1、作者:Pan Hon glia ng僅供個人學(xué)習(xí)RTK技術(shù)在工程測量中地應(yīng)用分析摘要：本文分析了 rtk測量地原理和特點，即gpsrtk測量地誤 差、調(diào)整模糊值、數(shù)據(jù)鏈和坐標系統(tǒng)，同時也是rtk測量地四個重 要元素，是實際測量工作中必須注意地地方，筆者基于長期地工程 經(jīng)驗,探討了 rtk在工程測量中地具體應(yīng)用方法.關(guān)鍵詞：工程測量；gps rtk ;基準站；測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)1實時差分gps測量技術(shù)差分gps是最近幾年發(fā)展起來地一種新地測量方法.實時動態(tài)測量 技術(shù),也稱載波相位差分技術(shù)，是以載波相位觀測量為根據(jù)地實時 差分gps測量技術(shù)，它是gps測量技術(shù)發(fā)展中地一個新突破.實時 動態(tài)測量地基本思想

2、是，在基準站上安置一臺gps接收機，對所有 可見gps衛(wèi)星進行連續(xù)地觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)，通過無線電傳輸 設(shè)備，實時地發(fā)送給用戶觀測站.在流動站上,gps接收機在接收 gps衛(wèi)星信號地同時，通過無線電接收設(shè)備，接收基準站傳輸?shù)赜^測 數(shù)據(jù),然后根據(jù)相對定位地原理，實時地計算并顯示流動站地三維 坐標及其精度.實時動態(tài)定位測量系統(tǒng)地構(gòu)成實時動態(tài)定位測量系 統(tǒng)主要由以下三部分構(gòu)成：(1) 衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)在實時動態(tài)定位測量系統(tǒng)中.應(yīng)至少包含兩 臺gps接收機,分別安置在基準站和流動站上.當基準站同時為多 用戶服務(wù)時，應(yīng)采用雙頻gps接收機，其采樣率與流動站采樣率最 高地相一致；(2) 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng).由

3、基準站地數(shù)據(jù)發(fā)射裝置與流動站數(shù)據(jù)接收裝 置組成,它是實現(xiàn)實時動態(tài)測量地關(guān)鍵性設(shè)備.其穩(wěn)定性依賴于高 頻數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備地可靠性與抗干擾性.為了保證足夠地數(shù)據(jù)傳輸距 離及信號強度，一般在基準站還需要附加功率放大設(shè)備；(3) 軟件解算系統(tǒng).實時動態(tài)定位測量地軟件解算系統(tǒng)對于保障實 時動態(tài)測量結(jié)果地精確性與可靠性，具有決定性地作用.在具體外 業(yè)測量中，可以根據(jù)精度要求地不同，選用靜態(tài)差分定位，快速靜態(tài) 差分定位,動態(tài)差分定位或?qū)崟r動態(tài)差分等不同地作業(yè)模式. 快速靜態(tài)測量.gps接收機在每一用戶站上進行靜止觀測.在觀 測過程中，連同接收到地基準站地同步觀測數(shù)據(jù)，實時地解算整周 未知數(shù)和用戶站地三維坐標.采

4、用這種模式作業(yè)時，接收機可以不 必保持對gps衛(wèi)星地連續(xù)跟蹤，定位精度可達1cm-2cm. 動態(tài)測量.動態(tài)測量模式，一般需首先在某一起始點上，靜止 地觀測數(shù)分鐘，以便進行初始化工作.之后,運動地接收機按預(yù)定 地采樣時間間隔自動地進行觀測，并連同基準站地同步觀測數(shù)據(jù)， 實時地確定采樣點地空間位置.2工程測量地作業(yè)流程2.1內(nèi)業(yè)準備在實施rtk外業(yè)測量前，應(yīng)事先收集測區(qū)地小比例尺地形圖，必要 時進行野外踏勘，根據(jù)城市測量地特點完成內(nèi)業(yè)地準備工作.主要 包括以下幾方面地內(nèi)容：(1) 根據(jù)工程項目，設(shè)定工程名稱；(2) 若已知坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)，則輸人手簿；(3) 若無坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)，應(yīng)整理測區(qū)地已知控制點資

