GPSRTK

GPSRTK（共9篇）

GPSRTK 篇1

1 各种型号GPS RTK接受机性能、精度比较分析

我们使用的GPS RTK接收机分别是因泰克公司生产的GPS RTK2000和GPSRTK4000。由于GPS RTK4000为双频接收机, 对于GPS RTK2000来说处理数据速度明显要快。我们与GPS RTK2000相同的环境下再次进行测量, 以检验GPS RTK4000的性能。

GPS RTK测量利用求差法不仅降低了载波相位测量改正后的残余误差, 同时削弱了接收机的钟差和卫星改正后残余误差等因素的影响, 一般系统标称精度1CM+2PPM。在工程的实际应用中和反复的校验下, 已经证实GPS RTK的精度能达到厘米级。

GPS RTK在实际的测量中容易出现的问题:

1) 当数据链信号接收半径大于15公里时, 最后的测量成果在4公里的以内的范围时, 能够达到高精度 (用全站仪检查其中误差在5厘米以内) ;最后的测量成果在4公里以外的范围时, 测量结果误差明显增大, 测量结果达不到精度要求。2) 当卫星接收到的数量较少时, GPS RTK的测量成果误差就大, 在至少能接收到5颗卫星或多于五颗时, 得出的固定解就能达到仪器标称精度。

2 影响GPS RTK测量精度的因素

共有两个方面:一方面是同仪器和干扰有关的因素, 其中包括天线相位中心的变化因素, 削弱这种误差的方法是进行天线检验校正;还包括多路径因素, 削弱多路径误差通过以下的方法:1) 通过在基准站附近辅设吸收电波的材料削弱。2) 选择地形开阔、不具反射面的点位的方法。3) 选择具有削弱多路径误差的各种技术的天线。4) 选择采用扼流圈天线。还有信号干扰因素和气象因素, 这两种属于人为和自然形成的因素;另一方面是同距离远近有关的因素, 其中包括电离层因素、对流层因素、轨道因素。同距离有关的误差的主要部分可通过多基准站技术来消除。

3 提高GPS RTK测量精度的措施

3.1 提高GPS R TK的布测方法

首先, 了解仪器的特性。在各种条件下反复测试, 了解仪器的特征。例如:对应各种环境下的外业实测误差和半径, 是否达到自身的精度要求, 观察仪器的稳定性, 以及各种环境下初始化的时间等等。以便顺利应用。

其次, 合理布设GPS点。为了能顺利的接收卫星信号和数据链信号, GPS点的基准站应该布设在最高点上。两点之间的距离要小于GPS RTK有效作业半径的2/3倍。在外业条件不利的区域内可以增加一些GPS点以便对最终的结果进行控制检核, 避免出现作业的盲点。另外, 还要避免无线电干扰和多路径效应的影响。

再次, 施测目标点的方案。

1) 首先应该观测控制点或已知坐标点, 以便检验首个测量成果是否正确。从以往的实践中总结, GPS RTK测量的首个观测成果的验测非常重要, 假如第一个测量成果错误, 就会造成整个测量成果的错误。通过校验第一个测量成果, 能改正输入的控制点坐标、坐标系统、设置参数的错误以及卫星状况不佳, 太阳黑子爆发的影响等等。2) 如果没有已知的坐标成果点, 那就需要在基准站附近施测得出第一个固定解的成果, 检验它的精度和可靠性要用到罗盘仪和距离反算法。3) 在外业测量的整个过程中, 都要注意验测已知的测量成果。4) 可以验测原有大比例尺地形图山顶点的高程, 若不能进行GPS RTK测量的点就是盲点。如果是数据链信号的接收原因, 应该首先把基准站和流动站天线的架设高度提高, 流动站天线采用长垂准杆架设;上述方法行不通再考虑搬站。如果是接收卫星状况的原因, 就要在盲点周围多加些控制点后用全站仪进行补测的方法。5) 外业测绘要选择良好的时间段。GPS RTK外业测量, 在中午时间不易进行, 因为这个时间段太阳辐射强烈会使卫星状态不良和信号传输不利, 所以想要提高测量精度, 必须避开这样的时间。选择适宜的时间段进行外业观测。

3.2 提高GPS R TK测量精度

GPS RTK在实际的使用中, 由于受到作业实地环境、天气状况及作业时间段的影响等等, 会出现许多的问题。对GPS RTK的一些不足总结如下, 并且给出了相应的解决办法。

1) 消除由卫星状况产生的影响。在外业测量的某一个时间段内可能会受到卫星信号的影响, 可以通过选择外业测量的时间段来解决。

2) 消除由大气层产生的影响。避开电离层干扰, 选择接受卫星多的时间段。

3) 消除由高大的障碍物产生的影响。布设基准站要在测区中央的最高点上, 避免GPS RTK数据链传输的干扰。

4) 消除长时间初始化的影响。要选择精度好, 稳定性能好, 质量高的GPS接收机;要尽可能多布设控制点, 以便验测测量成果的精度。

3.3 如何判断观测质量

1) 直接查看观测手簿上的收敛值。2) 重复测量判定观测质量。

3.4 质量控制的方法

1) 验测已知点。2) 重测比较法。3) 电台变频实时检测法。

4 精度检验方法

4.1 GPS R TK双观测成果检验法

计算出双观测的中误差, 求出点位中误差, 通过与测量限差相比较就可以判断测量成果是否超出规定的限值, 即可检验GPS RTK的测量精度。

4.2 GPS R TK坐标反算边长检测法

可检验GPS RTK测量精度:通过全站仪观测两个控制点的边长和利用GPS坐标反算出两点的距离, 利用边长较差的相对中误差和相对误差的方法验测测量成果的精度。

4.3 GPS R TK点位较差检测法

计算点位较差的中误差, 最后与其限差比较, 估计GPS RTK测量成果的精度。通过实际测量的操作, 利用双观测所得的数据在剔除有粗差的点的前提下, 其余的成果完全满足四等以下控制网GPS RTK测量的技术规定, 用GPS RTK测量技术进行四级以下导线控制测量是完全可行的。

5 结论

本文指出了影响GPS RTK测量成果精度的因素, 提出减弱GPS RTK测量误差影响的方法, 以及进行质量控制的方法和精度检验的方法。

在外业测量的实践中, 选择卫星高度角和数据链频率时, 把握效率高的GPS RTK测量时间段, 避开卫星和电离层的干扰, 选择基准站和布设控制点时要有利于观测和实施质量控制。与静态GPS技术相比, GPS RTK测量的作业模式, 提高了外业测绘的工作效率, 降低了工作强度和劳动强度, 节省了测量费用, 使GPS的外业测量变得更轻松容易。GPS RTK测量使测绘学科又迈进了一大步, 实现了质的飞跃。

