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Accuracy Assessment and Improvement for Level Survey using 
Real Time Kinematic (RTK) GPS. 
Dinesh Manandhar 1 , Kiyoshi Honda 2 , Shunji Murai 2 
Sachio Kubo 3 , Masahiro Yonemura 3 
’Centre for Spatial Information Science 
Institute of Industrial Science 
The University of Tokyo 
7-22-1 Roppongi, Minato-Ku, Tokyo-106, Japan 
dinesh @skl. iis.u-tokyo.ac.jp 
2 Asian Institute of Technology, Thailand 
3 Keio University, Japan 
KEYWORDS: Accuracy Assessment, Static Survey, RTK GPS Survey, Level Survey 
ABSTRACT 
The Global Positioning System (GPS) is a satellite based positioning and navigation system 
that provides precise position, velocity and time information. The height accuracy in GPS is 
lower than the planimetric accuracy. This paper discusses about the height accuracy 
achievable in real time kinematic mode using single frequency GPS with Novatek s RT20 
algorithm. Analysis was also done to see whether there is any correlation between the antenna 
velocity (speed) and the accuracy. As a core part of the research, a procedural was developed 
to improve the height accuracy based on the observed data in RTK mode. This was 
accomplished by using two calibration points as reference and distributing the errors among 
the observed points. This improved the accuracy to a few centimeters level (2-4cm, RMS), 
which is a very significant improvement. 
Résumé : 
Le système de positionnement par satellite (GPS) est un système de positionnement et de 
navigation par satellite, donnant avec précision la position, la vitesse et l’information 
temporelle. La précision en hauteur du GPS est moins bonne que la précision planimétrique. 
Cet article traite de la précision en hauteur atteignable en mode cinématique en temps réel 
(mode RTK), en utilisant un GPS à fréquence unique et l’algorithme Novatel RT20. L’analyse 
a aussi été conduite pour detecter toute corrélation entre la vitesse de l’antenne et la précision. 
Point central de la recherche effectuée, une procédure a été développée pour améliorer la 
précision en hauteur à partir des données observées en mode RTK. Ceci est réalisé en utilisant 
comme références deux points de calibration et en distribuant les erreurs parmi les points 
observées. Ceci améliore la précision de quelques centimètres (2-4 cm, RMS), ce qui est 
significant.