RTK在长距离带状图测绘中的应用

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摘要：笔者结合自己实际工作经验介绍了rtk( Real Time Kinematic）原理，并阐述了误差来源、优缺点及提高精度的方法和操作方法。

关键词 ：基站；移动站；精度

中图分类号： P2 文献标识码： A

一、RTK原理

RTK（Real Time Kinematic）实时动态测量技术，是以载波相位观测为根据的实时差分GPS（RTDGPS）技术，它是测量技术发展里程中的一个突破，它由基准站接收机、数据链、流动站接收机三部分组成。在基准站上安置1台接收机为参考站，对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息通过无线电传输设备，实时地发送给流动站，流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线接收设备，接收基准站传输的数据，然后根据相对定位的原理，实时解算出流动站的三维坐标及其精度（即基准站和流动站坐标差X、Y、H，加上基准坐标得到的每个点的WGS－84坐标，通过坐标转换参数得出流动站每个点的平面坐标X、Y和海拔高H）

二、误差来源、提高精度的方法、优缺点

1》RTK误差来源主要有仪器误差、观测者、外界条件。

①仪器误差：由于每一种仪器只具有一定限度的准确度，由此观测的数据必然带有误差。同时，仪器本身也有一定的误差。② 观测者：由于观测者的感觉器官的鉴别能力有一定的局限，所以在仪器的操作过程中也会产生误差。同时，观测者的技术水平和工作态度也是对观测数据质量有直接影响的重要因素。③外界条件：测量时的外界条件，如温度、湿度、风力等因素和变化都会对观测的数据直接产生影响。特别是高精度的测量，更重视外界条件产生的观测误差。2》提高RTK精度的方法

①转换参数的合理求解 ：一般转换参数求解时，尽量用高等级的控制点作为转换控制点，且转换控制点尽量分布均匀、包含整个测区。如果待测区域没有足够的转换控制点，最好先布设转换控制点，用静态方式一起测量，平差求出所需的WGS-84坐标和地方坐标。

②基准站的选择 ：因需要接收足够的卫星信号和发射RTK无线电数据链,基准站上空应无大面积遮蔽和影响数据链通讯的无线电干扰，并避免多路径效应，因此RTK基准站点位应选择在视野开阔的建筑物顶部或地势较高处，避开电视、电台发射塔、微波站、飞机场、高压线、和大面积水域等。③流动站方式的选择 ：除了地形地貌测量和放样外，对控制点和其他可选择位置的待测点，流动站应与基准站一样，选择合适的位置，避免卫星信号和数据链通讯的影响及多路径效应的产生。

④作业时段选择 ：为使RTK作业时能接收到足够多卫星信号，作业前,先要查看卫星数量和位置情况，选择最佳的时段进行RTK作业。同时，为减小电离层、对流层影响，应避开下午两点左右时段。

3》RTK的优缺点

①受卫星状况限制 ，卫星个数少时，RTK很难有固定解。②受电离层影响白天中午,受电离层干扰大,共用卫星数少,因而初始化时间长甚至不能初始化,也就无法进行测量。 ③受数据链电台传输距离影响 ，数据链电台信号在传输过程中易受外界环境影响,如高大山体、建筑物和各种高频信号源的干扰,在传输过程中衰减严重,严重影响外业精度和作业半径。④不能达到100%的可靠度 ，RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况的影响 。⑤受对空通视环境影响，在山区、林区、城镇密楼区等地作业时,GPS卫星信号被阻挡机会较多,信号强度低,卫星空间结构差,容易造成失锁,重新初始化困难甚至无法完成初始化,影响正常作业。