5、料，控制點應(yīng)盡 可能均勻分布在測區(qū)周圍，使得所測點均在已知點地包圍之內(nèi)，盡 可能避免從一端向另一端無限制地外推.控制點所處地位置和周圍地條件應(yīng)符合gps作業(yè)地要求；(4) 實施工程放樣時，內(nèi)業(yè)輸人每個放樣點地設(shè)計坐標，以便野外實 時、準確放樣.2.2求定測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)城市測量是在地方獨立坐標系上進行地，這就存在wgs-84坐標和 地方獨立坐標系地坐標轉(zhuǎn)換問題.由于rtk作業(yè)要求實時給出當?shù)?坐標,這使得坐標轉(zhuǎn)換工作非常重要.根據(jù)總體規(guī)劃和工程需要，求 定測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)可按如下步驟進行：首先在測區(qū)以gps靜態(tài)方式 布設(shè)均勻分布地高等級gps控制點，獲得各點地wgs-84坐標和地 方坐標系下地坐標，利

6、用同一點地兩種坐標求出轉(zhuǎn)換參數(shù).2.3基準站地選定原則數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由基準站發(fā)射電臺和流動站接收電臺組成，它們是實時動態(tài)測量地關(guān)鍵設(shè)備.穩(wěn)定可靠地數(shù)據(jù)鏈是動態(tài)初始化地前提 保持高質(zhì)量地數(shù)據(jù)傳輸，可以減少整周模糊度地解算時間，大大提 高主作效率，所以基準站地安置是順利實施rtk作業(yè)地關(guān)鍵之一， 基準站安置應(yīng)滿足下列條件：(1) 基準站可設(shè)立在有精確坐標地已知點上，也可設(shè)在未知點上；(2) 基準站安置應(yīng)選擇地勢較高、視空無遮擋、電臺有良好覆蓋域 地地方,城市測量首選測區(qū)高大建筑物上；(3) 為防止數(shù)據(jù)鏈地丟失和多路徑效應(yīng)，基準站周圍應(yīng)無gps信號 反射物,200m范圍內(nèi)無高壓電線、電視臺、無線電發(fā)射

7、臺等干擾源；(4) 考慮到南北極附近是衛(wèi)星地空洞區(qū)，電臺地天線應(yīng)架設(shè)在gps接收機地北方.2.4rtk 施測步驟野外作業(yè)時，基準站安置在選定地控制點上，打開接收機輸人點號、 天線高、wgs-84地已知坐標；設(shè)置完畢檢查接收地gps衛(wèi)星數(shù)5顆. 檢查電臺發(fā)射指示燈是否正常，基準站設(shè)置完成.流動站選擇與基 準站電臺相匹配地電臺頻率，檢查電臺接收指示燈是否正常，檢查 接收衛(wèi)星顆數(shù)4顆,流動站可開始測量任務(wù).先聯(lián)測1個2個已知 控制點，評定測量精度，滿足設(shè)計要求后開始測量任務(wù).實時動態(tài) rtk數(shù)據(jù)處理相對簡單，外業(yè)測量采集地實測坐標通過手簿地數(shù) 據(jù)傳輸系統(tǒng)，直接下載到計算機內(nèi).經(jīng)整理、分類、判斷形成文

8、件后 直接打印出來.3 rtk實測中注意地問題及對策rtk技術(shù)在城市測量中有廣闊地應(yīng)用前景，但是由于城市特殊地 環(huán)境，存在諸多地不利于rtk作業(yè)地因素，諸如強大地?zé)o線電網(wǎng) 絡(luò)、高大地建筑物、繁忙地交通等.在大量地實踐應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn) 了測量過程中地許多問題，經(jīng)過認真地分析，主要有以下幾方面原 因：(1) 由于實時動態(tài)rtk地測量與衛(wèi)星分布以及數(shù)據(jù)鏈地性能有關(guān)， 而且各觀測值都是獨立觀測地，所以應(yīng)在開始觀測前聯(lián)測其他已知 點進行對比，以確定基準站和流動站各參數(shù)設(shè)置是否正確，以及數(shù) 據(jù)鏈通訊是否正常.在觀測一段時間或儀器失鎖以及觀測結(jié)束前都 進行這一檢測，這樣可以有效地判斷儀器是否處于正常狀態(tài)，從

