全球定位系统实时动态测量(RTK)技术是一种利用全球卫星导航系统和数据通信技术相结合的方式,通过接收机实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位信息。RTK技术具有高精度、实时动态的特点,非常适合进行实时、高精度的定位测量工作。RTK测量技术是近年来随着全球卫星导航系统的发展而迅速成长起来的一种高精度测量技术,广泛应用于测绘、地质勘探、农业、建筑施工和无人自动驾驶等多个领域。
在测绘领域,RTK技术主要用于平面控制测量和高程控制测量,具体应用包括外业数字测图和摄影测量与遥感的基础控制点布设,以及地形测量的图根测量和碎部点数据采集等。RTK技术能够提供厘米级甚至亚厘米级的高精度测量结果,大大提高了测量的效率和精度。对于工程测量而言,RTK技术同样重要,可用于道路、桥梁、管道和其他大型土木工程的定位和放样工作。
RTK测量系统的构建通常涉及到基准站的设置和流动站的配置。基准站是固定在已知点上的接收机,用于连续跟踪观测卫星,并通过数据通信技术发布差分改正信息。流动站则是在基准站的一定范围内流动操作的接收机,能够接收基准站发布的差分改正参数,从而实现高精度的实时定位测量。
RTK测量的术语和定义中,"截止高度角"是为了屏蔽遮挡物(如建筑物、树木等)及多路径效应的影响而设定的特定的卫星视角高度限制。低于此视角的卫星将不被跟踪。"空间位置精度因子(PDOP)"反映的是定位精度可能的衰减程度,与观测卫星的空间几何分布有关。卫星的分布范围越大,PDOP值越小,定位精度越高。反之,PDOP值越大,定位精度越低。"固定解"指的是卫星载波相位观测量的整周未知数的整数解。
此外,RTK技术对于坐标系统、高程系统和时间系统都有明确的要求。在本标准中,RTK测量推荐使用2000国家大地坐标系(CGCS2000),高程系统采用正常高系统,基准为1985国家高程基准。时间系统方面,RTK测量宜采用协调世界时(UTC),若采用北京标准时间(BST)时,则需要考虑时区差异进行换算。
根据RTK技术规范,在进行RTK控制测量之前,操作人员需要根据测量任务的需求,收集相关测区的高等级控制点资料,包括地心坐标、参心坐标、坐标系统转换参数和高程成果等,并进行详细的技术设计。在RTK平面和高程控制测量中,平面控制点根据精度可以划分为一级、二级、三级控制点,而RTK高程控制点的精度分级为等外高程控制点。
在实际操作中,RTK技术也面临一些技术挑战,如信号遮挡和多路径效应等问题。为应对这些挑战,除了采用截止高度角等技术手段外,还需要依据测量环境进行合理选择基准站位置,减少外界因素对测量精度的影响。
RTK技术的发展为测绘和其他需要高精度定位的行业带来了革命性的改变,提高了工作效率,拓展了应用领域。但同时,由于其技术复杂性和对环境的敏感性,正确理解和掌握RTK技术规范,以及严格执行相关的操作流程和标准,对于确保测量数据的准确性和可靠性至关重要。随着技术的不断进步,RTK技术的性能还将进一步提升,其应用范围也将更加广泛。