程放樣的一次深遠的測量革命，它具有作業(yè)簡便、直觀、高效等諸多優(yōu)點。

　　3 RTK的誤差來源和測量精度

　　RTK定位的誤差，一般分為兩類:同儀器和干擾有關(guān)的誤差。同儀器和干擾有關(guān)的誤差:包括天線相位中心變化、多路徑誤差、信號干擾和氣象因素;同距離有關(guān)的誤差:包括軌道誤差、電離層誤差和對流層誤差。對固定基準站而言，同儀器和干擾有關(guān)的誤差可通過各種校正方法予以削弱，同距離有關(guān)的誤差將隨移動站至基準站的距離的增加而加大，所以RTK的有效作業(yè)半徑是有限制的(一般為幾公里)。同距離有關(guān)的誤差的主要部分可通過多基準站技術(shù)來消除。但是其殘余部分也隨著移動站至基準站距離的增加而加大。

　　(1)同儀器和干擾有關(guān)的誤差

　　天線相位中心變化：天線的機械中心和相位中心一般不重合，而且電子相位中心是變化的，它取決于接收信號的頻率、方位角和高度角。天線相位中心的變化，可使點位坐標(biāo)的誤差一般達到3～5cm。因此，若要提高RTK測量的定位精度，必須進行天線檢驗校正。

　　多路徑誤：多路徑誤差是RTK測量中最嚴重的誤差，其大小取決于天線周圍的環(huán)境，一般為幾厘米，高反射環(huán)境下可超過l0cm。多路徑誤差可通過選擇地形開闊、不具反射面的點位、采用具有削弱多徑誤差的各種技術(shù)的天線、基準站附近鋪設(shè)吸收電波的材料等措施予以削弱。

　　信號干擾：信號干擾可能有多種原因，如無線電發(fā)射源、雷達裝置、高壓線等，干擾的強度取決于頻率、發(fā)射臺功率和至干擾源的距離。為了削弱電磁波幅射副作用，必須在選點時遠離這些干擾源，離無線電發(fā)射臺應(yīng)超過200米，離高壓線應(yīng)超過50米。

　　氣象因素：快速運動中的氣象峰面，可能導(dǎo)致觀測坐標(biāo)的變化達到1-2dm。因此，在天氣急劇變化時不宜進行RTK測量。

　　(2)同距離有關(guān)的誤差

　　軌道誤差：目前軌道誤差只有幾米，其殘余的相對誤差影響約為1×10 ，就短基線(

　　電離層誤差：電離層引起電磁波傳播延遲從而產(chǎn)生誤差，其延遲強度與電離層的電子密度密切相關(guān)，電離層的電子密度隨太陽黑子活動狀況、地理位置、季節(jié)變化、晝夜不同而變化，白天為夜間的5倍，冬季為夏季的5倍，太陽黑子活動最強時為最弱時的4倍。利用下列方法可使電離層誤差得到有效的消除和削弱:利用雙頻接收機將L1和L2的觀測值進行線性組合來消除電離層的影響：利用兩個以上觀測站同步觀測量求差(短基線);利用電離層模型加以改正。實際上RTK技術(shù)一般都考慮了上述因素和辦法。但在太陽黑子爆發(fā)期內(nèi)，不但RTK測量無法進行，即使靜態(tài)GPS測量也會受到嚴重影響。太陽黑子平靜期，其誤差一般小于5×10 。

　　對流層誤差：對流層誤差同點間距離和點間高差密切相關(guān)，一般可達3×10 。

　　RTK測量采用求差分法降低了載波相位測量改正后的殘余誤差及接受機鐘差和衛(wèi)星改正后的殘余誤差等因素的影響，使測量精度達到厘米級，一般系統(tǒng)標(biāo)稱精度為10mm+2×10 。工程實踐和研究證明RTK測量能達到厘米級精度。有研究表明，RTK測量的平面精度在數(shù)據(jù)鏈信號接收半徑小于4km時可保持較高精度，用全站儀檢查其中誤差在±5cm以內(nèi))，大于4km時測量誤差明顯增大。另外作業(yè)時接收到的衛(wèi)星數(shù)目越少，RTK測量結(jié)果誤差越大，但只要能接收到5顆以上衛(wèi)星，得出的固定解就能達到儀器標(biāo)稱精度。

　　4 RTK的技術(shù)特點

　　(1)工作效率高：在一般的地形地勢下，高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測完4km半徑的測區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測量儀器的設(shè)站次數(shù)，移動站一人操作即可，勞動強度低，作業(yè)速度快，提高了工作效率。

　　(2)定位精度高：只要滿足RTK的基木工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)(一般為4km )RTK的平而精度和高程精度都能達到厘米級。

　　(3)全天候作業(yè)：RTK測量不要求基準站、移動站間光學(xué)通視 ，只要求滿足“電磁波通視”，因此和傳統(tǒng)測量相比，RTK測量受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測量看來難于開展作業(yè)的地區(qū)，只要滿足RTK的基木工作條件，它也能進行快速的高精度定位，使測量工作變得史容易史輕松。

　　(4)RTK測量自動化、集成化程度高，數(shù)據(jù)處理能力強：RTK可進行多種測量內(nèi)、外業(yè)工作。移動站利用軟件控制系統(tǒng)，無需人工干預(yù)便可自動實現(xiàn)多種測繪功能，減少了輔助測量工作和人為誤差，保證了作業(yè)精度。

　　(5)操作簡單，易于使用：現(xiàn)在的儀器一般都提供中文菜單，只要在設(shè)站時進行簡單的設(shè)置，就可方便地獲得二維坐標(biāo)。數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強，能方便地與機、其他測量儀器通信。

　　結(jié)束語

　　RTK技術(shù)不僅能達到較高的定位精度，而且大大提高了測量的工作效率，隨著RTK技術(shù)的提高，這項技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用到工程測量工作中。通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理程序，可大大減輕了測量人員的內(nèi)外業(yè)勞動強度，因此RTK技術(shù)在工程測量領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。