⑥受卫星状况限制 ，卫星个数少时，RTK很难有固定解。⑦受电离层影响白天中午,受电离层干扰大,共用卫星数少,因而初始化时间长甚至不能初始化,也就无法进行测量。 ⑧受数据链电台传输距离影响 ，数据链电台信号在传输过程中易受外界环境影响,如高大山体、建筑物和各种高频信号源的干扰,在传输过程中衰减严重,严重影响外业精度和作业半径。⑨能达到100%的可靠度 ，RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况的影响 。⑩受对空通视环境影响，在山区、林区、城镇密楼区等地作业时,GPS卫星信号被阻挡机会较多,信号强度低,卫星空间结构差,容易造成失锁,重新初始化困难甚至无法完成初始化,影响正常作业。 三、基准站、移动站操作（以南方S86为例）

1》基准站操作

将基准站架设在比较宽阔的地带，可以在已知点，也可以架在未知点上面，三脚架一定要架设稳定，仪器主机大概初平即可。将电台和电瓶以及发射天线正确连接好以后，打开主机等待基准站开始工作。主要观察电台上面的TX灯开始闪烁表示已经开始工作，显示的数字为电台通道。

2》移动站操作

当基准站开始工作以后先打开移动站主机，听到”嘀“的声音后，主机已经启动。打开手簿，运行工程之星。

3》手簿操作

①蓝牙设置：点击我的设备--控制面板--设备―搜索―和对应仪器号配对

②双击屏幕上我的电脑，双击FlashDisk，双击Setup，双击Prtkpro2.0.exe即可启动工程之星软件，同时在屏幕桌面上自动形成工程之星快捷方式。③工程之星有工程、设置、测量、工具、关于5个下拉菜单，状态后面是卫星个数，状态分：无数据（蓝牙不通）、无效解（无卫星）、单点解（无电台差分）、差分解（米级精度）、浮点解（亚米精度）、固定解（厘米精度），HRMS平面精度， VRMS高程精度。

④蓝牙连接不上点击设置，连接仪器，选择输入端口COM7，连接即可。

⑤电台切换点设置，电台设置，切换通道号，切换按扭提示切换成功即可。等到状态显示固定解就可以做下一步工作了。

⑥工程，新建工程，输入作业名称，OK，选择椭球系名称，下一步，输入中央子午线，确定，工程建立完成。同上面一样，在工程下面新建文件。

⑦使用控制点坐标库求取坐标转换参数，设置，控制点坐标库，增加，输入或选取控制点平面坐标，增加原始坐标，重复增加另外的已知点，然后保存，应用即可启用4参数（2个以上已知点）和校正参数。

⑧点测量，固定解状态下按键盘“A” 弹出点存储对话框，输入点名，编码及天线高，选择天线高量取方式，确定 。按键盘“B”2次弹出坐标管理库对话框可实现测量点的查阅和删除。

⑨点放样，固定解状态下点测量，点放样，点击增加，输入放样点坐标，选择需要放样的点，确定，按屏幕状态提示的方向和距离进行找点直到DX、DY、DH均在所需要的精度内就可以整平气泡查看精度直到完成，存储坐标（按“A”键）可以比较放样精度。在放样界面还可以同时进行测量，按下保存键，即可以存储当前点坐标。在点位放样时使用快捷方式会提高放样的效率。在放样界面下按数字键 8 放样上一点，2 键为放样下一点，9 键为查找放样点。

⑩文件输出，选择源文件，选择目标文件及数据格式如果手簿内有SD卡还可以选择输出SD卡，点转换即可。必须注意源文件和目标文件不能重名否则将会覆盖文件造成原文件空白，从而丢失数。

结束语

随着科学技术的发展，测绘技术发生了翻天覆地的变化，测绘设备经历了经纬仪、全站仪、RTK、卫星红外遥感的过程，内业经历了大平板到电脑绘图的转变，测图效率和制图精度大大提高。作为一个测绘工作者要踏踏实实工作，用自己的双脚描绘祖国大好河山，工作其中，乐在其中，为社会建设贡献自己小小力量。

参考文献

[1]《工程测量规范》(GB50026-2007)

[2]《油气输送管道工程测量规范》(GB/T 50539-2009)

[3] 全球定位系统（GPS）测量规范》(GB/T 18314-2009)；

[4]《1：500、1：1000、1：2000外业数字测图技术规程》(GB/T14912―2005)；