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摘要：由于GPS技术的快速发展，其研究成果被越来越多的应用于实践当中，将RTK技术应用于线路施工测量中，能提高工作效率、节约人力。通过对RTK工作原理、测量基本条件及测量精度的介绍及运用实例，说明RTK技术能较好运用于线路施工。
关键词： RTK，线路施工，精度分析
Abstract: due to the rapid development of GPS technology, the study results were more and more application in practice, will be in line construction RTK technology application in the measurement of, can improve work efficiency and save the human. Through the work principle, measuring RTK basic conditions and the accuracy of measurement is introduced and using an example to show a good luck can RTK technology used to line construction.
Keywords: RTK, line construction, precision analysis
中图分类号：U212.3 文献标识码：A 文章编号：
1.引言
随着社会科技技术的发展，测量技术也取得了快速发展，传统方法正逐渐被新的、先进的方法取代。RTK（Real Time Kinematic）是一种实时动态的测量技术，其根据是通过载波相位观测，进行实时差分的一种GPS技术，能够实时获得测站点在指定的坐标系统中的三维定位结果，运用该方法使得测量技术取得了突破性的进展，通过利用参考站与移动站之间的观测误差空间的相关性，用差分的方式，降低了移动站观测值中大部分的误差，从而提高定位的精度。
2.RTK简介
2.1 RTK系统工作原理
RTK的构成包括三个方面：基准站数据接收设备、数据传输系统、流动站数据接收设备[1]。其工作原理是：安置一台GPS接收机在基准站上，作为参考站，对卫星进行连续不间断地观测，同理在移动站上安置接收機接收信号，此时，基准站与移动站上接收机同时接收同一卫星发射信号。同时，基准站接收机获得的观测数据通过与已知位置信息进行比较，获得差分的改正值，实时利用传输设备将数据发给移动站，移动站同时获得两种数据，根据相对定位的原理，实际可以获得基准站与移动站间的三维坐标差及精度△X、△Y、△H，由已知的基准站的坐标得到各移动站点的WGS－84坐标，再通过坐标转换得到相应的平面坐标及海拔高。
2.2 RTK测量基本条件
进行RTK测量前，首先必须进行初始化，由于移动站在测量过程中需要搬站变化，在进行这一操作时，为了不影响测量精度，移动站换站过程中，不能关机，也不能使失锁，否则必须重新进行初始化，影响测量工作效率。
利用RTK进行测量时，首先要求能接收到4颗及以上卫星信号，然后要求基准站与移动站能同时、连续地接收卫星信号，同时，对移动站而言，应能够接收基准站所发出的差分信号。
2.3RTK技术的优点
与常规测量技术相比，RTK测量具有较多的优点[2]。运用RTK自动记录数据的功能，减少外业工作量，其测量工作只需一人通过变换换移动站，利用电子手簿便能完成，因此能够节约人员数；由于点的误差随机产生，点位的精度分布较均匀，不存在误差传递与累积，定位快且精度较传统测量方法高；由于RTK无需考虑通视条件，设一站便可观测较广的范围，具有远距离观测三维坐标的能力，获得数据的时间短、速度快、劳动强度低，作业效率高。
因此，，由于RTK技术具有上述优点，因此，在很多方面得到了广泛地应用。
2.4RTK测量精度分析
RTK测量误差受到接收机钟差以及卫星改正参数残差影响，但RTK技术采用差分法，能够使利用载波相位观测改正后的残差值得到降低，其测量精度能达到厘米级。下面将分别对RTK的平面精度与高程精度作介绍[3]。
（1）平面精度
一般RTK的平面标称精度为10mm+2ppm，该精度与可接收信号卫星数有关，接收的卫星数越多，误差越小，认为可接收到5颗卫星信号即可达到标称精度。研究及实际观测结果表明，在4公里半径内利用RTK测量的精度较高，超过该范围则误差将明显增大。
（2）高程精度
