RTK技术由二十世纪九十年代GPS技术发展而来，目前RTK技术相对传统测量手段来说在碎步测量，施工放线等工作中具有极大优势，因此在工程中得以广泛应用。本文以RTK工作原理、测量精度、适用范围、工程应用中遇到的问题及解决方法做以分析。
【关键字】RTK；工程测量；高程异常
1前言
传统的全站仪测量与放样通常要将设计点位放样出来通常需要将棱镜来回移动，操作时需要多人配合完成工作。并且在测量过程中需要确保仪器与目标之间具有良好的通视条件；高差过大时不能对因投影变形对距离产生的影响进行实时改正，影响测量精度；且此方式效率较低，受地形环境限制较大，距离目标较远或不通视时采用转点又会大大影响精度。近三十年来GNSS技术的发展在工程测量中的应用日显重要，且使得工程项目的测量工作更加的精确且实施的速度较快，RTK技术也以仪器设置、手簿操作简单，适应多地形，全天时，全天候，效率高等技术优势得以广泛应用于工程建设。
2 工作原理
GNSS全球导航卫星系统由美国GPS、中国北斗、俄罗斯GLONASS、欧盟伽利略组成。GNSS定位是通过测量四颗或四颗以上卫星与GNSS接收机的距离通过距离交会的方式确定接收机的位置，在RTK技术中通过此原理定位基准站及流动站的位置。
常规RTK测量技术，是以载波相位观测为根据的实时差分GNSS技术，由基准站、数据链、流动站接收机三部分组成；在基准站上安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息通过数据链实时发送给流动站流动站在接收卫星信号的同时通过数据链接收基准站传输的数据，通过相对定位原理，根据已知参考站的精确坐标实时解算出流动站的三维坐标及其精度。
网络RTK技术是在一定区域内建立多个参考站，对该区域构成网状覆盖，并以这些参考站中的一个或多个作为基准站，计算和播发改正信息，对该区域内的卫星定位用户进行实时误差修正的实时解算出流动站的三维坐标及其精度。
3 测量精度分析
RTK在使用过程中影响其精度的因素主要有仪器本身测量误差、周围环境影响、模型结构、人为操作因素等，下面就以这几种方式做以简单分析。
RTK设备出厂时都会标定其所能达到的精度，即以“a+b×D”的形式给出RTK仪器在测量过程中所能达到的精度水平，实际工作中，RTK流动站测量结果往往不稳定，且随着仪器标称精度的不同变化范围也随着变化。RTK测量具有结果具有明显的偶然误差特性，通过提高测量时间获取稳定卫星信号可以提高测量精度。
RTK基准站和流动站在使用过程中要求净空条件良好，10°角以上无遮挡；周围没有强反射体，如大面积水域；无强电磁干扰源，如高压线，信号塔等；RTK测量过程中尽量避开周围环境干扰，以便能够快速稳定的获取卫星观测信号，提高测量精度。
事实上GNSS直接获取的是测站相对于WGS-84椭球面的大地坐标，工作中通常需要WGS-84大地坐标转换为我们需要的国家平面坐标或工程独立坐标，对于WGS-84椭球面的大地坐标我们可以高斯投影模型转换为平面坐标，在转换过程中需要确定WSG-84坐标系与平面坐标系的基准之间的转换参数（三参数或七参数），通过参数定义三维空间直角坐标轴的偏移量、旋转角度和尺度差。在一定区域内的工程应用我们往往利用控制点成果求取区域性的地方转换参数。在求解转换参数时应满足一下条件：
①应有足够的控制点：平面控制点应至少有三个，高程控制点根据地形地貌条件数量要求更多。RTK直接获取的大地高与我国的正常高系统存在差异，大地高是地面点沿法线方向直线参考椭球面的距离，正常高是沿重力线方向直线似大地水准面的距离，大地高与正常高关系式为.png)
，不同地面位置的高程异常值也不同，因此需要利用多个分布均匀的高程控制点进行拟合求得不同位置的高程异常值，经拟合后高程与正常高也存在一定残差，由此可见，RTK进行高程测量本身就很弱势，对高程精度要求较高的测量工作限制较大。
②控制点的控制范围和分布要合理，控制范围要以能够覆盖整个测区为原则，所谓的分布合理性即控制点的分布均匀性，一般相邻控制点的距离在3km-5km之间，理论上控制点越多越好。在RTK测量过程中也要注意人为因素对测量精度的影响，在使用过程中要保证操作的正确性，点位校正的精确性，使用时满足仪器水准气泡的置平要求。
3 RTK在工程中的应用
RTK测量技术以其快速、实时、高效等特点被广泛应用于水利、道路、桥梁、地形图、地籍测量等工作中。
①数字化地形图测量
使用RTK测图大大减少了测图所需要的控制点数量，单人即可完成测图外业数据采集，电子数据便于数字化软件成图，劳动力大大减少，有效提高了工作效率。
②水下地形测量
水下地形测量工作环境复杂，RTK可相比传统的全站仪配合传统的测深仪、三杆分度仪测量方式具有精度高、测区范围大、人工投入小等显著优势。RTK配合测深船能够快速测出当前位置水深及位置，并且能够指导测深船在指定航线测量。
③地籍测量
RTK技术可实时测定每一宗土地权属界址点的位置，将获取的数据经数据化软件处理可形成地籍图。
④施工放样测量
RTK可通过手簿软件或测量员软件，可进行点、直线、曲线、的施工测量放样工作。通常用于群桩桩位放样、红线边界确定、路基工程施工、边坡处理等工作中。
⑤纵横断面测量。
⑥无人机航测。
4 RTK在工程中的应用中常见的问题解决方法
RTK测量时比全站仪更加独立，在分组作业时如果参数、设置不统一，可能会造成返工，因此在每次作业前都要仔细检查核对参数设置、保证结果的统一性。
除卫星接收信号，RTK测量还会受到天气、数据链传输等因素影响。在工作中要多布置一些多余控制点以便作业时检核。
RTK在完成测绘工作时，测量人员的操作水平与测量精度密切相关；在作业过程中，必须在仪器得到固定解后才能将测量数据记录下来，否则所记录的数据是不准确的，不能满足测绘的要求；这种情况属于人为因素的影响。在搬运和使用仪器的时候，必须小心谨慎，以免损伤仪器的元件，保证仪器在测量工作中的正常运行。
5 结束语
近些年，随着我国的科学技术发展迅速，推动着测绘技术的发展。RTK技术更是测绘技术中的改革性发展，随着其快速便捷，高效率等优势替代一些传统的测量方式得以在工程中广泛应用。也因为其精度限制、高程拟合残差、作业条件等的使得RTK技术应用范围受到限制，如何提升其测量精度和有效屏蔽环境干扰将会为RTK技术更好的服务于测量工作。
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论文作者:朱勇军
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月4 期
论文发表时间:2020/4/22
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