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应用RTK技术的图根控制测量及精度分析研究


应用 RTK 技术的图根控制测量及精度分析研究 摘要:本文基于笔者多年从事 RTK 工程测量的相关工作经验,结 合实际项目,探讨了 RTK 技术在图根控制测量中的应用,简述了 RTK 的工作原理,并对其精度进行了分析,根据 GPS-RTK 技术在图根控制 测量中的应用情况得出几点建议。 相信对从事相关工作的同行能有所 裨益。 关键词:GPS-RTK 控制测量 精度 1 RTK 概

论 1.1 RTK 的工作原理 RTK 定位测量通常是由一个基准站和一个或多个流动站组成,接 收机之间建立实时数据通讯。开始作业时 ,流动站首先依次在两个或 两个以上已知点上进行测量,通过实时数据传输,和基准站观测数据进 行差分处理,得到流动站与基准站之间的高精度 GPS 基线向量。同时, 利用已知点之间 GPS 基线向量(间接基线)及已知坐标数据,求得 GPS 三维基线向量转换到当地坐标系统三维基线向量的转换参数 ,及基准 点的当地坐标,这个过程称为初始化。初始化完成后即可开始测量。 流动站到待测点上,通过与基准站观测数据的实时差分处理,求得基准 站到流动站的高精度的当地坐标系统三维坐标差。 1.2 RTK 测量系统的组成 RTK 测量系统一般由以下三部分组成:GPS 接收设备、数据传输 设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收 电台组成,它是实现实时动态测量的关键设备。其基本组成至少需要 一个基准站和一个流动站。 2 RTK 测量实例 2.1 测区范围概况 测区测区多为居民区及工厂,西边较少部分临山。总体上测区地 势较为平坦、建筑物平均高度较低。海拔 1900m~2000m 左右。测区 共有四个街区,上百家大小单位,近七个村庄。在进行测量工作前,收集 了测区相应的资料。收集到测区范围内及其周边 41 个 I 级导线点成 果(高程为三等水准成果)。在本次测绘工作中平面采用 2004 广州坐 标系 ; 高程采用 1985 国家高程基准。采用的主要仪器设备主要 有:“1+2”双频 trimble 5700 GPS-RTK、徕卡 TCR802 全站仪一台、拓 普康全站仪 GTS-300 两台、笔记本电脑 6 台等。 2.2 RTK 测量的具体步骤 (1)架设基准站。 在进行 RTK 图根测量中,首先进行基准站假设,基准站架设点必 须满足以下要求。 ①基准站周围要视野开阔,卫星截止高度角应超过 15 度,周围无 信号发射物(大面积的水域、大型建筑物等),以减少多路径效应干扰。 并且要尽量避开交通要道、过往行人的干扰。②基准站应尽量架设于 测区内相对制高点上,以方便传播差分改正信号。③基准站要远离微 波塔、 通信塔等大型电磁发射源 200m 外,要远离高压输电线、 配电线、 通讯线 50m 外。④RTK 在作业期间,基准站不能移动或者关机重新启 动,如果重新启动必须进行重新校正。⑤基准站连接必须正确,注意蓄 电池的正负极。 (2)流动站设置。 1 个流动站只需 1 名测量员通过手簿进行测量操作。连接好流动 站接收机、天线、测杆后,先进行测量类型,电台的配置,使其与基站无 线电连接,输入流动站的天线高 ,输入观测时间、次数 ,设置机内精度, 机内精度指标预设为点位中误差± 1.5cm, 高 程 中 误 差 ± 2.0cm,PDOP<6。 (3)校正测量。 由于基准站设置于未知点上,因此必须对已知点进行校正测量,才 能在手簿上求解出 WGS-84 坐标与当地坐标系之间的转换参数。 校正 点的数量视测区的大小而定,一般取 3~6 点为宜。在手簿中输入

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