RTK与全站仪的比较

RTK与全站仪的比较

RTK又叫实时动态差分测量，简称动态GPS，英文全称为Real Time Kinematic。随着RTK 技术不断的成熟和发展，RTK产品在我们测绘行业的应用也越来越广泛，在林业、农业、电力、国土勘界等等其他行业也有非常广泛的应用。现在RTK已经可以在很大程度上替代全站仪，而且效率要比全站仪高得多，当然，RTK也不能完全代替全站仪，下面针对他们的优缺点来进行一下说明。

1.从使用条件上

1.1全站仪的使用条件

其实全站仪就是经纬仪的电子化、自动化，不光可以测量距离，还可以测量坐标、高程。使用全站仪工作必须要满足几个条件：

（1）必须要有可见光，而且光线不能太弱，因为全站仪虽然可以自动测量坐标、高程和距离、角度，但是，它也是必须要人眼主动照准目标的，没有光线或者光线太弱，人眼就很难发现观测目标。

（2）必须要光学通视，也就是说需要观测的目标和全站仪之间的连线上不能有任何遮挡物，如果存在遮挡物，要么造成人眼看不到，瞄不准目标，要么全站仪因为观测条件差的原因测量不出数据。

以上两点是使用全站仪测量必须要满足的条件，缺一不可。

1.2 RTK的使用条件

（1）不需要很强的光线，必须要对天光学通视。所谓对天光学通视，就是从地面要看的见比较大面积的天空，因为RTK使用的是人造卫星，卫星和RTK之间是通过无线电信号进行通讯的，由于距离非常遥远，卫星大概在2万公里的高空，而且无线电信号要通过大气层和电离层，因此无线电信号非常弱，拿手机信号来比较的话，要弱上百倍，因此很难通过茂密的树叶或者建筑物的墙壁，所以如果不对天通视的话，RTK主机将接收不到卫星的信号，而RTK是通过接收卫星数据来工作的，收不到卫星信号，那么RTK也无法工作，就和全站仪不能光学通视也无法工作一样的道理。

（2）RTK的两台主机不需要光学通视。RTK一套是由2台主机组成的，一台基准站即架设好以后固定不动的，一台移动站即用来流动工作的，他们二者之间不需要光学通视，所谓不需要光学通视就是两台主机的连线上可以有障碍物。RTK两台主机之间需要通信使用无线电信号，是通过基准站的外挂电台来实现，使用的无线电频率为460MHz，波长要比可见光长得多，基准站使用的无线电波长为0.65米左右，从物理学可以知道，波长越长，无线电的衍射角度就越大，而且，电磁波也可以被反射，通过这个原理我们即可得知为什么两台主机之间可以存在障碍物了，所以只要二者之间的通信存在，那么二者之间就可以依靠电磁波传送的信息进行坐标计算，不通视也可以工作。而全站仪工作要使用红外线或者激光来测量距离用于推算坐标的，红外和激光的波长非常短，用来测量直线距离，而且要反射回全站仪的测距头，因此只能光学通视了才能工作。

从二者的使用条件上来看，对天通视要比光学通视容易得多（当然隧道等工作除外），所以从这点上来看，RTK要略胜一筹。

2.从测量距离上

全站仪属于短距离测量，一般最长测距也就是1.5公里左右，再远的话人眼难以发现观测目标，而且返回信号太弱会导致测不出数据，如果需要观测的点距离已知点比较远，那么就要需要多次搬站来完成测量工作。

RTK的测量距离一般都在10公里左右，所以在常规测量的时候，只需要基准站架设一次就可以完成测量工作。

3.从测量误差上

一般的测量工作全站仪都不可能一次架站完成测量工作，因此需要搬站，搬站之前要把下个设站点测量出来，然后搬站，这时候测量误差就出现了。因为每个点测量的都不可能是绝对正确的，都存在一定的误差，在测量上叫误差传播理论，搬站的次数越多，误差累积就越大，如果不进行平差的话，到最后一点的精度就已经很差，这是全站仪无法避免的，但是在平常测量工作中每点都进行平差显然是不可能的，一般只对二级导线以上的点才进行平差。

RTK测量的原理是基准站和移动站之间进行比较即差分，或得两着之间的精确相对位置，他们之间连线的精度平面在1cm+1ppm X D，移动站所测量的每个点都是与基准站数据进行比较得出的结果，而基准站的位置是固定不动的，因此移动站所测量的每个点的误差都是相对于基准站的，而不是象全站仪那样是相临之间的两个点，这样一来，RTK就没有误差传播，也就没有误差累积了。

4.从引点上

现在城市的发展速度很快，导致在城区内，特别是那些发展比较迅速的城市，由于城市建设太快，以前测量时所埋设的控制点已经所剩无几，部分地区甚至缺点严重。而在乡镇上，以前测量工作并不多，所以埋设的控制点本来就不多，而且部分被破坏，使得控制点也所剩不多了。当我们在这样的地区进行测量工作时，问题就出现了，要从比较远甚至很远的地方望测区引点，从第三项的比较上我们可以看出，如果使用全站仪，误差累积无法避免，必须用一级导线或二级导线引点，引到测区后再部设图跟点进行测图，长距离的引点使得控制点引到测区后精度不高，而且一、二级导线的测设工作也很复杂，费时费力费财，工作效率难以提升。如果我们使用RTK引点的话，一般可以将30公里以内的控制点引到测区，这最多一上午的工夫就完成了，效率提高了很多，而且它不存在误差累积的问题，可以之间在测区部设图跟点，这样一来我们就不必担心控制点少的问题了，有时间的话可以随时拿出RTK 进行控制点的修补测。

5.从人员上

在测图的过程中，全站仪一般需要至少3人，一人测量，一人跑尺，还有一人画草图，需要3个人都要对测量有比较深的理解。RTK现在暂时需要3个人，一人看基准站，一人测量，一人画草图，只须两个人对测量有比较深的理解即可，看基准站可以找个民工，现在，我们RTK测图就仅需要2人，我们会推出一款新的手簿操作软件“测图之星”，这样就可以边测边画图，外业完成后直接传输到电脑上成图，到时候一个技术员出去就可以完成工作了。

在放样的时候，全站仪必须使用对讲机，由操作全站仪的人对棱镜进行指挥，放样效率低。而RTK的手簿显示方向、距离差、方位角和高差，一个人看着指示即可完成放样工作，由于有了距离方位的指示，放样效率要比全站仪高的多。一般使用全站仪放样公路的话，一天能放5公里左右，而RTK可以放到10公里。

每台仪器都有它的优缺点，RTK要求对天通视，全站仪需要光学通视，二者之间恰恰是相辅相成的关系，因此，二者合理的搭配使用，其效率一般比单一使用他们中的任何一个要提高4倍以上。