摘要：文章首先对GPS RTK（Global Position System Real-Time Kinematic）技术进行了简单的介绍，分析了RTK的系统组成、工作原理以及其技术特点，最后介绍了RTK的应用及未来的发展前景。
关键词：GP SRTK；实时动态定位；工程测量
1 概述
GPS测量早期是建立在载波相位差分技术基础上的静态基线测量。一般需要1～2h或更长时间的观测才可以获得比较可靠的三维解向量。随着各种相关技术的发展和进步，GPS测量技术也取得了一个新突破—RTK定位技术。实时动态（RTK）定位技术是一种以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术，它可以实时快速地获取流动站点相对基准站的坐标和精度指标，已成为快速采集数据与定位的有效工具。
2 RTK定位技术简介
2.1 RTK系统组成及原理
常规的实时动态定位（RTK）系统主要是由一个基准站、若干个流动站和数据通讯系统组成，只有建立了无线数据通讯才可以保证实时动态测量顺利进行。
一般是选取点位精度较高的首级控制点作为基准点，对所有可见的GPS卫星进行连续观测，再通过数据通讯系统将所观测到的观测值和测站坐标信息直接传送给流动站，流动站上的接收机不仅要通过无线电传输设备接收来自基准站的信息，其自身也要采集GPS观测数据，再通过流动站上的计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，最终得到厘米级定位结果。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量以及基线解算结果的收敛情况等，再根据待测点的精度指标确定观测时间，从而提高工作效率。
2.2 RTK技术的特点
RTK定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式或者将两种模式相结合。它的测量速度主要由初始化所需时间决定，而初始化所需时间则直接受到能接收卫星的数量、质量、接收机的性能、RTK数据链传输质量等因素的影响，因此，增加在一定高度角下接收到的卫星的数量、提高RTK数据链传输质量等都可以缩短初始化所需的时间。
在GPS RTK作业过程中，硬件方面一般需要配置GPS接收机、一堆数据链以及电源设备等，软件环境方面则需要有一个强有力的软件系统，这个系统在保证原有的各种静态、动态及GPS RTK作业模式顺利进行的前提下，还要足以支持GPS RTK来完成实时提供流动站相对于参考站的三维定位成果，并完成相应的坐标变换和投影计算的任务。而且这个系统软件最好可以是开放的，可以与其他测量仪器进行数据共享，以便用户可随时进行版本升级。另外，在实际的作业过程中，地面测量时通讯的作用距离会受到发射台与接收台之间的地形与地物的影响，因此还需要配置调制解调器进行信号转播，使数据通讯设备组成一个通讯网络。
3 RTK技术的应用
RTK技术在能够接受GPS卫星信号的任何地方都可以进行全天候的作业，因此和传统测量相比，RTK测量受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响。因为RTK测量自动化、集成化程度较高，数据处理能力强，可以进行多种内、外业测量工作，并且弥补了GPS测量不具备实时性的缺陷，放样精度可达厘米级，流动站在利用同一个基准站信息时可各自独立开展工作，实时提供测点三维坐标，这样现场可以及时对观测质量进行检查。
由于RTK技术在实际工作过程中不需要人工干预便可自动实现多种测绘功能，减少了辅助测量工作和人为误差，保证了其作业精度，提高了作业效率，极大地拓展了GPS的使用空间，实时动态定位在采用快速静态测量模式时，在15km范围内，其定位精度可达1～2cm，因此被广泛地应用于城市测量等测量领域。
3.1 城市控制测量
工程控制网是工程建设、管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。为了满足城市测绘的需要，城市控制网往往具有精度高、控制面积大、使用频繁等特点，城市中导线多数都是位于地面，然后今年来随着城市建设的飞速发展，这些点经常被破坏，工程测量的进度就受到了影响。
在城市的控制测量中，工作效率直接受到能不能快速精确地提供控制点的影响。例如导线测量这种常规控制测量，既要求点间通视，又浪费工时，且精度不均匀。但采用GPS静态测量时，虽然不要求点间通视，而且精度较高，但是需要事后才可以进行数据的处理，不能实时知道定位结果，这样在比如内业发现精度不符合要求的时候则必须返工。而应用RTK技术则可以克服这两个缺陷，不仅在作业精度，而且在作业效率上都具有明显的优势。
以某城市城区地籍测量工程中GPS RTK测量技术的应用为例，该城区既有工业区，又有居民生活区，建筑物密集，交通分布线路密集复杂，无线电信号复杂，而且街道两旁很多树木。本次需测量的宗地地块遍布整个城区，权属关系复杂，总测量面积约5km2，分布区域近17km2，因为该城区用地种类较多，与此同时，宗地数目又多，而且权属界址点数量较大，因此想采用常规测量手段进行测量是十分困难的，想在短时间内完成所有宗地的权属界址点测量工作几乎是不可能的。而采用RTK测量技术，进行充分的调研论证，并在通过实验检测认证的基础上全面实施，则可以获得比较好的结果，从而满足宗地权属单位对地籍测量工作的要求。
