测绘中的RTK和GPS有啥区别？

Posted 2023-03-09

1、定义不同

RTK：RTK（Real - time kinematic，实时动态）载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。

GPS：利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统。

GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典范，它极大地提高了地球社会的信息化水平，有力地推动了数字经济的发展。

2、工作原理不同

RTK：基准站建在已知或未知点上；基准站接收到的卫星信号通过无线通信网实时发给用户；用户接收机将接收到的卫星信号和收到基准站信号实时联合解算，求得基准站和流动站间坐标增量（基线向量）。站间距30公里,平面精度1-2厘米。

GPS：GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到（由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR，）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。

3、特点不同

RTK：支持标准的和精确的定位算法，GPS，GLONASS，QZSS准天顶卫星系统,北斗和SBAS

支持多种定位模式与GNSS实时和后处理，单点，DGPS / DGNSS，动态的，静态的，移动基线，定点，PPP运动，PPP静态和PPP定点

支持多种标准格式和协议GNSS，RINEX 2.10，2.11，2.12 OBS /NAV/ GNAV / HNAV，RINEX 3.00 OBS / NAV，RINEX 3.00CLK，

RTCM V.2.3，V.3.1 RTCM 1.0，NTRIP，RTCA/DO-229C，NMEA 0183，SP3-C，IONEX 1.0，ANTEX 1.3，NGS PCV和EMS 2.0。

NVS Technologies AG公司NV08C系列GNSS模块经测定支持RTKlib应用。

GPS：全球全天候定位，GPS卫星的数目较多，且分布均匀，保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星，确保实现全球全天候连续的导航定位服务（除打雷闪电不宜观测外）。

定位精度高，应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50km以内可达10-6m，100-500km可达10-7m，1000km可达10-9m。

在300-1500m工程精密定位中，1小时以上观测时解其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较，其边长较差最大为0.5mm，校差中误差为0.3mm。

实时单点定位(用于导航)：P码1~2m ；C/A码5~10m。

静态相对定位：50km之内误差为几mm+(1~2ppm*D)；50km以上可达0.1~0.01ppm。

实时伪距差分(RTD)：精度达分米级。

实时相位差分(RTK)：精度达1~2cm。

观测时间短，随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，20km以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟；采取实时动态定位模式时，每站观测仅需几秒钟。

因而使用GPS技术建立控制网，可以大大提高作业效率。

测站间无需通视，GPS测量只要求测站上空开阔，不要求测站之间互相通视，因而不再需要建造觇标。这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间（一般造标费用约占总经费的30%～50%），同时也使选点工作变得非常灵活，也可省去经典测量中的传算点、过渡点的测量工作。

仪器操作简便，随着GPS接收机的不断改进，GPS测量的自动化程度越来越高，有的已趋于“傻瓜化”。

在观测中测量员只需安置仪器，连接电缆线，量取天线高，监视仪器的工作状态，而其它观测工作，如卫星的捕获，跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束测量时，仅需关闭电源，收好接收机，便完成了野外数据采集任务。

如果在一个测站上需作长时间的连续观测，还可以通过数据通讯方式，将所采集的数据传送到数据处理中心，实现全自动化的数据采集与处理。另外，接收机体积也越来越小，相应的重量也越来越轻，极大地减轻了测量工作者的劳动强度。

可提供全球统一的三维地心坐标，GPS测量可同时精确测定测站平面位置和大地高程。GPS水准可满足四等水准测量的精度，另外，GPS定位是在全球统一的WGS-84坐标系统中计算的，因此全球不同地点的测量成果是相互关联的。应用广泛。

参考资料来源：百度百科-RTK

参考资料来源：百度百科-GPS

参考技术A 什么是RTK？RTK（Real - time kinematic）定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。特点：1. 精度高，作业方便。RTK 作业不受通视条件限制，无需做控制，基准站设置好，进行点检核后，即可开测，如用虚拟基站则更简便。

2. 速度快，效率高，节约人力。RTK 作业每组一般1 ～2 人，测记法1 人操作1 人画图，编码法1 人即可。每站测图采点仅需3 s左右，1 d 可采集500 个点数据，工作效率大大提高。

3. 基准站的设置及作业半径对RTK 的测量精度和作业速度有直接影响。基准站应尽量架设在地势较高的地方，而且要远离强电磁干扰源和大面积的信号反射物，流动站距基准站不能超过15 km，因为在15 km内RTK 数据处理的载波相位的整周模糊度能够得到固定解，这样定位精度才能达到厘米级，根据实际情况作业时将流动站和基准站的距离控制在6 km之内。

虽然它有这么多的优点，但也有它自身的局限性：

1. 卫星的限制，因为要有四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，所以在有大面积的信号反射物的地方是无法定位的，如高层建筑附近，茂密的森林等；强电磁源也会干扰信号，如高压输电线附近，变电站等，在云层较厚的时候也有影响。

2. 精度有待提高，要想达到高精度的固定解状态要同时接受6~7颗以上的卫星信号，虽然有时可以达到固定解状态但PDOP也比较大，这时就要根据具体的项目来确定数据能不能采集。
GPS（Global Positioning System）是美国第二代全球卫星定位系统，由24颗高度约2.02万千米的卫星组成（全球覆盖率高达98％），运行周期约为11小时58分，分布在六个轨道面上（每个轨道面四颗），轨道倾角为55度。此分布使得在全球的如何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，在地面是GPS用户通过同时接受4颗以上卫星信号来计算出自己在地球上的位置（经纬度和高度）、速度和运行。这就提供了在时间上的连续的全球导航功能。

对于我们来说，GPS除了客运测出我们的位置，还可以测出高度、速度，然而使用更广的还是GPS卫星导航功能，就是告诉我们如何去想去的地方。导航过程中，已行驶多少路，离目的地还有多远，下一个路口向左还是向右，都标识得清晰明了。同时还可提供沿途所有景观、宾馆、饭店、加油站、购物、娱乐等信息。比如在上海开车，想去外滩，通过输入想去的地方，GPS导航器就可以选择最近路线、最快路线等；又比如想去西藏自家游，就可以下载西藏的GPS行迹图，按照这个图前进，而不必每到一地就找地方买地图。而且，在深山里面，手机信号覆盖不到的地方，GPS都会有信号的。可见，GPS的应用不仅有趣，还很实用。GPS系统包括三大部分：空间部分…GPS卫星；地面控制部分…地面监控系统；用户设备部分…GPS信号接收机。空间部分由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，不间断的给地面发送信号。地面监控系统主要是对卫星是否一直沿着预定轨道运行进行监测和控制，并且保持各颗卫星处于同一时间标准－GPS时间系统。GPS信号接收机的任务是： 获待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，位置，甚至三维速度和时间。

GPS车辆应用系统一般分为两大类：车辆跟踪系统和车辆导航系统。它们在功能上截然不同，一种是用于车辆防盗，一种则用于车辆的自主导航。由于“只接受，不发射”信号是GPS是接收系统的一大特点，所以用于防盗的GPS跟踪系统就是要借助通信网络以及政府配套系统给GPS车载防盗仪，提供收取使用费用的解决方案。而车载导航仪是通过接受卫星信号，配合电子地图数据，适时掌握自己的方位与目的地，自主导航的模式不收取任何使用费用，用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。 参考技术B 我们所说的GPS严格来说应该是GPS接收机，而RTK只是GPS接收机的一种工作模式，RTK又叫做:实时动态测量定位，就是随时测量的意思。