GNSS(Global Navigation Satellite System)是全球導航衛星系統的英文縮寫，它是所有全球導航衛星系統及其增強系統的集合名詞，是利用全球的所有導航衛星所建立的覆蓋全球的全天侯無線電導航系統。目前可供利用的全球衛星導航系統有美國的 GPS 和俄羅斯的 GLONASS 以及未來歐洲的 Galileo。RTK 又叫實時動態差分測量，簡稱動態 GPS，英文名全稱為 Real-time kinematic。隨著 RTK 技術不斷地成熟和發展，RTK 產品在我們測繪行業的應用也越來越廣，在林業、農業、電力、國土勘界等等其他行業也有非常廣泛的應用。

全站儀就是經緯儀的電子化、自動化，不光可以測量距離，還可以測量坐標、高程。全站儀的工作原理分測角原理和測距原理。測角分模擬和數字編碼，測距分相位比較和脈沖法等。簡單的說，測量就是利用了數學的平面幾何、立體幾何，結合測距數據測算其它邊的距離、及相關角度。當然，測角和測距程序內部還應用到微分和積分等知識。

GPS 具有定位精度高、觀測時間短、測站間無須通視、可提供三維坐標、操作簡便、全天候作業、功能多應用廣、免費等優勢。RTK 測量的原理是基站和移動站之間進行比較差分，獲得兩者之間的精確相對位置，他們之間的連線精度平面在 1cm+1ppm×D，移動站所測量的每個點都是與基站數據進行比較得出的結果，而基站的位置是固定不動的，因此移動站所測量的每個點的誤差都是相對于基站的，而不是全站儀那樣相鄰之間的兩個點，這樣一來，RTK 就沒有誤差傳播，也沒有誤差累積了。RTK 的兩臺主機不需要光學通視。RTK 一套是由 2 臺主機組成的，一臺基站即架好后是固定不動的，一臺移動站即用流動站來工作，他們二者之間不需要光學通視，所謂不需要光學通視就是兩臺主機的連線上可以有障礙物。RTK 兩臺主機之間需要通信使用無線電信號，是通過基站的外掛電臺來實現，使用的無線電頻率為 450—470當然還有低頻 410—430，波長要比可見光長的多，基站使用的無線電波長為 0.65米左右，從物理學可以知道，波長越長，無線電的衍射角度就越大，而且，電磁波也可以被反射，通過這個原理我們即可得知為什么兩臺主機之間可以存在障礙物了，所以只要二者之間的通訊存在，那么二者之間就可以依靠電磁波傳送的信息進行坐標計算，不通視也可以工作。RTK 的測量距離一般都在 10KM 左右，所以在常規測量的時候，只需要基站架設一次就可以完成測量工作。

全站儀盡管廠家、型號繁多，其功能大同小異，但原始觀測數據只有傾斜距離（斜距）、水平方向值、天頂距；電子補器檢測的是儀器垂直傾斜在 X 軸（視準軸方向）和 Y 軸（水平軸方向）上的分量，并通過程序計算自動改正由于垂直軸傾斜對水平角度和豎直角度的影響。所以全站儀的觀測數據為：水平角度、豎直角度、傾斜距離。其它測量方式實際上都是由這三個原始觀測數據通過內置程序計算并顯示出來的。特別注意的是所有觀測數據和計算數據都只是半個測回的數據，因此在等級測量中不能用內存功能，記錄水平角、天頂距、傾斜距離這三個原始數據是十分必要的。

使用全站儀工作必須滿足以下幾個條件：

（1）必須要有可見光，而且光線不能太弱，因為全站儀雖然可以自動測量坐標、高程和距離、角度。但是，它也是必須要人眼主動照準目標的，沒有光線或者光線太弱，人眼就很難發現觀測目標。

（2）必須要光學通視，也就是說需要觀測的目標和全站儀之間的連線上不能夠有任何的遮擋物，如果存在遮擋，要么造成人眼看不到，瞄不到目標，要么全站儀因為觀測條件差的原因測量不出數據。全站儀工作要使用紅外線或者激光來測量距離用于推算坐標的，紅外和激光的波長非常短，用來測量直線距離，而且要反射回全站儀的測距頭，因此只能光學通視了才能工作。