3.2 线路测量
在市政道路、中线放样中，RTK测量技术的应用也可以收到良好的效果。只要将线路起终点坐标、半径、曲线转角这些线路参数等输入RTK的外业控制器就可放样。采用RTK技术进行放样时的标定点位就是坐标的直接标定，不像常规放样那样，需要后视方向、用解析法标定，因而采用RTK进行放样更简捷易行。而且采用RTK放样的方法也是多种多样的，例如可以按坐标放样或者也可以按桩号放样，而且可以随时互换。在放样时，屏幕上由箭头来指示偏移量以及偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定为止。
3.3 铁路压覆矿产调查中的测量
在压覆矿产资源的调查工作中，需要现场调查矿权与新建铁路安全区位置关系，要想准确地把工程项目所在地区的矿产资源分布和开采情况调查清楚，并在Auto CAD图上准确无误地表现出这种关系，以便最终审查部门能够很清楚地了解矿权与新建铁路的压覆关系。不仅需要与各国土局相关部门配合，GPS RTK技术的应用也非常关键。GPS RTK技术的应用，其精确度完全可以满足压覆矿产调查的精度要求，与此同时，GPS RTK导出的数据，也能与Auto CAD进行交互，方便成图。
GPS RTK技术的应用，在提高了调查精度的同时，也提高了压覆调查的效率，为以后类似的工作的开展提供了一个崭新的局面。
GPS RTK在测量领域的应用还有很多方面，例如航测外业测量、勘测定界测量等，在此就不一一再作介绍。
4 RTK技术的发展前景
4.1 GPS现代化
美国针对GPS系统问题专门成立的GPS执行委员会和GPS顾问委员会在1997～1998年间先后召开了四次国际会议来讨论GPS的现代化问题，根据当时的会议结论，美国在2010年前主要通过两大改进措施：其一是增加在轨卫星的数目到30颗以实现RTK测量的真正全天候；其二是增加第三个民用频道L3C发播不保密民用信号。
4.2 多空间资源共用
随着俄罗斯“GLONASS”定位系统的完善和伽利略导航系统的建立，空间资源的共用将更加明显，RTK技术的使用范围也将更广、效率更高。
5 结语
RTK的某些优点是常规测量方法所不能比拟的，因而RTK测量技术才风靡全国，在测量界引发了一场技术革命。由RTK的应用表明，RTK作业与各种GPS模式的结合，能进一步提高成果的可靠性，它使得GPS定位技术扩大了应用领域。
参考文献
[1] 王亚军，杨俊生.GPS在城市控制测量中的应用[J].隧道建设，2003，（6）.
[2] 周忠谟，易杰军，周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].北京：测绘出版社，1997：215-217.
[3] 高成发.GPS测量[M].北京：人民交通出版社，1994.
关键词：GP SRTK；实时动态定位；工程测量
1 概述
GPS测量早期是建立在载波相位差分技术基础上的静态基线测量。一般需要1～2h或更长时间的观测才可以获得比较可靠的三维解向量。随着各种相关技术的发展和进步，GPS测量技术也取得了一个新突破—RTK定位技术。实时动态（RTK）定位技术是一种以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术，它可以实时快速地获取流动站点相对基准站的坐标和精度指标，已成为快速采集数据与定位的有效工具。
2 RTK定位技术简介
2.1 RTK系统组成及原理
常规的实时动态定位（RTK）系统主要是由一个基准站、若干个流动站和数据通讯系统组成，只有建立了无线数据通讯才可以保证实时动态测量顺利进行。
一般是选取点位精度较高的首级控制点作为基准点，对所有可见的GPS卫星进行连续观测，再通过数据通讯系统将所观测到的观测值和测站坐标信息直接传送给流动站，流动站上的接收机不仅要通过无线电传输设备接收来自基准站的信息，其自身也要采集GPS观测数据，再通过流动站上的计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，最终得到厘米级定位结果。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量以及基线解算结果的收敛情况等，再根据待测点的精度指标确定观测时间，从而提高工作效率。
2.2 RTK技术的特点
RTK定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式或者将两种模式相结合。它的测量速度主要由初始化所需时间决定，而初始化所需时间则直接受到能接收卫星的数量、质量、接收机的性能、RTK数据链传输质量等因素的影响，因此，增加在一定高度角下接收到的卫星的数量、提高RTK数据链传输质量等都可以缩短初始化所需的时间。
在GPS RTK作业过程中，硬件方面一般需要配置GPS接收机、一堆数据链以及电源设备等，软件环境方面则需要有一个强有力的软件系统，这个系统在保证原有的各种静态、动态及GPS RTK作业模式顺利进行的前提下，还要足以支持GPS RTK来完成实时提供流动站相对于参考站的三维定位成果，并完成相应的坐标变换和投影计算的任务。而且这个系统软件最好可以是开放的，可以与其他测量仪器进行数据共享，以便用户可随时进行版本升级。另外，在实际的作业过程中，地面测量时通讯的作用距离会受到发射台与接收台之间的地形与地物的影响，因此还需要配置调制解调器进行信号转播，使数据通讯设备组成一个通讯网络。
