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RTK技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)及措施
隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)快速高精度位置信息的需求也日益強(qiáng)烈。而目前使用最為廣泛的高精度定位技術(shù)就是RTK。那么，下面是小編為大家整理的RTK技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)及措施，歡迎大家閱讀瀏覽。
RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
1、作業(yè)效率高
在一般的地形地勢(shì)下，高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測(cè)完5km半徑的測(cè)區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的“搬站”次數(shù)，僅需一人操作，每個(gè)放樣點(diǎn)只需要停留1～2秒，就可以完成作業(yè)。在公路路線(xiàn)測(cè)量中，每小組(3～4人)每天可完成中線(xiàn)測(cè)量6～8km，在中線(xiàn)放樣的同時(shí)完成中樁抄平工作。若用其進(jìn)行地形測(cè)量，每小組每天可以完成0.8～1.5km2的地形圖測(cè)繪，其精度和效率是常規(guī)測(cè)量所無(wú)法比擬的。
2、定位精度高，沒(méi)有誤差積累
只要滿(mǎn)足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)(一般為5km)，RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)，且不存在誤差積累。
3、全天候作業(yè)
RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿(mǎn)足光學(xué)通視，只需要滿(mǎn)足“電磁波通視和對(duì)空通視的要求”，因此和傳統(tǒng)測(cè)量相比，RTK技術(shù)作業(yè)受限因素少，幾乎可以全天候作業(yè)。
4、RTK作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高
RTK可勝任各種測(cè)繪外業(yè)。流動(dòng)站配備高效手持操作手簿，內(nèi)置專(zhuān)業(yè)軟件可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，，減少人為誤差，保證了作業(yè)精度。
RTK技術(shù)的缺點(diǎn)
雖然GPS技術(shù)有著常規(guī)儀器所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，但經(jīng)過(guò)多年的工程實(shí)踐證明，GPS RTK技術(shù)存在以下幾方面不足。
1、受衛(wèi)星狀況限制
GPS系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案是在1973年完成的，受當(dāng)時(shí)的技術(shù)限制，總體設(shè)計(jì)方案自身存在很多不足。隨著時(shí)間的推移和用戶(hù)要求的日益提高，GPS衛(wèi)星的空間組成和衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度都不能滿(mǎn)足當(dāng)前的需要，當(dāng)衛(wèi)星系統(tǒng)位置對(duì)美國(guó)是最佳的時(shí)候，世界上有些國(guó)家在某一確定的時(shí)間段仍然不能很好地被衛(wèi)星所覆蓋。例如在中、低緯度地區(qū)每天總有兩次盲區(qū)，每次20～30分鐘，盲區(qū)時(shí)衛(wèi)星幾何圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，RTK測(cè)量很難得到固定解。同時(shí)由于信號(hào)強(qiáng)度較弱，對(duì)空遮擋比較嚴(yán)重的地方，GPS無(wú)法正常應(yīng)用。
2、受電離層影響
白天中午，受電離層干擾大，共用衛(wèi)星數(shù)少，因而初始化時(shí)間長(zhǎng)甚至不能初始化，也就無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)我們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，每天中午12點(diǎn)～13點(diǎn)，RTK測(cè)量很難得到固定解。
3、受數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)傳輸距離影響
數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)信號(hào)在傳輸過(guò)程中易受外界環(huán)境影響，如高大山體、建筑物和各種高頻信號(hào)源的干擾，在傳輸過(guò)程中衰減嚴(yán)重，嚴(yán)重影響外業(yè)精度和作業(yè)半徑。另外，當(dāng)RTK作業(yè)半徑超過(guò)一定距離時(shí)，測(cè)量結(jié)果誤差超限，所以RTK的實(shí)際作業(yè)有效半徑比其標(biāo)稱(chēng)半徑要小，工程實(shí)踐和專(zhuān)門(mén)研究都證明了這一點(diǎn)。
