作者：王伟

RTK定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS定位技术，实施动态测量。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时通过输入的相应的坐标转换参数和投影参数，实时得到流动站的三维坐标及精度。
    1.RTK在输水管线定测中的作业模式
    1.1选择作业时段
　　线路沿线地物地貌复杂多变，为获取完整的数据，必须根据卫星可见预报和天气预报选择佳观测时段。卫星的几何分布越好，定位精度就越高，卫星的分布情况可用Planning 软件查看多项预测指标，根据预测结果合理安排工作计划。
　　1.2建立测区平面控制网
　　根据中线放样资料，用GPS静态测量方法建立测区控制网，相邻点间距5－8公里，并与国家点联测，求出各控制点平面坐标，同时投影变形不得不考虑，变形的程度与测区地理位置和高程有关，输水线路短则数十公里，长则上千公里，跨越范围广，线路走向、地形情况千差万别，长度变形各不相同。在3°投影带的边缘，长度变形很大，导致中线桩由图上反算的放样长度与实地测量长度不一致，无法满足放样要求。因此必须采取相应的措施消弱长度变形。
　　1.3高程控制测量
　　GPS得到的高程是大地高，而实际采用的是正常高，需要将大地高转化为正常高。而测区的高程异常是未知数，且高程异常的变化较复杂，特别在山区精度较差。此外，新线定测要求约每隔4km设置水准点，而有些地形环境不能满足GPS观测的条件，采用高程拟合的方法拟合的高程精度不能得到保证。完全用GPS替代等级水准难度大。因此等级水准仍采用水准仪作业模式。
　　1.4求取地方坐标转换参数
　　合理选择控制网中已知的WGS84和国外当地坐标（或地方独立网格坐标）以及高程的公共点，求解转换参数，为RTK动态测量做好准备。选择转换参数时要注意以下两个问题：①要选测区四周及中心的控制点均匀分布；②为提高转化精度，好选3个以上的点，利用小二乘法求解转换参数。
　　1.5基准站选定
　　基准站设置除满足GPS静态观测的条件外，还应设在地势较高，四周开阔的位置，便于电台的发射。可设在具有地方网格坐标和WGS84坐标的已知点上，也可在未知点上设站。
　　1.6放样内业数据准备
　　利用测量内外业一体化程序完成全部计算工作。将线路的起点坐标、方位角、加直线长度输入，程序根据里程计算出全线待放样点的坐标，其中直线上每50米一个点，地形变换处加一个点。按相应的数据格式将放样点坐标导出成DATA文件，通过Data Transfer将DC文件导入到外业掌上电脑供外业调用。
　　1.7外业操作
　　将基准站接收机设在基准点上，开机后进行必要的系统设置、无线电设置及天线高等输入工作。流动站接收机开机后首先进行系统设置，输入转换参数，再进行流动站的设置和初始化工作。通常公布的坐标系统和大地水准面模型不考虑投影中的当地偏差，因此要通过点校正来减少这些偏差，获得更精确的当地网格坐标，且确保作业区域在校正的点范围内。
    2.应用实例
    2003年我院接到了一个国外输水工程，在委内瑞拉伐肯洲，为此我院同时采购了两套GPS RTK，一套是美国产的天宝5700RTK，另一套是广州南方生产的天王星9800RTK，说实话当时我们对国产仪器很不放心，所以又备了两台全站仪。
    对委内瑞拉伐肯洲输水工程进行线路测量时，该输水管线全长190公里，测区地势平坦，但也有个别地区地势起伏较大，植被覆盖较密且都是荆棘林，作业比较困难，除几处外都较适合GPS-RTK测量。作业时将基准站设在大致作业半径内，距离远达13km多,满足作业要求。
　　2.1劳动组织及作业进度
　　利用RTK技术进行线路测量，将常规的沿线路中线测量模式改变为线路坐标控制测量模式，直接利用地形点测，无需再做交点的贯通测量，进行中线、中平、断面的一次作业，一次完成外业的带状地形图测量。在这次测量中两套RTK起到了重要的作用，平均每套仪器一天能测4-5公里带状地形图（并且植被较密集），两台仪器作业不分上下，基本上每天完成的工作量相同。但就是南方的仪器电台发射功率小，作业半径较小，得经常搬站。而天宝则不用，天宝的作业半径达15公里。
　　采用1＋1作业模式：基准站1人；流动站2人，1人操作GPS,1人画略图；水准组5人，1人记录，1人司镜，2人跑尺，1人拉尺。
　　实际作业每天完成新线定测4.5公里。
    对于要观测的跨线高和不适合RTK放样的点，可以用与全站仪相结合的方法解决；现场无法用GPS测量的由全站仪完成。就这样我们顺利地在工期之内完成了生产任务。
　　2.2精度情况
　　公司未配GPS时，均采用全站仪放样，多年实践表明，全站仪中线测量精度较高。为检验GPS-RTK测量的精度，我们事先用全站仪测设一段线路，并将结果作为参考值（数据略）。
    根据统计结果分析,大平面较差为7mm，因此，我们认为RTK测量成果质量可信。
    2.3实例2
    在2005年12月份我院又接到了一个国外项目,是苏丹供水工程,本工程分两个项目,每个项目是140多公里,为此我们就把南方的9800天王星升级到了灵锐S80。
    2.4劳动组织及作业进度
　　在这次测量中两套RTK起到了重要的作用，平均每套仪器一天能测8-9公里带状地形图（地势较平坦且植被很少），两台仪器作业起来速度差不多。但由于天气温度比较高,天宝仪器就开始出现问题,仪器的电瓶损坏，电台由于温度较高工作效率大大降低，作业半径由原来的15公里降到了现在的3.5-4公里。这次南方的仪器电台发射功率较大，不受温度高的影响，在温度达到+50℃-60℃时，作业半径达到了15公里左右,不用经常搬站，并且南方的RTK操作比较简单，精度也较高。在本工程中南方RTK起到了很重要的作用，独立完成了整个工程的三分之二。
　　3.RTK动态测量的特点
    （1）在能够接收GPS卫星信号的任何地方，可进行全天候作业。
    （2）经典GPS测量不具备实时性，RTK动态测量弥补这一缺陷，放样精度可达到厘米级，误差不累积。
    （3）流动站利用同一基准站信息可各自独立开展工作。
    （4）实时提供测点三维坐标，现场及时对观测质量进行检查，避免外业出现返工。
    （5）GPS误差不累积。
　　4.结束语
    国产南方GPS RTK技术不仅能达到较高的定位精度，而且大大提高了测量的工作效率，随着RTK技术的提高，这项技术已经在测图工作中起到很大的作用。通过相应的数据处理程序，可大大减轻测量人员的内外业劳动强度，因此RTK技术在输水管线勘测设计领域有广阔的应用前景。