3 RTK技术的应用
RTK技术在能够接受GPS卫星信号的任何地方都可以进行全天候的作业，因此和传统测量相比，RTK测量受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响。因为RTK测量自动化、集成化程度较高，数据处理能力强，可以进行多种内、外业测量工作，并且弥补了GPS测量不具备实时性的缺陷，放样精度可达厘米级，流动站在利用同一个基准站信息时可各自独立开展工作，实时提供测点三维坐标，这样现场可以及时对观测质量进行检查。
由于RTK技术在实际工作过程中不需要人工干预便可自动实现多种测绘功能，减少了辅助测量工作和人为误差，保证了其作业精度，提高了作业效率，极大地拓展了GPS的使用空间，实时动态定位在采用快速静态测量模式时，在15km范围内，其定位精度可达1～2cm，因此被广泛地应用于城市测量等测量领域。
3.1 城市控制测量
工程控制网是工程建设、管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。为了满足城市测绘的需要，城市控制网往往具有精度高、控制面积大、使用频繁等特点，城市中导线多数都是位于地面，然后今年来随着城市建设的飞速发展，这些点经常被破坏，工程测量的进度就受到了影响。
在城市的控制测量中，工作效率直接受到能不能快速精确地提供控制点的影响。例如导线测量这种常规控制测量，既要求点间通视，又浪费工时，且精度不均匀。但采用GPS静态测量时，虽然不要求点间通视，而且精度较高，但是需要事后才可以进行数据的处理，不能实时知道定位结果，这样在比如内业发现精度不符合要求的时候则必须返工。而应用RTK技术则可以克服这两个缺陷，不仅在作业精度，而且在作业效率上都具有明显的优势。
以某城市城区地籍测量工程中GPS RTK测量技术的应用为例，该城区既有工业区，又有居民生活区，建筑物密集，交通分布线路密集复杂，无线电信号复杂，而且街道两旁很多树木。本次需测量的宗地地块遍布整个城区，权属关系复杂，总测量面积约5km2，分布区域近17km2，因为该城区用地种类较多，与此同时，宗地数目又多，而且权属界址点数量较大，因此想采用常规测量手段进行测量是十分困难的，想在短时间内完成所有宗地的权属界址点测量工作几乎是不可能的。而采用RTK测量技术，进行充分的调研论证，并在通过实验检测认证的基础上全面实施，则可以获得比较好的结果，从而满足宗地权属单位对地籍测量工作的要求。
3.2 线路测量
在市政道路、中线放样中，RTK测量技术的应用也可以收到良好的效果。只要将线路起终点坐标、半径、曲线转角这些线路参数等输入RTK的外业控制器就可放样。采用RTK技术进行放样时的标定点位就是坐标的直接标定，不像常规放样那样，需要后视方向、用解析法标定，因而采用RTK进行放样更简捷易行。而且采用RTK放样的方法也是多种多样的，例如可以按坐标放样或者也可以按桩号放样，而且可以随时互换。在放样时，屏幕上由箭头来指示偏移量以及偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定为止。
3.3 铁路压覆矿产调查中的测量
在压覆矿产资源的调查工作中，需要现场调查矿权与新建铁路安全区位置关系，要想准确地把工程项目所在地区的矿产资源分布和开采情况调查清楚，并在Auto CAD图上准确无误地表现出这种关系，以便最终审查部门能够很清楚地了解矿权与新建铁路的压覆关系。不仅需要与各国土局相关部门配合，GPS RTK技术的应用也非常关键。GPS RTK技术的应用，其精确度完全可以满足压覆矿产调查的精度要求，与此同时，GPS RTK导出的数据，也能与Auto CAD进行交互，方便成图。
GPS RTK技术的应用，在提高了调查精度的同时，也提高了压覆调查的效率，为以后类似的工作的开展提供了一个崭新的局面。
GPS RTK在测量领域的应用还有很多方面，例如航测外业测量、勘测定界测量等，在此就不一一再作介绍。
4 RTK技术的发展前景
4.1 GPS现代化
美国针对GPS系统问题专门成立的GPS执行委员会和GPS顾问委员会在1997～1998年间先后召开了四次国际会议来讨论GPS的现代化问题，根据当时的会议结论，美国在2010年前主要通过两大改进措施：其一是增加在轨卫星的数目到30颗以实现RTK测量的真正全天候；其二是增加第三个民用频道L3C发播不保密民用信号。
4.2 多空间资源共用
随着俄罗斯“GLONASS”定位系统的完善和伽利略导航系统的建立，空间资源的共用将更加明显，RTK技术的使用范围也将更广、效率更高。
5 结语
RTK的某些优点是常规测量方法所不能比拟的，因而RTK测量技术才风靡全国，在测量界引发了一场技术革命。由RTK的应用表明，RTK作业与各种GPS模式的结合，能进一步提高成果的可靠性，它使得GPS定位技术扩大了应用领域。
参考文献
[1] 王亚军，杨俊生.GPS在城市控制测量中的应用[J].隧道建设，2003，（6）.
[2] 周忠谟，易杰军，周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].北京：测绘出版社，1997：215-217.
[3] 高成发.GPS测量[M].北京：人民交通出版社，1994.