GPSRTK 篇2

关键词：土地整治; 工程测量; GPS RTK; 应用

近年来，为了加速农业现代化、农村土地整治工作，促进农村土地统筹协调发展，国务院已经下发关于大力开展农村土地整治的文件，文件谈及土地整治离不开土地整治工程的测量工作，目前最有效的土地整治测量方法就是GPS RTK，即载波相位差分技术，是实时利用差分方法处理2个载波相位观测值，并准确提供测站点在给定坐标系中的三维定位结果。GPS RTK的应用提高了测量的准确性，降低了测量的成本，促进科学技术和社会发展。

1 土地整治测绘工作概述

要想开展土地整治工作，首先应进行土地整治测绘，土地整治测绘的主要内容包括土地整治现状图的测绘和土地整治规划设计图纸的测绘，土地测绘工作能够满足工程量概算、土地整治可行性研究、施工放样、项目规划、项目设计、土地开发以及土地利用的实际需求。土地整治测绘的`有力完成能够帮助技术人员了解土地整治项目的位置、整体形状和目前使用情况。土地整治获取数据和信息的主要方法有社会调查、现场调查、社会统计、原始数据的判断、地图、传统和现代测绘、测绘扫描几个方面。就目前来看，大部分基本农田是国家土地整治的主要对象，这决定了土地整治测绘的主要环境是空旷的农村土地，其特点是没有高楼大厦、视野辽阔、建筑物少、没有干扰信息的来源、可以得到强有力的GPS信号等。根据这些特点，在土地整治工程测量中利用GPS RTK技术进行土地整治测绘工作是十分便捷的。

2 GPS RTK技术的作业原理

GPSRTK 篇3

【关键词】GPS RTK；电台模式；CORS模式

GPS RTK测量的迅速发展，突破了传统的测量方法。广泛应用于测量的各个领域，极大地提高了测量的效益和精度。并能节省大量人力物力。RTK测量较常用的模式有：电台模式和CORS模式两种。

1、RTK测量电台模式

RTK所使用的差分就是靠电台来进行的。基准站将接收到的数据与设置基准站的数据进行计算，得出每时每刻的差分数据，并将这些数据通过电台发送出去。流动站也能通过电台接收基准站发送的差分数据，并进行计算，最终得出我们所需要的坐标数据。

1.1RTK测量电台模式的使用

RTK测量电台模式的一般操作步骤有以下几个：

1.1.1架设基准站和电台。

1.1.2新建项目

设置相应的坐标系统和中央子午线。

1.1.3设置基准站

将GPS接收机设置为基站模式，连接相应GPS接收机；设置基准站，进行天线高设置并平滑。

1.1.4移动站设置

将GPS接收机设置为移动站模式，连接相应GPS接收机，设置移动站，确认移动站电台频道和基站电台频道一致，修改天线高。

1.1.5参数求解

求解四参数需要2个已知点，分别在2个已知点上进行数据采集，在采集完2个已知点之后进行参数求解。检查四参数的求解结果，检验四参数结果好坏的标准就是看缩放比例，这个数值越接近1越好。

1.1.6测量数据的导出

选择相应记录点库，建立文件并命名。选择相应的数据格式。将手簿里的数据拷贝到电脑上。

1.1.7第2次在同一点架设基站

在基站最终整平后，量取天线高，然后连接基准站，直接修改天线高即可设置好基准站。然后连接移动站，修改移动站的天线高，去一个已知点进行点校验。

1.2RTK测量电台模式的优势

1.2.1RTK电台模式只需架设基准站即可测量，不受网络覆盖范围的影响。适用于网络覆盖较差的区域。

1.2.2RTK电台模式测量不同时段信号都较稳定。

1.2.3目前CORS系统只在少数城市地区建立，对于较大范围的偏远地区并无CORS系统。电台模式就不受区域限制。

1.3RTK测量电台模式作业的劣势

1.3.1电台的传输距离有限

在数据传输过程中会受到电磁环境及障碍物的影响。RTK电台功率一般较小，因此基准站与移动站之间不能有大的障碍物。

1.3.2RTK作用距离与基准站架设及发射天线架设的高度有关。

1.3.3携带不方便

电台模式作业必须携带数传电台，蓄电池，连接电缆线，UHF发射天线。

1.3.4电台模式作业测量前需要花费一定时间架设基准站。增加了工作步骤。

1.3.5电台模式作业必须用一台GPS接收机作为基站，RTK 1+1 就只能当作1来使用。

2、RTK测量CORS模式

连续运行参考站系统CORS是在研究区域范围内，建立由若干个连续运行参考站、数据通信链路、数据中心和用户终端构成的局域网络，综合应用GNSS定位技术、计算机技术、数据通信和互联网（LAN/WAN）技术进行实时差分改正信息解算，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动的提供经过检验的不同类型的GPS观测值（载波相位、伪距），各种改正数、状态信息，以及其他有关GPS服务项目的系统。

随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展，电子政务、电子商务、数字城市、数字省区和数字地球的工程化和现实化，需要采集多种实时地理空间数据，因此，中国发展CORS系统的紧迫性和必要性越来越突出。目前，国内一大批城市、省区和行业正在筹划和建立类似的连续运行网络系统。如：广东省、江苏省、北京、天津、上海、广州、东莞、成都、武汉、昆明、重庆等。

2.1RTK测量CORS模式的使用

cors模式下作业时，跟传统1+1电台作业模式相比，省去了自己架设的基站，改用固定的cors系统中的基站，所以首先需要设置的是网络参数，包括IP地址，端口，源列表，cors用户名，密码，APN等参数，之后跟传统模式一样，需要设置椭球系及中央子午线，如果cors系統播发的差分数据中含有七参，高程拟合等参数，则不需要再设置，反之则还需要输入或自己现场求解相关的参数。

2.2RTK测量CORS网络模式作业的优势

2.2.1差分数据获取无距离限制，之所以远距离得不到固定解是因为精度超过了解算的要求。

2.2.2携带方便，RTK 1+1作业只需插入手机卡登陆网络就行，不用再携带笨重的电台和电瓶，真正实现无线缆作业。

2.2.3CORS模式不需自己架设基准站，真正将RTK 1+1变成了2。

2.2.4CORS模式只需有当地坐标参数，不用每次测量都要找到已知点。

2.3RTK测量CORS网络模式作业的劣势

2.3.1受网络的可靠性影响：由于GPRS采用的是中国移动现成的网络，由于信号比较弱或者是数据网络本身的问题导致的无法实现数据传输。

2.3.2传输的实时性：基于GPRS移动通信的网络数据传输系统有一定的延时。

2.3.3采用移动通信网络传输数据的速度受到一定的限制。

2.3.4RTK测量CORS模式必须要在当地建有CORS系统的情况下才能使用，目前国内很多地方还无CORS系统覆盖，因此受到区域限制较大。

2.3.5建立CORS系统需要耗费大量的资金。

3、RTK测量基站模式与CORS模式的比较

3.1与传统的GPS RTK电台模式作业相比连续运行参考站（CORS系统）具有作用范围广、精度高、野外单机作业等众多优点。

3.2网络模式和电台模式的区别就是信号发送方式不同，网络是通过GPRS网络来发送信号的，而电台是通过电磁波来发送信号的。

3.3RTK电台模式不受网络覆盖范围的影响，但须要在当地有相应的已知点和坐标系统参数。

3.4CORS模式测量只需输入当地坐标参数，连接好网络，就可以随时进行测量。不需自行架设基准站。

3.5CORS的建立可以大大提高测绘精度、速度与效率，降低测绘劳动强度和成本， 省去测量标志保护与修复的费用。

3.6CORS的建立，可以对工程建设进行实时、有效、长期的变形监测， 对灾害进行快速预报。CORS项目完成将为城市诸多领域提供精度达厘米级的动态实时GPS定位服务。