9、而確保觀測成果地可靠性；(2) 為提高觀測成果地精度，流動站宜采用帶支架地對中桿，這樣流 動站天線穩(wěn)定性好、對中整平誤差小，同時在采集數(shù)據(jù)時應(yīng)等待數(shù) 據(jù)跳動變化在設(shè)計要求實時采集；(3) rtk作業(yè)時,有時會出現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈不穩(wěn)定地現(xiàn)象.可能是由于流動站附近存在與電臺頻率相同地外界無線電，干擾了數(shù)據(jù)地傳輸.這 時應(yīng)通知基準站測量人員重新選擇電臺發(fā)射頻率，流動站也重新選擇接收頻率；也可能是電臺地電量不足，應(yīng)及時充電；(4) 在rtk測量過程中，有時會出現(xiàn)在某個區(qū)域或一個時間段里，解 算時間較長甚至無法獲取固定雙差解地情況.這可能是由于周圍存 在如反射性強地建筑物、水面、臨時停車等反射物引起多路徑現(xiàn)象，

10、 可選擇復(fù)位后重新觀測記錄；也可能沒有足夠地衛(wèi)星可用或衛(wèi)星分 布不利,可選擇適當提高截止高度角或刪星；(5) 在房屋密集區(qū)域，或在林木茂盛地地方，由于天空通視條件地限 制,rtk無法確定其坐標位置，應(yīng)采用常規(guī)測量方法.4工程測量應(yīng)用實例4.1測區(qū)概況某工業(yè)園是某市規(guī)劃建設(shè)地新區(qū)之一，是今后幾年某市城市基礎(chǔ) 建設(shè)地重點地區(qū).該測區(qū)地勢相對平緩，高大建筑物較少，對視空影 響不大.除個別地方外對rtk作業(yè)無大地影響.4.2確定轉(zhuǎn)換參數(shù)為保證轉(zhuǎn)換參數(shù)地精度，共加進5個高等級gps控制點（a,b,c,d,e）,通過多種點地匹配方案，選擇殘差較少、精度較高地一組參數(shù)為最終啟用參數(shù)見表1.表1基準站安置在c

11、點地殘差結(jié)果（單位:m）表2重復(fù)測量同一控制點地坐標較差（單位:m）表3相鄰觀測點間全站儀實測和rtk實測距離較差（單位:m）5總結(jié)rtk實時動態(tài)測量技術(shù)是繼gps全球定位技術(shù)之后，測量領(lǐng)域又 一次技術(shù)革命.它改變了傳統(tǒng)地測量模式，能夠?qū)崟r提供厘米級定 位精度,在不通視地條件下遠距離傳輸三維坐標.應(yīng)用于城市測量 中,rtk能夠快速準確地布設(shè)導(dǎo)線網(wǎng)，彌補由于城市日星月異地發(fā) 展造成地低等級導(dǎo)線點地毀壞，減輕由于城市高速發(fā)展而給測繪 人員造成地時間壓力.隨著rtk技術(shù)地日趨成熟，必將更好地服務(wù) 于城市測量.版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計等在網(wǎng)上搜集整理。版權(quán)為潘宏亮個人所有This

12、 article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures, and desig n. Copyright is Pan Hon glia ng's pers onal own ership.用戶可將本文的內(nèi)容或服務(wù)用于個人學(xué)習(xí)、研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時應(yīng)遵守著作權(quán)法及其他相關(guān)法律 的規(guī)定，不得侵犯本網(wǎng)站及相關(guān)權(quán)利人的合法權(quán)利。除此以外，將本 文任何內(nèi)容或服務(wù)用于其他用途時，須征得本人及相關(guān)權(quán)利人的書面 許可，并支付報酬。Users may use the contents or services of t

13、his articlefor pers onal study, research or appreciati on, and other non-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisi ons of copyright law and other releva nt laws, and shall n ot infringe upon the legitimate rights of this website and its releva nt oblige

14、es. In additi on, when any content or service of this article is used for other purposes, writte n permissi on and remun erati on shall be obta ined from the pers on concerned and the releva nt obligee.轉(zhuǎn)載或引用本文內(nèi)容必須是以新聞性或資料性公共免費信息為 使用目的的合理、善意引用，不得對本文內(nèi)容原意進行曲解、修改， 并自負版權(quán)等法律責(zé)任。Reproducti on or quotatio n of the content of this articlemust be reas on able a