一般RTK的高程标称精度为20mm+2ppm，该精度与可接收卫星数相关，超过6颗标准差变化不明显，减少一颗则标准差明显增加；高程精度还与垂直精度因子（VDOP）相关，垂直精度因子小于2，结果最优，大于4时，虽然精度仍优于标称精度，但标准差明显增大。
对于各种不同等级的测量，RTK技术设计要求[4]如下表2.1所示。
表2.1 不同等级RTK测量技术设计要求
3.RTK技术在线路施工中的应用
本文以RTK在某地330kv送电线路定线放样测量施工中的应用为例进行说明。
该线路全长91km，所经之地大都地势较高且难以通视，这不利于用全站仪完成任务，故选用RTK技术完成线路施工。该线路作业的原则是使得在两转角点间存在直线性，按照规范要求，其平面精度在应在±3cm内。
为了基准站的设立，首先应布设主导线点并获得其坐标值，根据实际情况，将点加密获得参考点。对于直线桩放样，在主导线点或者参考点上设基准站，移动站接收机则按照方位角及地形地貌等进行放样。
由一个固定基准段对每个转角段处进行测定，以避免起算坐标的误差对直线性产生影响。对于直线桩，为了保证即使平断面测量与后续定位施工测量的桩位被破坏也能用别的方法得到恢复，原则上要求由两两通视的三个点组成，如果由于条件限制无法保证该要求，则可以设置偏角桩满足测量要求。完成上述工作进行具体放样过程中，由于RTK放样精度受到多种因素影响，变换基准站后，由不同基准站获得的转角桩的坐标存在差异，要保持转角段的直线性，就必须由前一个基准站测得的坐标当做前转角段坐标，而下个基准站测得的坐标则为后转角段坐标。
测量工作完成后，计算精度，其平面点位精度95.5%在3cm以内，高程精度96.6%在4cm内，精度均达到厘米级。通过进行一致性检验，不同基准站的观测数据误差都在限差范围内，不同点位间消除了误差累积，且桩位偏差满足测量要求。
综上所述，RTK技术在线路施工中能得到较好的利用。
4.结语
运用RTK技术实时提供数据、无需通视条件、操作简便、精度高等方面的特点，将其应用于线路施工，能提高工作效率，减轻劳动强度。通过本文的实例可以看出，其精度能满足要求，故RTK技术在线路施工中能得到较好地利用。
参考文献：
[1]吴娇，王军成.RTK工作原理及优缺点[J].信息化建设，2009，9:52~53
[2]巫向荣.动态G P S技术在工程测量中的应用研究[J]. 科技资讯，2009，15：29
[3]雒养社. RTK应用及成果精度分析[J]. 中国煤炭地质，2009,21（10）：63~66
[4]GPS RTK测量技术规程[S].
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词： RTK，线路施工，精度分析
Abstract: due to the rapid development of GPS technology, the study results were more and more application in practice, will be in line construction RTK technology application in the measurement of, can improve work efficiency and save the human. Through the work principle, measuring RTK basic conditions and the accuracy of measurement is introduced and using an example to show a good luck can RTK technology used to line construction.
Keywords: RTK, line construction, precision analysis
中图分类号：U212.3 文献标识码：A 文章编号：
1.引言
随着社会科技技术的发展，测量技术也取得了快速发展，传统方法正逐渐被新的、先进的方法取代。RTK（Real Time Kinematic）是一种实时动态的测量技术，其根据是通过载波相位观测，进行实时差分的一种GPS技术，能够实时获得测站点在指定的坐标系统中的三维定位结果，运用该方法使得测量技术取得了突破性的进展，通过利用参考站与移动站之间的观测误差空间的相关性，用差分的方式，降低了移动站观测值中大部分的误差，从而提高定位的精度。
2.RTK简介
2.1 RTK系统工作原理
