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摘要：
GPS即为全球定位系统，它有着高精高效、自动化、全天候等特点，是测量工程技术的革命，因此发展速度也越来越快。GPS中的静态相对测量在控制测量领域应用十分广泛，而实量动态测量系统RTK体现了GPS测量技术和数据传输相结合的特点，又被称作载波相位差分技术，在各类测绘中的应用也越来越多。本文就主要针对工程测量中的RTK技术展开讨论。
关键词：GPS-RTK；工程测量；应用
一、GPS-RTK技术概述
（一）工作原理
GPS静态测量过程中，各测绘站无法进行实时的数据传输，只能在测量完毕后再专门进行差分处理，因此测站点的坐标值就无法实时的采取到。而RTK技术则是基于载波相位的实时差分测量技术，它的基本原理是将一台GPS接收器设置于基准站，然后在上面连接发射电台，实现向流动测站点实时发送基准站位置信息及观测信息的目标。GPS接收机可以在用户站对4颗以上的卫星进行实时观测，并且接收基准站电台所发送的信息，差分处理实时数据，对用户站未知数据、整周未知数进行解算。
（二）GPS-RTK的优缺点
1、优势
GPS-RTK的优势主要体现在以下几个方面：第一，较高的定位精度，只要观测信号佳，动态RTK的测量定位精度可以控制在5mm+1ppm，并且不会受距离变化的影响；第二，测站间无需通视，利用GPS-RTK技术进行测绘，只要基准站足够开阔，可以进行卫星信号的接收与发射，并接到基准站的数据即可完成空间定位；第三，全天候的坐标显示，GPS-RTK最大的特点是全天候定位，而且三维坐标可以随时显示在手薄上；第四，操作简单，GPS-RTK属于中文界面，只要有测量基础知训的人员均可操作。
2、不足
GPS-RTK的不足之处主要包括以下几个方面：第一，卫星状况对其有所限制，如果某个时段有效卫星的数量比较少，则会出现假值；而且在卫星信号被遮时间较长的区域，比如深山密林、城市高楼密布区域等等，均会限制作业时间；第二，天空环境的影响，通常中午时会受到较大的电离层干扰，可接受到的卫星数量较少；第三，数据链传输受到一定的限制与干扰，通常作业半径要小于标称距离；第四，初始化需要时间，因为当GPS信号被阻挡时，会导致失锁，采用RTK作业时可能需要初始化，从而影响到测量精度与效率；第五，高程精度受到影响，如果测区有比较大的高差，则高程精度不易控制。
由此可见，GPS-RTK技术的应用存在优缺点，因为要选择适当的环境、适当的时机加以应用，才能保证其效率和效用。
二、在工程测量中GPS-RTK的应用
（一）控制测量
工程的建设、管理与维护均要以工程控制网为基础，控制网的网型、精度要求直接关系到工程项目的性质与规模。通常四等以下的工程控制网覆盖面积相对较小，点位密度较大，精度高。建立工程控制网的过程中采用RTK定位技术，进行点位选择时受到的限制少，而且有较高的精度成果，成本低、效率高等特点。通过RTK技术进行图根导线测量可以完全取代全站仪，在测量范围内无通视条件下进行无累积误差图根点的测量，不仅可以满足图根点数量的要求，而且灵活性高，此外参考点与流动点可以保持较长的距离，不过尽量要控制在10公里以内。
（二）市政工程放样
在市政道路、中线放样过程中，同样可以RTK用GPS技术来完成。把各种诸如线路的起点坐标、曲线转角、半径以及终点坐标等参数输入RTK外业控制器内，即可进行放样。并且放样方法灵活多样，既能够按照桩号进行放样，也可以按照坐标来完成，并且二者间的互换也非常灵活。在放样时偏移量与偏移方位会通过箭头指示在屏幕上显示出来，各个方位的移动也非常方便，直至误差控制在设定值范围内即可。由此可见，RTK技术放样可以直接标定坐标，与传统后视、解析法标定坐标的作法完全不同，因此简单易行。