4、受對(duì)空通視環(huán)境影響
在山區(qū)、林區(qū)、城鎮(zhèn)密樓區(qū)等地作業(yè)時(shí)，GPS衛(wèi)星信號(hào)被阻擋機(jī)會(huì)較多，信號(hào)強(qiáng)度低，衛(wèi)星空間結(jié)構(gòu)差，容易造成失鎖，重新初始化困難甚至無(wú)法完成初始化，影響正常作業(yè)。
5、受高程異常問(wèn)題影響
RTK作業(yè)模式要求高程的轉(zhuǎn)換必須精確，但我國(guó)現(xiàn)有的高程異常分布圖在有些地區(qū)，尤其是山區(qū)，存在較大誤差，在有些地區(qū)還是空白，這就使得將GPS大地高程轉(zhuǎn)換至海拔高程的工作變得比較困難，精度也不均勻，影響RTK的高程測(cè)量精度。
6、不能達(dá)到100%的可靠度
RTK確定整周模糊度的可靠性為95~99%，在穩(wěn)定性方面不及全站儀，這是由于RTK較容易受衛(wèi)星狀況、天氣狀況、數(shù)據(jù)鏈傳輸狀況影響的緣故。
提高RTK作業(yè)效率的方法
雖然RTK有如上所述的缺點(diǎn)，但經(jīng)大量的工程實(shí)踐證明，其優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于缺點(diǎn)，況且有些優(yōu)點(diǎn)是常規(guī)測(cè)量方法所不能比擬的，因而RTK測(cè)量技術(shù)才風(fēng)靡全國(guó)，在測(cè)量界引發(fā)了一場(chǎng)技術(shù)革命。針對(duì)RTK技術(shù)的缺點(diǎn)，通過(guò)這幾年的工程實(shí)踐，我們摸索出下面幾條優(yōu)化施測(cè)方法，以在目前的GPS技術(shù)水平下彌補(bǔ)RTK技術(shù)的不足，提高作業(yè)效率。
1、摸清儀器特性
通過(guò)在各種條件下反復(fù)試驗(yàn)，摸清儀器各種特性，如能否達(dá)到標(biāo)稱(chēng)精度，在各種條件下的測(cè)量誤差和作業(yè)半徑，摸清儀器的穩(wěn)定性和各種條件下的初始化能力及所耗時(shí)間等等，以便應(yīng)用時(shí)得心應(yīng)手。
2、注重基準(zhǔn)位置的選擇
基準(zhǔn)站盡量設(shè)置在點(diǎn)位較高的控制點(diǎn)上，以利于接收衛(wèi)星信號(hào)和數(shù)據(jù)鏈信號(hào)，控制點(diǎn)間距離應(yīng)小于RTK有效作業(yè)半徑的2/3倍。為方便對(duì)RTK測(cè)量成果進(jìn)行控制檢核和避免出現(xiàn)作業(yè)盲點(diǎn)，應(yīng)在測(cè)區(qū)內(nèi)環(huán)境不良地區(qū)增設(shè)一些控制點(diǎn)，控制點(diǎn)的選點(diǎn)還要避免無(wú)線(xiàn)電干擾和多路徑效應(yīng)。
3、合理選擇作業(yè)時(shí)間
通過(guò)下載星歷文件了解測(cè)區(qū)的衛(wèi)星分布情況，編制可行的作業(yè)計(jì)劃，盡量避開(kāi)衛(wèi)星信號(hào)盲區(qū)和中午電離層干擾大的時(shí)段，提高作業(yè)效率。
4、選擇合理的作業(yè)流程
在植被茂密等對(duì)空通視受限的測(cè)區(qū)，通過(guò)采用常規(guī)方法和GPS技術(shù)相結(jié)合生產(chǎn)流程可以極大地提高生產(chǎn)效率。如輔助相應(yīng)的軟件，RTK可與全站儀聯(lián)合作業(yè)，充分發(fā)揮RTK與全站儀各自的優(yōu)勢(shì)。
RTK技術(shù)介紹：
RTK（Real - time kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波相位觀測(cè)量的差分方法，將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶(hù)接收機(jī)，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。這是一種新的常用的衛(wèi)星定位測(cè)量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖，各種控制測(cè)量帶來(lái)了新的測(cè)量原理和方法，極大地提高了作業(yè)效率。
原理：
RTK(real time kinematic)是以載波相位觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位的技術(shù)。其原理是將位于基準(zhǔn)站上的GPS接收機(jī)觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)通信鏈（無(wú)線(xiàn)電臺(tái)）實(shí)時(shí)發(fā)送出去，而位于附近的移動(dòng)站GPS接收機(jī)在對(duì)衛(wèi)星觀測(cè)的同時(shí)，也接收來(lái)自基準(zhǔn)站的電臺(tái)信號(hào)，通過(guò)對(duì)所收到的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，給出移動(dòng)站的三維坐標(biāo)，并估“其精度。