RTK的构成包括三个方面：基准站数据接收设备、数据传输系统、流动站数据接收设备[1]。其工作原理是：安置一台GPS接收机在基准站上，作为参考站，对卫星进行连续不间断地观测，同理在移动站上安置接收機接收信号，此时，基准站与移动站上接收机同时接收同一卫星发射信号。同时，基准站接收机获得的观测数据通过与已知位置信息进行比较，获得差分的改正值，实时利用传输设备将数据发给移动站，移动站同时获得两种数据，根据相对定位的原理，实际可以获得基准站与移动站间的三维坐标差及精度△X、△Y、△H，由已知的基准站的坐标得到各移动站点的WGS－84坐标，再通过坐标转换得到相应的平面坐标及海拔高。
2.2 RTK测量基本条件
进行RTK测量前，首先必须进行初始化，由于移动站在测量过程中需要搬站变化，在进行这一操作时，为了不影响测量精度，移动站换站过程中，不能关机，也不能使失锁，否则必须重新进行初始化，影响测量工作效率。
利用RTK进行测量时，首先要求能接收到4颗及以上卫星信号，然后要求基准站与移动站能同时、连续地接收卫星信号，同时，对移动站而言，应能够接收基准站所发出的差分信号。
2.3RTK技术的优点
与常规测量技术相比，RTK测量具有较多的优点[2]。运用RTK自动记录数据的功能，减少外业工作量，其测量工作只需一人通过变换换移动站，利用电子手簿便能完成，因此能够节约人员数；由于点的误差随机产生，点位的精度分布较均匀，不存在误差传递与累积，定位快且精度较传统测量方法高；由于RTK无需考虑通视条件，设一站便可观测较广的范围，具有远距离观测三维坐标的能力，获得数据的时间短、速度快、劳动强度低，作业效率高。
因此，，由于RTK技术具有上述优点，因此，在很多方面得到了广泛地应用。
2.4RTK测量精度分析
RTK测量误差受到接收机钟差以及卫星改正参数残差影响，但RTK技术采用差分法，能够使利用载波相位观测改正后的残差值得到降低，其测量精度能达到厘米级。下面将分别对RTK的平面精度与高程精度作介绍[3]。
（1）平面精度
一般RTK的平面标称精度为10mm+2ppm，该精度与可接收信号卫星数有关，接收的卫星数越多，误差越小，认为可接收到5颗卫星信号即可达到标称精度。研究及实际观测结果表明，在4公里半径内利用RTK测量的精度较高，超过该范围则误差将明显增大。
（2）高程精度
一般RTK的高程标称精度为20mm+2ppm，该精度与可接收卫星数相关，超过6颗标准差变化不明显，减少一颗则标准差明显增加；高程精度还与垂直精度因子（VDOP）相关，垂直精度因子小于2，结果最优，大于4时，虽然精度仍优于标称精度，但标准差明显增大。
对于各种不同等级的测量，RTK技术设计要求[4]如下表2.1所示。
表2.1 不同等级RTK测量技术设计要求
3.RTK技术在线路施工中的应用
本文以RTK在某地330kv送电线路定线放样测量施工中的应用为例进行说明。
该线路全长91km，所经之地大都地势较高且难以通视，这不利于用全站仪完成任务，故选用RTK技术完成线路施工。该线路作业的原则是使得在两转角点间存在直线性，按照规范要求，其平面精度在应在±3cm内。
为了基准站的设立，首先应布设主导线点并获得其坐标值，根据实际情况，将点加密获得参考点。对于直线桩放样，在主导线点或者参考点上设基准站，移动站接收机则按照方位角及地形地貌等进行放样。
由一个固定基准段对每个转角段处进行测定，以避免起算坐标的误差对直线性产生影响。对于直线桩，为了保证即使平断面测量与后续定位施工测量的桩位被破坏也能用别的方法得到恢复，原则上要求由两两通视的三个点组成，如果由于条件限制无法保证该要求，则可以设置偏角桩满足测量要求。完成上述工作进行具体放样过程中，由于RTK放样精度受到多种因素影响，变换基准站后，由不同基准站获得的转角桩的坐标存在差异，要保持转角段的直线性，就必须由前一个基准站测得的坐标当做前转角段坐标，而下个基准站测得的坐标则为后转角段坐标。
测量工作完成后，计算精度，其平面点位精度95.5%在3cm以内，高程精度96.6%在4cm内，精度均达到厘米级。通过进行一致性检验，不同基准站的观测数据误差都在限差范围内，不同点位间消除了误差累积，且桩位偏差满足测量要求。
综上所述，RTK技术在线路施工中能得到较好的利用。
4.结语
运用RTK技术实时提供数据、无需通视条件、操作简便、精度高等方面的特点，将其应用于线路施工，能提高工作效率，减轻劳动强度。通过本文的实例可以看出，其精度能满足要求，故RTK技术在线路施工中能得到较好地利用。
参考文献：
[1]吴娇，王军成.RTK工作原理及优缺点[J].信息化建设，2009，9:52~53
[2]巫向荣.动态G P S技术在工程测量中的应用研究[J]. 科技资讯，2009，15：29
[3]雒养社. RTK应用及成果精度分析[J]. 中国煤炭地质，2009,21（10）：63~66
[4]GPS RTK测量技术规程[S].
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。