一、RTK定位原理概述

RTK丈量使用的是載波相位差分GPS技術來實時定位的，正是憑借差分改正和載波相位測距兩種丈量辦法才使得動態定位的精度能夠到達厘米級。差分GPS技術是使用了基準站與流動站之間空間的相關性來進行差分改正的，然后將定位的差錯削弱。規范的差分GPS原理是將基準站架起在高精度的已知控制點上，經過基準站單點定位確認測站的方位坐標，然后經過實時定位測得的坐標與控制點坐標的比對，然后確認基準站上的定位差錯。但在實踐生產中，為了進步丈量功率，基準站通常也能夠架起在未知點上。下文就RTK基準站架起的兩種情況進行解說，闡明其架起原理。

GPS體系定位選用的是WGS-84坐標系，如下圖所示。它是一個地心坐標系，一切的GPS接收機定位測得的坐標都是根據該坐標系的坐標。換而言之，GPS接收機只能識別WGS-84坐標。但是在實踐應用過程中，用戶根據定位精度、坐標保密、控制變形等原因往新疆RTK往會樹立其他坐標體系。這樣就涉及到了坐標體系之間的相互轉化，所以這便是為何簡直一切的GPS解算軟件中都有坐標體系轉新疆RTK化程序的原因。

現就國內坐標體系的應用為根底，介紹一下RTK丈量時坐標體系的轉化辦法。至今為止，我國使新疆RTK用的平面坐標體系主要有北京54坐標體系、西安80坐標體系和國家2000坐標體系。這三者之間的本質區別在于選用了不同的橢球基準。在實踐生產中還存在地方獨立坐標體系，它是在上述幾種坐標系的根底上樹立的。高程坐標體系主要有1956黃海高程基準和1985國家高程基準兩個體系組成。

坐標體系的轉化辦法主要有七參數、四參數、三參數和一參數等。根據兩套坐標體系之間的幾個聯系能夠選用相應的轉化辦法。RTK丈量過程中坐標體系的轉化分為平面轉化和高程轉化兩個方面。平面轉化主要是選用控制點反算轉化參數的辦法，根據測區規模和精度的要求選用不同的轉化辦法。對于涉及到兩個不同橢球基準的坐標體系之間的相互轉化，一般都選用七參數進行轉化，假如測區面積較小，可近似作為平面時（約10公里規模）可選用四參數進行轉化。GPS高程體系的轉化主要是選用高程擬合和新疆RTK似大地水準面精化模型進行高程內插。高程擬合主要有平面擬合和曲面擬合兩種辦法，平面擬合是在平面內選擇至少3個高程控制點，經過GPS丈量得到這些控制點的兩套坐標，經過兩套坐標體系求差可得到每個控制點上的高程異常值。然后根據不同的辦法進行內插高程異常值，經過GPS丈量，根據GPS高程以及高程異常值可求得測點的正常高。曲面擬合同平面擬合原理相同，只是在曲面內進行內插高程異常值，這種辦法更契合實踐情況，所以精度也相對較高。

差分GPS作業的基本原理是根據地面參考站與流動站之間的空間相關性而樹立的。GPS衛星分布在間隔地面約兩萬公里的太空，而地新疆RTK面參考站距流動站之間的間隔為幾十公里到幾百公里之間，這個間隔相對于星站間隔能夠忽略不計。因而，我們認為參考站與流動站周圍的空間環境對兩個接收機導航定位的影響是等價的。