3.7CORS将是城市信息化的重要组成部份，CORS建成能使更多的部门和更多的人使用GPS高精度服务，它必将在城市经济建设中发挥重要作用。

4、结论

GPSRTK 篇4

我单位引进Trimble 4800 GPS设备后, 通过一系列的试验, 比较、研究分析, 认为其具有常规测量无法比拟的优点。其优点如下。

(1) 外业观测简便。 (2) 双频主机、天线, RTK电台一体化;独特的电池设计、无需接线, 使用4h以上;5次/秒的快速位置更新, 可靠的卫星“超跟踪”技术;新型于薄式控制器, 4M或10M的PCMCIA数据存储卡;测量精度:静态测量5mm+lppm;RTK测量10mm±1ppm (平面) 20mm±1ppm (高程) 。 (3) 24h全天候观测, 不受白天黑夜的影响, 刮风下雨一样可以观测。 (4) 经济效益显著, 由于GPS卫星定位不需站间同视, 所以不必建立费时费累的站标, 可以节省大量的人力、物力和时间。

1 GPS RTK的应用原理

(1) GPS RTK技术又称为载波相位动态差分技术, 即基准站位置已知对卫星载波相位观测, 基准站电台将观测的每一颗卫星的载波相位量调制到载波上发送传递。 (2) 流动站对卫星进行载波相位观测:即流动站接受基准站电台传递的载波相位观测量, 流动站利用电台接受到基准站的载波相位观测量和本机的载波相位观测量进行差分处理计算, 求出观测时刻的位置。 (3) 特点: (1) 需要数据链进行实时传送载波相位观测量。 (2) 实时定位数据可达厘米级精度。

2 GPS RTK的应用

(1) 实时动态差分定位 (RTK) 最基本的组成包括三部分: (1) 基准站接收机。 (2) 流动站接收机及支持动态差分的软件系统。 (3) 数据链, 建立无线数据通信是实施动态测量的特征。

(2) 获得流动站的精确坐标需以下几个步骤: (1) 利用L1和L2的载波相位与C/A码、P/Y码伪距构成三差模型, 求解流动站所在位置的近似坐标。 (2) 双频扩频技术动态求解宽巷模糊度代入双差模型, 通过参差检验迭代求出更精确的L1和L2的载波相位模糊解。当距离较长时, 能削弱电离层的影响。观测条件恶劣时 (只能收到四颗公共卫星) 具有模糊度重复检验的功能。 (3) 根据相对定位模型, 实时求解流动站的WGS-84坐标。 (4) 根据给定的转换参数, 进行坐标的转换。 (5) 坐标解求精度评定, 然后给出相应坐标系的精确坐标和精度指标。

3 GPS RTK与常规测量的比较分析

(1) 为了城市规划的工作需要, 在某市某区布设一级导线, 对导线网分别采用常规测量和GPS RTK方法进行施测, 采用全站仪施测共9个点其坐标如表1所示。

平差结果:

平面网平差精度如下:

最大点位误差=±0.0366m;

最大点间误差=±0.0246m。

高程网平差精度如下:

最大点位误差=±0.0366m;

最大点间误差=±0.0261m。

(2) 采用GPS RTK来代替常规测量一级导线测量。将基准站设在测区中部的高处符合基准站设立条件的地方。联测4个已知高等级控制点作为首级控制, 结算出当地坐标系转换参数。为了提高测量精度, 观测时间大于l0s, 采用不同时间段观测两次, 其中水平残差值最大=±0.028m、垂直残差值最大==±0.061m, 对两次观测结果取其平均值。其观测成果见表2。

其中最大点位较差=±0.038m, 最小点位较差=±0.001m, 较差中误差=±0020m;高程最大较差=±0.022m, 最小较差=±0.008m, 较差中误差=±0.016m。

边长最大差值=7mm, 方位角最大差值=-12", 边长差值中误差=±5.lmm, 方位角差值中误差=±5.8", 边长最大差值相对中误差=0.007/799.42=1/110000, 满足一级导线规范要求。

4 结语

(1) 通过以上所述可以得出GPS RTK技术能够满足工程测量中一、二级导线和三角工程测量的需要, 由于GPS RTK技术不同于常规控制测量, 所以不能完全用常规控制测量的技术标准来衡量, 尤其是边长较短相邻点表现比较明显。GPS RTK技术测量误差均匀、独立, 不存在误差积累问题, 精度可靠程度较高。 (2) GPS RTK能够实时提供测量结果, 不需要分级布网, 可以大大减少成本, 减轻工作人员的劳动强度提高工作速度和经济效益。 (3) 误差与流动站至基准站的距离成正比, 因此解求转换参数的已知点应分布均匀, 最好覆盖整个测区。

摘要：本文基于笔者多年从事城市工程测量的相关工作经验, 以RTK在城市控制测量中的应用为研究对象, 探讨了RTK的应用原理及方法, 在此基础上, 笔者根据曾经参与的某工程测量经验, 对比了GPSRTK与常规控制测量之间的差别, 全文是笔者长期测量实践中的技术总结, 可以直接指导实践, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：GPS RTK,常规控制测量,误差,分析

参考文献

[1]赵军.RTK实时动态测量技术在运用中几点体会[J].科技资讯, 2008 (2) .