（三）地形碎部测量
在建筑物稀少的城市空旷地区，可以利用RTK技术快速完成碎部测量。如果处于夜间条件，与传统测量作业方法相比，其优越性更为突出。不过如果在建筑比较稠密的区域，容易出来GPS盲区，导致出现初始化时间较长或者失锁现象出现，对于碎部测量速度会产生影响。这种情况下可以通过RTK增补图根导线点，与全站仪测量碎部点相结合的方法来完成，不仅可以提高测图的效率，而且可以降低成本。此外，還可以通过RTK技术进行地形图的测绘以及地籍图的碎步测量等工作，而且只需一个即可完成。具体过程如下：先把GPS接收机设置于待定的特征点数稍，再将该特征点的编码输出接收机即告完成。
（四）RTK断面测量和水下地形的测量
在进行断面测量时，利用RTK技术可以按照测量现场的点位形成成的纵断面与横断面的数据文件，而且可以按照实际需要进一步建立起断面测量资料数据库，并制成DLG图。RTK与数字测深仪配合可以完成水下地形的测量，不过需要注意测深仪和RTK要同步采集信息。按照实际要求进行验潮或者非验潮模式的水深测量。
三、GPS-RTK的应用实例
某测量区域测绘1∶1 000数字化地形图测量面积约21. 5 km2，主要是居民地与平地，最大高差为20m，平均海拔约3.m。附近通过GPS静态测绘获取四等GPS点，高程经过四等水准联测。一级导线观测情况，RTK技术分为差分法与修正法两种，所谓修正法是基准站把载波相位修正量向流动站发送，其载波相位被改变后再进行坐标的求解；而差分法则是把基准站所采集到的载波相位发送至流动站，然后再求差解算坐标。来格说来，修正法是准RTK技术，而差分法才是真正意义上的RTK技术。基于四等GPS点设置一级导线网，采用静态GPS测定；再以附近的四等水准点为高程网的基准，结合水准测量法进行测量，设置56个E级GPS点。
分析测量结果可以看出，利用RTK技术检测31点一级导线点，利用控制点(IV04,E001,E008,E028)建模，当转换参数计算完毕后，再利用点E003, E015检查，平面坐标差值要控制在±1.0 cm以内，而高程值则控制在±2. 0 cm以内。该精度与RTK采点的要求完全相符，由此可见，地形控制测量的一、二级导线测量、图根控制测量完全可以利用RTK来完成。
四、影响GPS-RTK测量精度的因素
对GPS-RTK测量技术精度产生影响的主要因素包括以下几个方面：第一，基准点的坐标精度，由于基准点的坐标精度对GPS-RTK的测量精度有直接的关系，基准点坐标精度低，则流动站获取的三维坐标就会出现系统偏差，所以基准点的坐标精度要控制好；第二，坐标转换参数的精度，在求解坐标转换参数时，至少要有三个已知公共点，测区内所选这的公共点的位置与数量会对其精度产生影响，并且已知公共点的坐标精度与其也密切相关；第三，作业环境的影响，即要选择合适的参考站，要远离无线电干扰源大的地区，比如大功率的无线电发射台、飞机场、变电站或者高压线等，此外还要尽量避开大面积的水域，以防止影响到GPS信号的多路径效应。
此外，影响测量精度的还包括人为操作失误等因素。在此不做赘述。
参考文献：
[1] 赫威,袁芳建. GPS RTK在工程测量中的应用[J].科技信息,2011(7)
[2] 王俊辉. GPS和水准测量相结合在工程中的应用[J].黑龙江科技,2009(11)
[3] 朱敏茹. 工程测量中应用GPS RTK技术的作业流程及案例研究[J].科技资讯,2011(3)