利用RTK測(cè)量時(shí)，至少配備兩臺(tái)GPS接收機(jī)，一臺(tái)固定安放在基準(zhǔn)站上，另外一臺(tái)作為移動(dòng)站進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)量。在兩臺(tái)接收機(jī)之間還需要數(shù)據(jù)通信鏈，實(shí)時(shí)將基準(zhǔn)站上的觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送給流動(dòng)站。對(duì)流動(dòng)站接收到的數(shù)據(jù)（衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)站的信號(hào)）進(jìn)行實(shí)時(shí)處理還需要RTK軟件，其主要完成雙差模糊度的求解、基線(xiàn)向量的解算、坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。
RTK技術(shù)可以在很短的時(shí)間內(nèi)獲得厘米級(jí)的定位精度，廣泛應(yīng)用于圖根控制測(cè)量、施工放樣、工程測(cè)量及地形測(cè)量等領(lǐng)域。但RTK也有一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在需要架設(shè)本地參考站，誤差隨移動(dòng)站到基準(zhǔn)站距離的增加而變大。
應(yīng)用領(lǐng)域：
各種控制測(cè)量
RTK 在工程測(cè)量的應(yīng)用傳統(tǒng)的大地測(cè)量、工程控制測(cè)量采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)方法來(lái)施測(cè)，不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)，要求點(diǎn)間通視，而且精度分布不均勻，且在外業(yè)不知精度如何，采用常規(guī)的GPS靜態(tài)測(cè)量、快速靜態(tài)、偽動(dòng)態(tài)方法，在外業(yè)測(cè)設(shè)過(guò)程中不能實(shí)時(shí)知道定位精度，如果測(cè)設(shè)完成后，回到內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求，還必須返測(cè)，而采用RTK來(lái)進(jìn)行控制測(cè)量，能夠?qū)崟r(shí)知道定位精度，如果點(diǎn)位精度要求滿(mǎn)足了，用戶(hù)就可以停止觀測(cè)了，而且知道觀測(cè)質(zhì)量如何，這樣可以大大提高作業(yè)效率。如果把RTK用于公路控制測(cè)量、電力線(xiàn)路測(cè)量、水利工程控制測(cè)量、大地測(cè)量、則不僅可以大大減少人力強(qiáng)度、節(jié)省費(fèi)用，而且大大提高工作效率，測(cè)一個(gè)控制點(diǎn)在幾分鐘甚至于幾秒鐘內(nèi)就可完成。
地形測(cè)圖
過(guò)去測(cè)地形圖時(shí)一般首先要在測(cè)區(qū)建立圖根控制點(diǎn)，然后在圖根控制點(diǎn)上架上全站儀或經(jīng)緯儀配合小平板測(cè)圖，現(xiàn)在發(fā)展到外業(yè)用全站儀和電子手簿配合地物編碼，利用大比例尺測(cè)圖軟件來(lái)進(jìn)行測(cè)圖，甚至于發(fā)展到最近的外業(yè)電子平板測(cè)圖等等，都要求在測(cè)站上測(cè)四周的地貌等碎部點(diǎn)，這些碎部點(diǎn)都與測(cè)站通視，而且一般要求至少2-3人操作，需要在拼圖時(shí)一旦精度不合要求還得到外業(yè)去返測(cè)，采用RTK時(shí)，僅需一人背著儀器在要測(cè)的地貌碎部點(diǎn)呆上一二秒種，并同時(shí)輸入特征編碼，通過(guò)手簿可以實(shí)時(shí)知道點(diǎn)位精度，把一個(gè)區(qū)域測(cè)完后回到室內(nèi)，由專(zhuān)業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖，這樣用RTK僅需一人操作，不要求點(diǎn)間通視，大大提高了工作效率，采用RTK配合電子手簿可以測(cè)設(shè)各種地形圖，如普通測(cè)圖、鐵路線(xiàn)路帶狀地形圖的測(cè)設(shè)，公路管線(xiàn)地形圖的測(cè)設(shè)，配合測(cè)深儀可以用于測(cè)水庫(kù)地形圖，航 海海洋測(cè)圖等等。
放樣
施工放樣是測(cè)量一個(gè)應(yīng)用分支，它要求通過(guò)一定方法采用一定儀器把人為設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位在實(shí)地給標(biāo)定出來(lái)，過(guò)去采用常規(guī)的放樣方法很多，如經(jīng)緯儀交會(huì)放樣，全站儀的邊角放樣等等，一般要放樣出一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)位時(shí)，往往需要來(lái)回移動(dòng)目標(biāo)，而且要2-3人操作，同時(shí)在放樣過(guò)程中還要求點(diǎn)間通視情況良好，在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很高，有時(shí)放樣中遇到困難的情況會(huì)借助于很多方法才能放樣，如果采用RTK技術(shù)放樣時(shí)，僅需把設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手簿中，背著GPS接收機(jī)，它會(huì)提醒你走到要放樣點(diǎn)的位置，既迅速又方便，由于GPS是通過(guò)坐標(biāo)來(lái)直接放樣的，而且精度很高也很均勻，因而在外業(yè)放樣中效率會(huì)大大提高，且只需一個(gè)人操作。
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