以 GPS 和全站儀在礦山測量中為例，由于礦山的分布地區大部分都在山區丘陵區距離國家等級點較遠，布設導線（網）受約束的條件多，如測距邊長和邊數受等級規范、地形條件、氣候條件、儀器測距精度、氣壓、人員技術等等的約束。使得外業工作量，人員儀器設備的配備都相應地增加，當測區面積較大時，必須做測區投影變形分析，控制點必須至少保證連續的三點相互通視，且每個礦界點附近必須保證有三個相互通視的導線控制點（礦界點相互之間距離較遠很難相互通視）。全站儀屬于短距離測量，一般最長測距也就是 1.5 公里左右，再遠的話人眼難以發現目標，而且返回信號太弱會導致不出數據，如果需要觀測的點距離已知點比較遠，那么就需要多次搬站來完成測量工作。導線（網）由于變數多，作業時間長，往往最后的測量結果不盡如人意。

GPS 測量則不需要作測區投影變形分析，點與點之間也不一定非要相互通視，RTK 測量的原理是基站和移動站之間進行比較差分，獲得兩者之間的精確相對位置，他們之間的連線精度平面在1cm+1ppm×D，移動站所測量的每個點都是與基站數據進行比較得出的結果，而基站的位置是固定不動的，因此移動站所測量的每個點的誤差都是相對于基站的，而不是全站儀那樣相鄰之間的兩個點，這樣一來，RTK 就沒有誤差傳播，也沒有誤差累積了。

GPS 作業半徑也比全站儀大，全站儀屬于短距離測量，一般最長測距也就是 1.5 公里左右，再遠的話人眼難以發現目標，而且返回信號太弱會導致不出數據，如果需要觀測的點距離已知點比較遠，那么就需要多次搬站來完成測量工作。人員配合也要縮減 1/3，在測圖的過程中，全站儀一般至少需要3 個以上人員，一個人測量，一個人跑尺，還有一個人畫圖，需要 3 個人都要對測量有著比較深的理解。RTK 現在暫時只需要 3 個人，一個人看基站，一個人測量，一個人畫草圖，只須要兩個人對測量有比較深的理解即可，看基站可以讓司機或者雇個民工，其實目前我們 RTK 就需要兩個人，我們測地通的地圖菜單里面會有測點的軌跡，外業完成后直接傳到電腦上，到時一個人就可以出去工作了。在放樣的時候，全站儀必須使用對講機，由操作全站儀的人對棱鏡進行指揮，放樣效率低。而 RTK 的手簿顯示方向、距離差和高差，同時參照手簿托架上的指北針，一個人按照指示即可完成放樣工作，由于有了距離方位的指示，放樣效率要比全站儀高的多。GPS 靜態測量與實時動態技術相結合可以很大程度上提高工作效率和降低生產成本。

隨之時代的發展，GPS 新的技術也在不斷創新。新的偽衛星概念及其硬件技術不斷的涌現和發展，偽衛星系統已在室內、地下、飛行導航至火星探測等方面都進行了一些應用，利用偽衛星增強 GPS 定位技術也成為提高 GPS 定位精度的有效途徑之一。同步偽衛星不用從零開始合成并發射精確定時的 GPS 信號，而是轉發與衛星信號相關的復制信號，這時同步偽衛星的功能就像一面鏡子，從地面上的一個已知點將衛星信號反射給用戶接收機。偽衛星可以與 GPS 以多種模式組成系統進行導航和定位，甚至偽衛星可以完全取代全站儀進行定位測量。比較典型的就是在深層地下礦井、隧道和室內等完全接收不到 GPS 衛星信號的特殊場合，容易實現室內到室外導航定位的無縫鏈接技術。

通過以上 GPS 與全站儀的對比分析結合各項工程的特點來看，GPS 能夠克服地形天氣等對測量的影響，能夠完成傳統測量手段難以完成或者無法完成的工作。從某種意義上 GPS 已經替代了全站儀的作用，相比之下更好。

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