[4] 雷喜才. GPS RTK技术在工程测量中的应用[J]. 测绘与空间地理信息[J].2010(6)
GPS即为全球定位系统，它有着高精高效、自动化、全天候等特点，是测量工程技术的革命，因此发展速度也越来越快。GPS中的静态相对测量在控制测量领域应用十分广泛，而实量动态测量系统RTK体现了GPS测量技术和数据传输相结合的特点，又被称作载波相位差分技术，在各类测绘中的应用也越来越多。本文就主要针对工程测量中的RTK技术展开讨论。
关键词：GPS-RTK；工程测量；应用
一、GPS-RTK技术概述
（一）工作原理
GPS静态测量过程中，各测绘站无法进行实时的数据传输，只能在测量完毕后再专门进行差分处理，因此测站点的坐标值就无法实时的采取到。而RTK技术则是基于载波相位的实时差分测量技术，它的基本原理是将一台GPS接收器设置于基准站，然后在上面连接发射电台，实现向流动测站点实时发送基准站位置信息及观测信息的目标。GPS接收机可以在用户站对4颗以上的卫星进行实时观测，并且接收基准站电台所发送的信息，差分处理实时数据，对用户站未知数据、整周未知数进行解算。
（二）GPS-RTK的优缺点
1、优势
GPS-RTK的优势主要体现在以下几个方面：第一，较高的定位精度，只要观测信号佳，动态RTK的测量定位精度可以控制在5mm+1ppm，并且不会受距离变化的影响；第二，测站间无需通视，利用GPS-RTK技术进行测绘，只要基准站足够开阔，可以进行卫星信号的接收与发射，并接到基准站的数据即可完成空间定位；第三，全天候的坐标显示，GPS-RTK最大的特点是全天候定位，而且三维坐标可以随时显示在手薄上；第四，操作简单，GPS-RTK属于中文界面，只要有测量基础知训的人员均可操作。
2、不足
GPS-RTK的不足之处主要包括以下几个方面：第一，卫星状况对其有所限制，如果某个时段有效卫星的数量比较少，则会出现假值；而且在卫星信号被遮时间较长的区域，比如深山密林、城市高楼密布区域等等，均会限制作业时间；第二，天空环境的影响，通常中午时会受到较大的电离层干扰，可接受到的卫星数量较少；第三，数据链传输受到一定的限制与干扰，通常作业半径要小于标称距离；第四，初始化需要时间，因为当GPS信号被阻挡时，会导致失锁，采用RTK作业时可能需要初始化，从而影响到测量精度与效率；第五，高程精度受到影响，如果测区有比较大的高差，则高程精度不易控制。
由此可见，GPS-RTK技术的应用存在优缺点，因为要选择适当的环境、适当的时机加以应用，才能保证其效率和效用。
二、在工程测量中GPS-RTK的应用
（一）控制测量
工程的建设、管理与维护均要以工程控制网为基础，控制网的网型、精度要求直接关系到工程项目的性质与规模。通常四等以下的工程控制网覆盖面积相对较小，点位密度较大，精度高。建立工程控制网的过程中采用RTK定位技术，进行点位选择时受到的限制少，而且有较高的精度成果，成本低、效率高等特点。通过RTK技术进行图根导线测量可以完全取代全站仪，在测量范围内无通视条件下进行无累积误差图根点的测量，不仅可以满足图根点数量的要求，而且灵活性高，此外参考点与流动点可以保持较长的距离，不过尽量要控制在10公里以内。
（二）市政工程放样
在市政道路、中线放样过程中，同样可以RTK用GPS技术来完成。把各种诸如线路的起点坐标、曲线转角、半径以及终点坐标等参数输入RTK外业控制器内，即可进行放样。并且放样方法灵活多样，既能够按照桩号进行放样，也可以按照坐标来完成，并且二者间的互换也非常灵活。在放样时偏移量与偏移方位会通过箭头指示在屏幕上显示出来，各个方位的移动也非常方便，直至误差控制在设定值范围内即可。由此可见，RTK技术放样可以直接标定坐标，与传统后视、解析法标定坐标的作法完全不同，因此简单易行。
