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RTK技术

RTK技术

1RTK技术的原理

现在已经普遍采用全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）

直接测量地面点的大地纬度和大地高度。GPS以其高精度、全天候、高效率、多

功能、操作简便、应用广泛等特点著称。GPS测量工作的模式已有多种，如静态、

快速静态、准动态和动态相对定位等。但是，利用这些测量模式，如果不与数

据传输系统相结合，其定位结果均需在测后处理，所以以上各种测量模式，不

仅无法实时地给出观测站的定位结果，而且也无法对基准站和用户站观测数据

的质量，进行实时地检核，因而难以避免在数据后处理中发现不合格的测量成

果，需要进行返工重测的情况。综合考虑实时动态测量的作业模式最适宜于地

理信息系统的数据采集。

实时动态（RealTimeKinematic—RTK）测量技术，是以载波相位观测量

为根据的实时差分GPS（RTDGPS）测量技术，它是GPS测量技术发展中的一个

新突破。RTK技术又称栽波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量

的差分方法。载波相位差分方法分为两类，一类是修正法，即将基准站的载波

相位修正值发送给用户，改正用户接收到的载波相位，再解求坐标；另一类是

差分法，即将基准站采集的载波相位发送给用户，进行求差解算坐标。可见修

正法属准RTK，差分法为真正RTK。RTK定位原理如图1所示：

实时动态测量的基本思想是：在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可

见GPS卫星进行连续观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备实时地发送

给用户观测站。在用户站上，GPS接受机在接受GPS卫星信号的同时，通过无线

电接受设备，接受基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时地

计算并显示用户站的三维坐标及其精度。这样，通过实时计算的定位结果，便

可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，从而可实时

地判定解算结果是否成功，以减少冗余观测，缩短观测时间。

2RTK采集GIS数据时的几个关键技术

RTK涉及载波相位模糊度的求解，评定RTK采集数据质量的好坏取决于三

个主要因素：精度、可靠性及求得固定解的时间。

根据多年使用RTK技术的经验，采集时有以下几个技术问题应注意：

2.1RTK初始化

在开始RTK测量时，需首先在某一起始点上，静止地观测几分钟，进行初

始化工作。有条件的话，应尽量复测已测过的几个点，以便检查初始化、基准

站和流动站接受机的参数设置的正确性。因为当把接受机的数据传输到计算机

中并进行数据处理时，接受机中的参数很容易人为地改变，而野外测量时又很

难知道实时测量结果是否正确。

2.2卫星信号失锁

在观测过程中，要保持对观测卫星的连续跟踪。一旦发生失锁，必须重新

进行初始化。在卫星失锁的地方，静止地观测几分钟。完成初始化后，尽量回

到附近测过的点上复测该点，以便检查接受机卫星信号的稳定性。

2.3动态测量可靠性检查

在测量结束前，应在已测过的一个地物点上进行快速静态测量。要求GPS

接受机在该点上静止地观测几分钟。在观测过程中，连同接受到的基准站的同

步观测数据，实时地解算整周未知数和测量点的三维坐标。然后与动态测量结

果相比较，因为与动态测量相比，静态测量的稳定性和精度都要高，这样又进

一步检查了动态测量的结果。

2.4RTK与全站仪联合测量

在影响GPS卫星信号接受的遮蔽地带，应使用全站仪、测距仪、经维仪等

测量工具，采用解析法或图解法进行测量。这时，可以把以前测过的点作为图

根控制点，全站仪直接在点上设站观测。

2.5RTK的应用范围

在目前条件下，流动站距基准站的距离一般不超过20km。但是随着数据传

输设备性能和可靠性的不断完善和提高，数据处理软件功能的增强，这个距离

将会不断地扩大。

2.6数据采集后的处理

一天数据采集完毕后，尽量当天处理原始数据并输出各种GIS格式的GIS

数据。后处理软件的功能很重要，它输出的GIS格式一定要满足所采用的GIS

的数据格式。此外后处理软件的处理精度也一定要认真检查和考核，以满足GI

S数据库所要求的精度。

3RTK技术在GIS数据采集中的应用

利用RTK技术进行野外