浅谈GPS-RTK技术在测量中的应用

吴荣华

（江西省基础测绘院 江西南昌 330209）

浅谈GPS-RTK技术在测量中的应用

吴荣华

（江西省基础测绘院 江西南昌 330209）

测绘工程的发展，对测量精度和效率要求越来越高，测量技术已经不能满足实际需求，而RTK技术的出现，彻底的颠覆了传统的测绘作业模式，是GPS测量中的一项重大突破，RTK技术广泛应用于测量领域。

RTK技术；原理；应用

GPS是Global Positioning System （全球定位系统）的简称，是美国军方1958年的一个项目［1］。最开始是以服务军事为目的，然而经过了几十年的发展，GPS技术不再单纯的服务于军事当中，而是广泛的应用于我们的生活当中。它的出现，是近代测绘技术的一次革命性的进步，尤其是在GPS技术上发展的新技术实时动态RTK技术的出现，彻底的颠覆了传统的测绘作业模式，是GPS测量中的一项重大突破，已经广泛运用于工程放样、控制测量、地形图测绘以及导航等方面。

1 GPS-RTK技术的原理及优点

1.1 GPS-RTK技术的原理

在GPS静态测量中，由于各测站之间不进行传输数据，并且各种数据都是后来差分处理的，所以无法实时地得到各测站点的坐标值。而RTK技术是以载波相位为基础的实时差分测量，其作业原理是:安置一台GPS接收机在基准站上，并同时连接发射电台，可以实时地提供流动站在指定坐标系中的三维定向结果，并能够在一定范围内实时得到厘米级的定位精度，是一种高效的定位技术。

1.2 GPS-RTK技术的优点

（1）作业效率高RTK技术只需一站就可完成半径为4 km区域测量，大幅度的减少所需的控制点数量和搬移测量仪器的次数，并且单人就可以操作，几秒钟即可获取点坐标，具有非常高效率高质量的优势。

（2）定位精度高，在一定范围内RTK技术可以实时得到厘米级的定位精度，且RTK测量的数据可靠、准确。

（3）外界影响因素少，一般RTK技术只需满足电磁波通视就可以测量，而不需要像传统要求一样达到光学通视。所以影响和限制传统测量因素如通视条件、能见度、气候以及季节等对RTK技术造成的影响比较小。

（4）功能强大，由于RTK技术的自动化、集成化程度高特性，使得他能自动实现许多测绘功能，不需要人为操作，避免了做辅助测量下的人为因素造成的误差，保证了精度准确。

（5）操作简便，设置简单，操作简便，可以实时获取测量结果坐标，直接进行坐标放样，同时具备数据的输入、储存、处理、转换以及输出等多项功能，可以方便快速连接通信计算机及其他测量仪器。

2 GPS-RTK技术在测量中的应用

2.1 GPS-RTK在地籍测量中的应用

地籍测量是土地管理工作的重要基础，它的好坏将会严重的影响土地管理工作。传统的地籍测量方法是在对控制点和对宗地界址点进行碎部测量前用全站仪的导线测量控制点后再设定控制点。然而传统方法存在许多不足之处，像准确度达不到要求等，这使得地籍测量中的准确度受到影响。

而RTK技术平面精度、高程精度都能达到厘米级标准，且RTK测量的数据可靠、准确，运用在地籍测量中可以大幅度提高测量结果的准确度，同时还可以以节省大量的人力、人数，并且大大的提高了工作效率，提高作业速度。因此，随着GPS-RTK技术的开发和运用，给地籍测量带来了技术性的变革，改变了传统的地籍测量模式。

然而GPS-RTK技术也存在一些问题有待解决，如对环境的影响比较大，设置点位不能设置在高楼或植被密集以及大片水域的地方，同时得远离高压线和电磁波的影响，信号的接收也易受到天气，卫星的影响。

2.2 GPS-RTK技术在道路测量中的应用

公路道路测量精度是道路工程施工的重要因素。而在传统测量当中，测量技术无法实现实时测量，数据后处理的结果就是容易造成道路测量的误差较大，严重影响到了道路建设的后续工作。

GPS-RTK技术的研究和在道路测量的应用，其厘米级的精度和实时测量的优点完美的解决了传统道路测量中出现的问题。如工程放样是是实地测量的首要步骤，也是当前测量的重点所在。由于放样位置直接关联着工程整体的质量，因此对于放样控制点、坐标转换参数及坐标系等几方面的求解措施就极为重要了。而应用RTK技术，道路测量人员需要将放样点、线以及各桩号等信息参数输入到仪器的RTK技术资料库中，分析道路测量数据，就可以RTK技术资料库中提取预置坐标等资料，用图形化方式将各坐标点进行连接，使之完全显示在操作者面前。在图形展现过程中不断对测量点位所呈现出的精度水平进行调整，当测量精度与道路测量预期值相一致时，即可以结束放样测量工作。在此过程中单人即可完成所有的放样点位设置、数据传输、运算处理、图形架构等一系列工作，节约了工程测量过程中人力、物力资源投入，为工程施工提供了更为直观的数据。RTK技术尤为适用地形复杂的地区道路测量工作中，能够显著提高测量工作效率，是当前道路测量必不可少的测量手段。

RTK技术应用到公路道路测量工作中，能够显著提高测量精度，且具有全天候作业的能力，直接推动了我国道路工程建设工作发展进程，具有重要的应用价值。

2.3 GPS-RTK技术在地形测量中的应用

随着测绘工程的发展，工程越来越庞大，对测量精度和效率要求越来越高，常规的地形测量技术已经不能满足实际需求，RTK技术的出现则很好的满足了这个要求。现如今一般地形测量是以静态测量控制点方法进行测量的，并在此基础上用RTK技术来完成碎部测量。

RTK技术在实际测图过程中，仅需一人拿着仪器在要测量地物或地貌特征点上1～2分钟，并在仪器上输测量地物或地貌特征点，就能将相应数据导入计算机，以此为依据通过绘图软件进行编绘，输入要完成的地形图数据，就能完成地形图。RTK技术在地形测量中应用，不仅节省大量人力、物力，同时也能避免传统测量中通视问题，尤其是在起伏较大的山地中使用，能使其工作效率得到显著的提高。

3 结束语

GPS-RTK技术具有高精度、高效率、高质量、易操作、省时省力实时观测等多方面优势，同时RTK技术也能对常规方法无法定位的坐标进行定位。它是GPS测量技术发展的一个新突破，在测绘、交通、能源、城市建设等领域有着广阔的应用前景。

［1］徐绍铨，张华海，杨志强.GPS测量原理及应用.武汉:武汉大学出版社，2008，10-12.

［2］刘基余.GPS卫星导航定位原理与方法 ［M］.北京:科学出版社，2003，23-26.

［3］王俊.浅淡GPS-RTK在地形测量中的应用［J］.山西建筑，2008，14.

［4］张金荣.GPSRTK在地籍测量中应用 ［J］.黑龙江科技信息，2010，59：8.60-80.

［5］杨志华.RTK技术在道路测量中的应用［J］.成功（教育），2013.

［6］张京礼，李华.GPS-RTK技术在道路测量中的应用［J］.交通科技与经济，2010.

［7］乔巍，魏皖民.RTK GPS在地形测量、地籍土地管理中的应用［J］.广东科技，2011.