（三）地形碎部测量
在建筑物稀少的城市空旷地区，可以利用RTK技术快速完成碎部测量。如果处于夜间条件，与传统测量作业方法相比，其优越性更为突出。不过如果在建筑比较稠密的区域，容易出来GPS盲区，导致出现初始化时间较长或者失锁现象出现，对于碎部测量速度会产生影响。这种情况下可以通过RTK增补图根导线点，与全站仪测量碎部点相结合的方法来完成，不仅可以提高测图的效率，而且可以降低成本。此外，還可以通过RTK技术进行地形图的测绘以及地籍图的碎步测量等工作，而且只需一个即可完成。具体过程如下：先把GPS接收机设置于待定的特征点数稍，再将该特征点的编码输出接收机即告完成。
（四）RTK断面测量和水下地形的测量
在进行断面测量时，利用RTK技术可以按照测量现场的点位形成成的纵断面与横断面的数据文件，而且可以按照实际需要进一步建立起断面测量资料数据库，并制成DLG图。RTK与数字测深仪配合可以完成水下地形的测量，不过需要注意测深仪和RTK要同步采集信息。按照实际要求进行验潮或者非验潮模式的水深测量。
三、GPS-RTK的应用实例
某测量区域测绘1∶1 000数字化地形图测量面积约21. 5 km2，主要是居民地与平地，最大高差为20m，平均海拔约3.m。附近通过GPS静态测绘获取四等GPS点，高程经过四等水准联测。一级导线观测情况，RTK技术分为差分法与修正法两种，所谓修正法是基准站把载波相位修正量向流动站发送，其载波相位被改变后再进行坐标的求解；而差分法则是把基准站所采集到的载波相位发送至流动站，然后再求差解算坐标。来格说来，修正法是准RTK技术，而差分法才是真正意义上的RTK技术。基于四等GPS点设置一级导线网，采用静态GPS测定；再以附近的四等水准点为高程网的基准，结合水准测量法进行测量，设置56个E级GPS点。
分析测量结果可以看出，利用RTK技术检测31点一级导线点，利用控制点(IV04,E001,E008,E028)建模，当转换参数计算完毕后，再利用点E003, E015检查，平面坐标差值要控制在±1.0 cm以内，而高程值则控制在±2. 0 cm以内。该精度与RTK采点的要求完全相符，由此可见，地形控制测量的一、二级导线测量、图根控制测量完全可以利用RTK来完成。
四、影响GPS-RTK测量精度的因素
对GPS-RTK测量技术精度产生影响的主要因素包括以下几个方面：第一，基准点的坐标精度，由于基准点的坐标精度对GPS-RTK的测量精度有直接的关系，基准点坐标精度低，则流动站获取的三维坐标就会出现系统偏差，所以基准点的坐标精度要控制好；第二，坐标转换参数的精度，在求解坐标转换参数时，至少要有三个已知公共点，测区内所选这的公共点的位置与数量会对其精度产生影响，并且已知公共点的坐标精度与其也密切相关；第三，作业环境的影响，即要选择合适的参考站，要远离无线电干扰源大的地区，比如大功率的无线电发射台、飞机场、变电站或者高压线等，此外还要尽量避开大面积的水域，以防止影响到GPS信号的多路径效应。
此外，影响测量精度的还包括人为操作失误等因素。在此不做赘述。
参考文献：
[1] 赫威,袁芳建. GPS RTK在工程测量中的应用[J].科技信息,2011(7)
[2] 王俊辉. GPS和水准测量相结合在工程中的应用[J].黑龙江科技,2009(11)
[3] 朱敏茹. 工程测量中应用GPS RTK技术的作业流程及案例研究[J].科技资讯,2011(3)
[4] 雷喜才. GPS RTK技术在工程测量中的应用[J]. 测绘与空间地理信息[J].2010(6)