GPSRTK 篇5

RTK技术的出现, 几乎完全改变了传统地控制测量方法, 然而RTK的测量技术还存在一定的局限性, 比如遮挡、强磁场干扰、太阳黑子及超远距离等因素都对测量质量有一定的影响, 甚至无法测量。我们通过大量的生产实践, 总结探讨RTK技术应用的一些经验, 介绍如下供同行参考。

2求解坐标转换参数

对于一定区域内的工程测量, 我们往往利用以往的控制点成果求取“区域性”的转换参数, 以便适用于独立坐标系统。其区域性, 理论上消弱了变形影响, 提高了转换的可靠性。基准站的WGS84坐标的获得方法有二种:一是使用已有的静态数据, 直接将控制点的WGS84坐标和地方坐标输入手簿直接求取;二是使用上点采集的方式获取, 此种方法是在无WGS84成果的情况下使用, 具体做法如下:基准站的WGS84坐标直接从手簿中读取, 然后将流动站安置于控制点上采集WGS84坐标, 每次测量前总要先对测区进行点校正 (WGS84地心坐标与独立坐标间的转换) 。即测前应在测区边沿选择三个分布均匀的控制点进行点校正, 求解坐标转换参数。测量时应以其它已知控制点作为检核, 当检核精度满足拟测量等级时, 方可开始正常作业。将校正参数记录在笔记本上, 每次测量前应认真核对本参数, 确保本测区参数的唯一性。

3如何判断观测质量

3.1直接查看观测手簿上的收敛值

目前大多数RTK仪器都已采用OTF方法计算整周模糊度, 大大缩短了解算时间。因此, 在无干扰的测区, 仪器锁定卫星在5颗以上时, 5秒钟内RTK测量即获得固定解, 手簿显示的收敛值一般在2cm以内。此时的收敛值真实地反映了天线中心测量的内符合精度。若RTK测量60秒以上才得到固定解, 此时的收敛值可能存在伪值。需要进一步确认。

3.2重复测量判定观测质量

少数测区存在一些干扰源, 造成RTK测量质量不正常。导致观测成果出现较大误差甚至有伪值现象。这种情况观测时不易发现, 可从手簿上反映出收敛很慢, 求得固定解一般需要几十秒甚至几十分钟才能完成, 其收敛值一般在2～8cm之间。这时手簿上显示的收敛值可能不完全真实, 有时测量误差可能达到几十厘米甚至几米。当出现此种情况时, 要慎重对待采集的数据, 最好重置整周模糊度重复采集数据以检核观测质量, 或用另一台流动站重复采集数据来判定观测质量。

4成果整理

成果整理时应注意以下二点:

4.1 JOB文件必须建立在DISK目录下, 以确保数据的安全。

4.2测量结束后应对两组成果进行比较, 较差小于5cm的取中数使用, 大于5cm的应返工重测。

5作业中应注意的问题

5.1工程作业前应将仪器进行一次总复位, 以确保仪器工作状态最佳 ($PASHS, INI, 5, 5, 5, 5, 3, 0) 。

5.2基准站尽可能架高, 以提高数据链的传输速度和距离。但应避开强磁场 (雷达、高压线、微波塔和磁铁矿等) 的干扰。

5.3基准站的卫星截止高度角设置不应小于10度。

5.4测区第一次设置基准站或重新设置基准站后, 最好联测一个已知点作为检核。

5.5测量时置信程度必须设置在99.9%, 在固定解状态且HRMS≤0.02、VRMS≤0.02时方可数据采集, 并在同一时间段重置整周模糊度, 再采集一次数据以供检核。对于没有检核条件的测量点, 应分不同时间段进行重复测量, 以避免测错。

5.6如在测量过程中出现误操作时, 要从基准站读取数据, 检查天线类型、天线高等参数的正确性, 并重新设置流动站。

6实例

以某测区部分数据为例, 阐述应用Ashtech公司的Z-Xtreme测量型GPS接收机 (DesiredHori zontalAccuracy:0.020m+1ppm, DesiredVerticalAccuracy∶0.040m+2ppm) 的一次成熟的作业过程, 且测区内有微波发射塔、磁铁矿、军事雷达等设施, 具有一定的地形代表性。

6.1建立一个项目20020607.job。

6.2基准站设置gps3。将仪器的工作模式设为RTK基准站模式, 并让基准站认知自己的位置, 发送数据。注意:必须保证基准站WGS84坐标和控制点所对应的WGS84坐标系统一致。

6.3流动站设置。将仪器的工作模式设为RTK流动站模式, 建立差分关系, 让流动站认知基准站的已知位置。

6.4求解转换参数。已知控制点联测gps2、xcc求得转换7参数。

6.5检查已知点sfz无误后, 进行点采集作业, 逐点按要求测量。

6.6外业完成后, 在内业用Zoffice软件打开作业文件20020607.job转换生成文本格式的成果文件20020607.txt。

6.7利用自编的程序将200020607.txt转换生成计算成果表20020607.doc (表1) 。表120020607成果表

点名属性XYH

g135GPS132860.208136910.30810.592

g136GPS132462.550136727.8029.345

g137GPS132597.638136450.2897.570

g138GPS132289.285136095.00013.149

g141GPS131607.920136444.64113.021

g142GPS131424.086136745.97812.122

g143GPS131256.724136805.06612.548

g144GPS130969.954136733.0669.146

g145GPS130572.702136498.7048.884

6.8表1中无点g139、g140的成果, 那是因为在作业过程中发现了RTK的跳变情况, 几组成果的N、E和大地高互差超限, 导致成果的不可靠。现将工作日记文件的部分记录列出表2如下:

7结束语

GPSRTK测量技术的普及, 在保证质量的前提下, 大大地提高了工作效率, 给各应用领域带来了巨大的效益。但他的个别成果的不可靠性同样会给我们带来了巨大的损失。因此, 避免RTK测量偶然性错误 (RTK测量无多余观测) 必须引起我们足够的重视。

摘要：GPSRTK测量技术以快捷、精准的特点广泛地被测量人员所接受, 但是在测量中仍存在一些问题需要研究。本文介绍了几种经常遇到的棘手问题及其解决方法。

GPSRTK 篇6

1 GP S-RTK技术的工作原理

1.1 GPS技术的理解。

GPS技术是美国国防部主持研制以空中卫星为基础的无线电导航系统, 这种导航系统能够为全球提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。利用GPS进行静态定位和动态定位, 可满足多方面的需求, 由此使得GPS用户遍布全世界, 目前, GPS技术已广泛应用于土地测绘等领域并发挥着巨大的作用。

1.2 GPS-RTK技术的理解。

GPS-RTK测量技术最早出现于20世纪90年代, 它是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术。实时动态测量的作业原理为:在项目区内已知坐标的控制点上安置基准站接收机, 对所有可视GPS卫星信号进行连续跟踪观测, 经数据调试, 通过无线电传输设备将测站坐标、观测值、卫星跟踪状态等发送出去。流动站接收机在测点上跟踪GPS卫星信号的同时, 通过无线电传输设备, 接收由基准站发射的信息。当流动站完成初始化工作后, 控制器根据相对定位原理实时计算并显示出测点的三维坐标和数据精度, 同时将成果数据以文件的形式存储起来以便进一步应用。

1.3 GPS-RTK技术的特征。

GPS-RTK技术观测时间短, 能够实时实地测量并显示点位三维坐标数据, 为土地整理测绘工作的可靠性和高效率提供了保障, 是一种行之有效的途径。当前土地开发整理所要求的绘图比例尺一般为1:10000、1:5000或1:2000, 这对于一定范围内精度可以达到厘米级的GPS-RTK技术将完全满足要求。GPS-RTK技术应用于土地整理测绘中, 根据土地整理可行性研究、项目规划设计、预算和施工放样等工作要求, 主要用于地类边界、电力通讯等基础设施、陡坎、行政界线、权属界线、控制点、独立地物及其他要素的测量, 高程点加密, 沟渠、道路横断面测量等。

2 GP S-RTK技术的优点

2.1 免去了测绘工作中的通视条件。

曾经我们的土地测绘中, 都要求每个观察站之间都能通视, 只有这样才能达到测量的效果, 而GPS-RTK技术就免去了这个条件, 我们可以根据卫星定位系统来确定我们每个测绘站得具体位置, 并以此来进行有效测绘, 大大减少了我们实际测绘中的工作时间与工作费用, 也让我们测绘中点位的选择性更为灵活。

2.2 精度高。

相比于曾经的土地测绘技术, GPS-RTK技术的定位精度更高, 在小于50km的基线上, 其相对定位精度可达到1×10-6-2×10-6, 而在100-500km的基线上可达10-6-10-7。进一步保证了我们采集数据的准确性。

2.3 操作更简单。

现代化的GPS-RTK测量技术自动化程度很高, 在实际测绘中, 工作人员的主要任务就是按照并开关仪器、量取仪器的高度、监视仪器的工作状态和采集环境的气象数据, 其他一些测绘工作, 如卫星的定位、跟踪的观测等都可以由仪器来自动完成, 节省了工作成本, 也缩短了工作时间, 更能进一步保证工作的效率与数据的准确。

2.4 全天候工作。

我们以前的测绘工作都是由人工操作来完成, 根本无法达到真正的全天候工作, 而GPS-RTK技术就实现了这一目标, 用仪器来实现任何地点、任何时间连续进行测绘工作, 一般情况下也不受天气状况的影响, 保证了数据的真实性。

3 GP S-RTK技术的应用

GPS-RTK技术是应用实时动态GPS测量, 它的基本工作是在基准站上安置一台GPS接收机, 对所有可见的的GPS卫星进行连续观测, 并将其观测数据通过无线电传输设备, 实时发送给用地观测站, 在用户观测站上, GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时, 通过无线电接收设备接收基准站传输的观测数据, 然后根据相对定位的原理, 实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度。在我们操作中, 我们还是要注意一下几点基本操作:

3.1 前期准备工作。

GPS-RTK技术操作的前期准备阶段中, 我们要对所测绘地区的基本地理资料、行政界线资料、基本农田资料、各种数据及其他相关资料进行收集。并针对这一技术进行理论学习, 制定、编写专业的土地整理测绘作业指导书, 对外业调查人员与内业数字化人员进行组织培训, 使工作人员了解其工作原理及操作技巧测量仪器、计算机及其他外部设备的其工作原理及操作技巧以及基本检测, 并能对GPS RTK测量仪器进行精度的检验等。只有做好了这些前期准备才能保障我们的GPS-RTK技术得以正常实施。

3.2 数据采集。

利用GPS-RTK技术时, 对于外界的数据采集并不是很复杂, 基本采用两种方式来采集:连续测量和非连续测量, 对特征点、点状地物和地类边界等进行测量。

3.3 数据传输处理。

GPS-RTK技术中的数据传输处理阶段, 要将测量控制器与计算机连接, 通过GPS-RTK数据传输软件将每天采集的数据文件, 导入到计算机中, 并将其存储为一定的格式, 按照以日期+组名为文件名进行处理。

3.4 图形编辑处理。

在图形编辑处理阶段, 南方CASS数字化地形地籍成图软件接收TGO导出的一定格式的数据文件, 在计算机屏幕上显示为大量的数据点, 根据外业草图进行地物编辑、地形绘制;构建三角网, 生成等高线;地类符号填充, 统计各土地利用类型总面积和分区面积。

3.5 成果图的绘制与输出。

根据土地整理项目特点及后续工作要求, 成果图主要要素分层为:项目区边界、村界、乡界、县界、坟地边界、菜地边界、林地边界、居民地边界、水系及其附属设施、地类界 (旱地、水田) 、居民地填充、水系填充、道路、管线设施、陡坎、控制点、高程点、等高线、图廓、注记及其他等。

在南方CASS数字化地形地籍成图软件环境下, 导入野外测点数据文件, 依据草图内容, 进行地类图斑和现状地物绘制。绘制土地整理现状图, 须参考相应比例尺地形图和地籍图成图标准, 既要满足土地整理设计的要求, 又要满足土地整理施工的要求。项目区土地整理现状图输出, 并对图名、图号、图廓线、坐标系、成图比例尺、制图单位及其他辅助说明进行整合来得出相应的结论。

4 结论

GPS RTK测量精度虽赶不上GPS静态测量, 但只需数秒就可以迅速定位, 且观测后的数据不用人工处理即可屏显并存储在手簿中, 在测量过程中能监视观测数据质量, 进一步完善动态测量。GPS RTK技术在土地整理测绘的应用实践, 为土地资源的可持续利用提供了一种强有力的技术手段, 同时也为GPS RTK技术在其他领域的应用积累了丰富而有益的经验。随着“3S”技术、现代信息技术和网络技术的发展和完善, 当前GPS与其他技术的集成越来越受到众多学者的关注。

摘要：GPS-RTK技术是土地管理中的重大技术革命, 现已被广泛的用于土地实际测绘中, 并且发展前景十分广阔, 我国也在近年对此进行了详细而细致的研究, 并根据科学测定的数据来进行论证, 进一步使其能够准确、真实的运用于我们实际的土地测绘中。

关键词：土地测绘,GPS-RTK,技术应用,实际操作

参考文献

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[2]范文.GPS-RTK技术在地籍测绘中的应用[J].中国非金属矿工业导刊, 2009.[2]范文.GPS-RTK技术在地籍测绘中的应用[J].中国非金属矿工业导刊, 2009.

GPSRTK 篇7

关键词：RTK (Real Time Kinematic) 实时动态差分技术,VRS (Virtual Reference Station) 虚拟参考站技术,GIS,eRTK,OTF,ISDN,GSM,CDMA,GPRS

一、RTK技术的原理

RTK (Real-Time Kinematic) 实时动态差分技术的出现是GPS应用的重大里程碑。它采用载波相位动态实时差分技术能够在野外实时得到厘米级定位精度, 为工程放样、地形测图及各种控制测量带来了空前的高效率。

RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术, RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据 (伪距观测值, 相位观测值) 及已知数据传输给流动站接收机, 流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据, 还要采集GPS观测数据, 并在系统内组成差分观测值进行实时处理, 在一到两秒钟内给出厘米级定位结果。流动站可处于静止或运动状态下完成整周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后, 即可进行每个历元的实时处理, 只要能保持至少五颗卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形, 则流动站可随时给出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。

二、RTK技术的局限性

RTK技术从诞生到现在, 短短的几年时间里得到了飞速发展和应用。但是其局限性也表现得越来越突出。

(一) 必须同时在已知控制点架设本地的参考站和用于数据通信的电台。

设备繁琐, 操作比较复杂。所消耗的人力, 设备资源较大;

(二) 参考站和流动站的间距受到限制。地形起伏较大时, 受中间地形影响, 无线电信号传输距离会受到严重影响。

(三) 可靠性和精度随距离增加而降低。

受到电离层和对流层的影响, 误差随站间距的增加而增加, 这就限制了流动站和参考站间距离一般不大于15km。

针对第二个问题而出现的使用卫星或无线通讯网络作为数据链的RTK增强技术 (e RTK) 也无法从实质上解决由于作业距离和作业面积增大而导致的精度和可靠性降低问题。

三、VRS技术的原理和优势

VRS (Virtual Reference Station) 虚拟参考站技术在差分定位上的应用, 彻底解决了RTK技术所面临的局限性。VRS系统已不仅仅是GPS产品, 而是集Internet技术, 无线通讯技术, 计算机网络管理和GPS定位技术于一身的系统。VRS系统包括3个部分:控制中心, 固定参考站和用户部分。控制中心即是通讯控制中心, 也是数据处理中心。它通过通讯线 (光缆, ISDN, 电话线) 与所有的固定参考站通讯;通过无线网络 (GSM, CDMA, GPRS) 与移动用户通讯, 由计算机实时系统控制整个网络的运行。固定参考站是固定的GPS接收系统, 分布在整个网络中, 一个VRS网络可包括无数个固定站, 但最少要3个站, 站与站之间的距离可达70公里 (如只要求“分米级”精度, 则站间距可达三百公里) 。用户部分就是用户的接收机, 加上无线通讯的调制解调器, 接收机通过无线网络将自己初始位置发给控制中心, 并接收中心的差分信号, 生成厘米级的位置信息。VRS的实现得益于信息技术的迅速发展和无线通信网络的完善。

与常规RTK不同, VRS网络中, 各固定参考站不直接向移动用户发送任何改正信息, 而是将所有的原始数据通过数据通讯线发给控制中心。同时, 移动用户在工作前, 先通过GSM的短信息功能向控制中心发送一个概略坐标, 控制中心收到这个位置信息后, 根据用户位置, 由计算机自动选择最佳的一组固定基准站, 并以差分方式对整个网络的码和载波数据同时进行处理和QA/QC分析, 这样可以非常精确地检测和估计出噪场水平、多路径影响以及周跳, 然后整体的改正GPS的轨道误差、电离层、对流层和大气折射引起的误差, 将高精度的差分信号发给移动站。这个差分信号的效果相当于在移动站旁边, 生成一个虚拟的参考基站, 从而解决了RTK作业距离上的限制问题, 并保证了用户的精度。此外, 虚拟参考站技术系统是“容错”的, 即如果某个参考站有误差, 中央处理器会自动把它从网络中去除, 并用其它站的数据进行补偿, 从而确保精度和效率的可靠性。这些测量结果比标准的高精度实时动态测量结果更为可靠。

从以上运行机制上分析, 可以看出VRS技术所代表的是GPS的网络RTK技术。它的出现将使一个地区的所有测绘工作成为一个有机的整体, 将大大扩展RTK的作业范围, 使GPS的应用更广泛, 精度和可靠性将进一步提高, 并从根本上提高了作业效率和测量的质量, 使从前许多GPS无法完成的任务成为可能。参考站数据中的系统误差被减少或消除, 这样, 不仅意味着用户可以增加流动站和基准站间的距离, 也增强了系统的可靠性, 并减少了OTF初始化的时间, VRS技术可以有效克服GPS RTK技术的局限性。

四、RTK技术的应用

4.1控制测量

为满足城市建成区和规划区测绘的需要, 城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点, 城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面, 随着城市建设的飞速发展, 这些点常被破坏, 影响了工程测量的进度, 如何快速精确地提供控制点, 直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量, 要求点间通视, 费工费时, 且精度不均匀。GPS静态测量, 点间不需通视且精度高, 但需事后进行数据处理, 不能实时知道定位结果, 如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度, 还是作业效率上都具有明显的优势。

4.2像控点测量

像控点测量是航空摄影测量外业主要工作之一, 传统的方法要布设大量的导线来测量部分平高点, 内业再空三加密。采用RTK技术测量, 只需在测区内或测区附近的高等级控制点架设基准站, (若测区内或测区附近无高等级控制点, 可先加密) , 流动站直接测量各像控点的平面坐标和高程, 对不易设站的像控点, 可采用手簿提供的交会法等间接的方法测量。像控点的精度要求对于RTK测量来说是不难达到的。与传统作业相比较, 它不需要逐级布设控制点;与静态GPS测量相比, 缩短了作业时间, 因而大大提高了作业效率, 功效至少提高3~5倍。

4.3线路中线定线

RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样, 放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器, 即可放样。放样方法灵活, 即能按桩号也可按坐标放样, 并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位, 便于前后左右移动, 直到误差小于设定的为止。

4.4建筑物规划放线

建筑物规划放线, 放线点既要满足城市规划条件的要求, 又要满足建筑物本身的几何关系, 放样精度要求较高。使用RTK进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系, 对于短边, 其相对关系较难满足。在放样的同时, 需要注意的是测量点位的收敛精度, 如果点位收敛精度不高的情况下, 强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下, 用RTK进行规划放线一般能满足要求。

4.5用地测量

在建设用地勘测定界测量中, RTK技术可实时地测定界址点坐标, 确定土地使用界限范围, 计算用地面积, 在土地分类及权属调查时, 应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测, 提高了测量速度和精度。

4.6其他方面测量

RT K技术还可用于地形测量、水域测量、管线测量、房产测量等方面。用RTK测图, 可不用布设图根控制, 仅依据少量的基准点, 即可直接测定地形地物点坐标, 如果用专业测图软件, 通过电子手簿记录即可实现数字化测图。在水下地形测量是, RTK能自动导航和按距离或时间间隔自动采点, 只要将天线高量至水面, 加水深改正后, 即可高精度的实时测定水下地形点的三维坐标, 由专业软件成图。

五、VRS技术的应用

5.1测区位于廊坊市城区, 该城区为行政区和商业区, 建筑物密集、楼层较高, 交通繁忙, 街道两旁树木密集。本次需测量的宗地地块遍布整个城区, 总测量面积约40平方公里, 权属关系复杂, 用地种类较多, 宗地数目多, 权属界址点数量大。我们过去采用的是单基站RTK作业模式, 由于距离测区较远, 已超出了RTK的控制范围。如果采用常规测量手段施测十分困难, 很难在短时间内完成这么大量的地籍测量工作。由于我们正好刚刚建立起了郑州连续运行卫星定位综合服务系统 (ZZCORS) , 因而在本次城镇地籍测量采用ZZCORS作为首级控制测量, 网络RTK技术直接测量界址点和细部地物点, 部分隐蔽地区, 加密图根点配合用全站仪实测。采用CORS技术作为进行城镇地籍测量, 在我院还是第一次, 在《城镇地籍测量规范》和《全球卫星定位系统技术规范》等相关的技术规范中也没有关于CORS应用的具体要求, 因此, 本次测量可作为网络RTK应用领域的一个有益尝试。为确保测量的精度, 我们首先选取测区内4平方公里的范围作为试验区, 先进行精度测试和分析, 再进行整个测区的工作。

5.2试验区内网络RJK精度检验

首先选取试验区范围内, 用网络RTK测量原4个E级GPS控制点, 并加密6个图根控制点和10个宗地权属界址点。在进行RTK控制测量观测时要注意以下几点要求:l) 观测时使用三脚架, 仪器架设要严格对中、整平并量取天线高;2) 流动站接收机只有经过初始化完成后才能进行RTK测量;3) RTK作业前要进行严格的卫星预报, 选取PDo P<6, 卫星数>6的时间进行测量;4) RTK测量时进行两个时段的观测, 并进行坐标较差检核, 符合限差要求的, 取两次测量的平均数作为控制点坐标。然后采用静态GPS测量技术、全站仪测量技术测量, 按《城市测量规范》和《全球定位系统城市测量技术规程》中的要求进行复测。将这些测量结果、已知成果与网络RTK测量结果相比较, 其较差列于下表中。

5.3网络RJK精度分析

根据上表统计结果可以看到:网络RTK测量结果与其他常规测量技术获取的测量结果都在厘米级, 较差最大值为1.7厘米, 最小值为0.1厘米, 平均较差1.1厘米。检测点位中误差为:0.8厘米。因此ZZCORS技术中的网络RTK完全可以用于本次城镇地籍测量的图根控制和界址点测量。

六、结语

VRS技术的出现, 标志着高精度GPS的发展进入了一个新的阶段, VRS的优势不仅仅体现在节约测量费用以及精度和可靠性的提高上, 更为重要的是改变了以前各自为政的RTK作业模式, 使建设地区乃至全国范围的RTK网络成为可能, 为国家GPS网络建设注入了新活力。试想基于VRS网络, 我们将可以使用单台GPS接收机完成几乎所有高精度的测量定位工作;城市管网GIS地理信息数据的采集和更新将会更加便捷, 昔日由于城市发展过快而导致的数据采集困难将有效缓解;车载导航和车辆被盗后的跟踪技术将会更加贴近大众生活。

由于我国受经济条件及Internet与无线通讯网络覆盖范围的局限, VRS技术目前只能应用于大城市及经济发达地区, 还不能完全替代RTK技术。但随着我国经济和信息技术的快速发展, VRS技术凭着自身的优势必将逐渐在各行业得到广泛应用。

VRS及其引导的变革才刚刚拉开序幕, 它将为生产和生活带来许多新的东西。

参考文献

GPSRTK 篇8

1 GPSRTK测量技术主要特点

(1)GPSRTK测量技术的定位精度高。GPSRTK测量技术在进行实际的工作时,主要依靠全球定位卫星导航技术对所要进行测量的对象展开检测,然后通过系统的数据分析与处理,最终得到相关的处理信息。因此,通过GPSRTK测量技术对工程项目进行数据测量,具有很好的技术适应性,在处理过程中简单易行,便于工作的顺利展开。基于工程项目数据测量的重要性,在实际的测量过程中,要对GPSRTK测量技术检测的范围进行科学确定,这样可以不断提高数据测量的精准度,保证数据测量的位置准确[1]。

(2)GPSRTK测量技术可以全天候操作。GPSRTK测量技术除了具有数据测量准确度较高的特点之外,在技术操作过程中不受时间、天气以及地点等因素的影响。相比于其它的测量技术,GPSRTK测量技术受外界环境的干扰较小,因此数据测量的稳定性较好,工程施工技术人员可以根据实际的数据测量需求进行全天候、多时段监测,不仅可以提高数据测量的效率,而且还为工程施工方节省了大量的人力、物力和财力。由于传统的数据测量主要依靠人工进行测量,因此当遇到恶劣的环境或条件时容易受到外界干扰因素的影响,所以数据测量的准确性大大降低。

(3)GPSRTK测量技术操作简单易用。GPSRTK测量技术还具备操作简单的优势,究其原因,现代化的检测设备以及先进的检测技术为工程项目的顺利测量提供了良好的技术基础和物质基础。工程测量技术人员在实际测量应用过程中,首先要对被检测对象进行科学确定,然后经过对测量参数进行科学调整,根据收集到的相关数据信息展开建模处理,然后技术人员根据模型分析,从而科学得到工程项目测量的准确数据信息。除此之外,在工程测量过程中,技术人员可以进行简单快速的操作,利用卫星对需要检测的信息进行捕捉,从而进行科学的数据统计与分析[2]。

2 GPSRTK测量技术在工程测量中的运用

(1)在地籍的测量中对于GPSRTK技术运用。传统地籍的测量主要是通过测角、极坐标以及测距方式来收集地籍信息,但是这样需投入大量人力与物力,致使效益低下。而GPSRTK技术可以测绘每块土地,其可以精确到厘米,所得信息的精度比较高。此外,在实践中GPSRTK的技术还能够测量土地界限与界桩位置,加之,这种技术不会因为天气、通视与地形等因素受到影响,观测时间不长,所以可以提高工程效益与进度。

(2)在地形的测量中关于GPSRTK的技术应用。在工程地形测量中,主要使用静态测量方式测量,若是测量碎部测量这需要借助GPSRTK的技术来。过去进行地形测量时,首先要建立图根的控制点,再应用全站仪或者是经纬仪等仪器进行测量,然后进行绘图。但是在各种技术不断完善的新时代,测量技术也不断地提高,在工程测量中GPSRTK的技术渐渐普及,这种技术只需一个人就能够完成全部的工作,并且所得信息比较精准,同时可以降低工作量。

(3)在施工水准点测定中关于GPSRTK的技术应用。在进行工程项目的施工设计之前,技术人员通常需要对施工的水准点进行定位,这样有利于施工的顺利进行。在水准点测量时,传统的测量方式往往采用在一条水平线中进行测量的方式进行处理。这种测量定位方式不仅流程十分繁琐,而且其测量的精准度无法得到保障,测量过程一旦出现技术差错将会导致整个工程项目的测量出现问题。而采用GPSRTK测量技术进行测量定位后,不仅可以有效提升工程项目测量的科学性,而且还可以不断提升工程项目的测量效率。

(4)GPSRTK测量技术在测量位置方面的运用。在工程项目施工测量时,只有对测量收集到的相关数据进行科学分析,才能不断在数据统计分析基础上对工程项目的具体情况进行总体设计。在此过程中,GPSRTK测量技术可以充分考虑数据测量中,其它外界干扰因素对工程项目测量的影响因素,从而避开不利的施工测量点,减少测量误差,并对系统检测到的图形数据进行针对性分析,再根据数据分析结果绘制出工程项目施工的具体图像。此外,与传统的技术测量手段相比性,现代化的GPSRTK测量技术不仅融合了众多的科学技术,而且在实际的测量中可以对工程测量对象作出科学的绘制,从而更有利于技术人员对测量的对象进行分析。在整个过程中,大大减轻了工程测量人员的工作强度,特别是在十分恶劣的环境下也可以进行准确的数据测量,从而使技术人员可以依据GPSRTK测量技术生动描绘出工程项目施工的具体形状。

3 结束语

总而言之,随着科学技术的不断发展,卫星技术在我国工程测量中得到了广泛的应用。从文中的分析过程中可以看出,GPSRTK测量技术具有诸多应用优点,特别是在工程测量中的施工水准点测定、位置确定分析以及虚拟现实绘制等方面,具有十分重要的作用。

参考文献

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GPSRTK 篇9

1 测量过程与方法研究

为满足城市建成区和规划区测绘的需要, 城市控制网控制面积大、精度高、使用频繁等特点, 城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面, 随着城市建设的飞速发展, 控制点常被破坏, 影响了工程测量的进度, 如何快速精确地提供控制点, 直接影响工作的效率。常规城市导线测量, 就是利用全站仪按照《城市测量规范》的要求, 测定角度和边长, 附 (闭) 合到高一级的已知点上, 利用软件进行导线测量平差, 得到各导线点的平面坐标, 绝对误差、相对误差和误差椭圆, 并且要求测量点间通视, 费工费时, 且精度不均匀。GPS静态测量, 点间不需通视且精度高, 但需事后进行数据处理, 不能实时知道定位结果, 如内业发现精度不符合要求则必须返工。RTK技术无论是在作业精度, 还是作业效率上都具有明显的优势。

采用天宝5800 (精度指标为1cm+1ppm) 进行城市导线测量。现将作业流程和实际问题解决方法进行分析和总结。

1.1 收集测区控制点资料

进行作业前, 首先收集测区的控制点资料, 包括控制点坐标、等级, 中央子午线, 采用的坐标系, 以及点之记等。

1.2 求定测区转换参数

RTK测量在WGS84坐标系下进行, 城市导线测量中在城市独立坐标系上进行, 在进行RTK控制测量前, 利用高等级控制点, 作为RTK控制测量的联测点, 求定测区的坐标转换参数。

在5~6个高等级的控制点上架设流动站, 这5~6个高等级的控制点分别具有WGS84地心坐标和城市独立坐标系坐标, 按一步法或经典法进行坐标转换。为了保证转换参数的可靠性和精度, 对实际测量进程中要注意问题及处理方法总结出以下几点。

(1) 流动站架设的高等级控制点尽量均匀的分布在整个测区范围, 且这些高等级控制点应精度可靠, 点位保存完好; (2) 为了检验转换参数的精度和可靠性, 选用另外几个点不参与计算, 起校验作用; (3) 求解坐标转换参数时, 采取多种点的匹配方案, 用不同方法计算, 比较后, 选取残差较小、精度较高的一组参数。

1.3 参考站的架设

参考站的选择对于整个RTK城市导线测量过程来说都十分重要。根据实际测量作业经验发现在选择参考站时应着重注意以下几点。

(1) 参考站架设在具有坐标的高等级控制点上; (2) 参考站要选取在地势高, 交通便利, 视野开阔, 远离大功率无线电发射源 (如微波塔、变电所等, 距离不小于40m) , 远离高压输电线 (距离不小于20om) , 周围无障碍物和大面积水面, 有利卫星信号接收和数据传输的位置; (3) 为减弱多路径效应的影响, 参考站周围不应有对电磁波反射 (或吸收) 强烈的物体。

2 城市导线测量精度分析

某市建城区约35km2, 城区导线点多是1999年左右采用全站仪按照常规方法进行施测的, 并且大多随着城市建设破坏十分严重, 所以先利用静态GPS进行首级控制测量, 以保证整个测区坐标的统一性, 然后利用RTK技术进行导线测量。为了确保测量的精度, 首先进行了5个点的试验, 并将RTK技术测量成果和全站仪测量成果进行分析比较阁。精度分析结果见表1。

在RTK测量中, 重复施测了一定数量的测点, 坐标较差见表2。

从表1、表2可以看出:RTK测量的点位精度可达到cm级, 各点位之间不存在误差累积, 与全站仪测定结果符合的也较好, 能够满足城市导线测量的精度要求。

现今, GPSRTK测量技术在很多城市测量中已取代常规测量方法, 特别是城市基准站的建立, 减少了参考站的建立步骤。大大提高了工作效率, 节省了人力物力。

3 结语

根据工程实例可以看出, RTK技术较之常规测量有明显优势, 主要表现在观测精度高且误差均匀, 实时知道观测结果和观测精度, 测量误差相互独立, 不积累, 不传递.RTK作业以其高效率还可广泛应用于航测外控, 铁路、公路、电力的勘测设计和施工放样以及石油勘探、水文地质调查等领域。

实践证明, RTK控制测量能够达到导线测量的精度要求, 可以代替导线测量而且还具有以下优点: (1) 布点方便, 测点间只需一个方向通视; (2) 点的坐标可以现场提供, 作业效率高; (3) 点位精度均匀, 而且相互间不传递; (4) 观测不受天气条件限制, 可以夜间作业; (5) 与静态GPS测量相比实时性较强, 比伪距差分测量具有较高的精度。

但较之GPS静态测量, RTK测量更容易出错, 必须进行质量控制。质量控制的方法主要有: (1) 已知点检核比较法, 即在布测控制网时用静态GPS或全站仪多测出一些控制点, 然后用RTK测出这些控制点的坐标进行比较检核, 发现问题即采取措施改正 (2) 重测比较法, 即每次初始化成功后, 先重测1~2个已测过的RTK点或高精度控制点, 确认无误后才进行RTK测量; (3) 电台变频实时检测法, 即在测区内建立两个以上基准站, 每个基准站采用不同的频率发送改正数据, 流动站用变频开关选择性地分别接收每个基准站的改正数据从而得到两个以上解算结果, 比较这些结果就可判断其质量高低。

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