RTK测量技术原理分析及应用_论文发表__集群智慧

发布时间：2022-10-05 21:44 热度：

　　RTK测量技术原理分析及应用
　　史一海
　　贵州有色地质三总队贵州遵义563000
　　摘要:RTK测量的精度完全能满足图根控制测量的要求,在一定情况下采取一些保证测量精度的措施,一、二级控制点也完全可以用RTK方法施测。RTK技术极大地提高了作业速度和生产效率,缩短了测绘产品的更新周期,提高了测绘产品的精度、可靠性和科技含量,进一步也提高了测绘产品的使用价值。
　　关键词:RTK测量;技术应用；探讨
　　0引言
　　传统的图根控制测量主要以布设导线和极坐标辐射点的方法施测,耗工费时,且受地形条件限制较大。而实时动态测量技术(RealTimeKinematic,简称RTK)有实时、高效、不受通视条件限制等优点,用其进行图根控制点的施测,可取得事半功倍的效果。
　　1RTK概论
　　1.1RTK的原理
　　RTK是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的厘米级精度的三维定位结果。根据GPS的相对定位理论,基准站和流动站同步采集相同卫星的信号,基准站在接收GPS信号并进行载波相位测量的同时,通过数据链将测量的载波相位观测值、基准站坐标等传送给移动站;移动站通过数据链接收来自基准站的数据,然后利用GPS控制器内置的随机实时数据处理软件与本机采集的GPS观测数据组成差分观测值进行实时处理,得到基准站和流动站的基线向量(ΔX,ΔY,ΔZ);基线向量加上基准站坐标得到流动站的WGS-84坐标;通过坐标转换即得到测点在地方坐标系的平面坐标和高程。
　　1.2RTK的特点
　　1)RTK的误差:RTK测量的误差同GPS静态定位的误差类似,一般可分为两类,即同测站有关的误差和同距离有关的误差。这些误差可通过各种校正方法和限制RTK测量的作业半径等措施予以削弱。
　　2)初始化:初始化(确定整周模糊值)的时间和可靠性,是RTK测量的关键。初始化的时间和可靠性取决于接收机类型(单频或双频)、所观测卫星的颗数、移动站至基准站的距离及RTK软件质量等。
　　3)数据链:RTK测量时,移动站需要实时地接收基准站播发的差分信号(观测值及相关数据),才能求定待定点的位置。RTK系统的数据传输采用超高频电台播发差分信号,它的传输属于一种视距传输,其最大的传输距离由接收天线的高度、地球曲率半径以及大气折射等因素决定,数据传输距离和测站高度的关系式为:
　　传输距离(km)=4.24×(m+m)
　　4)坐标转换:RTK与GPS静态测量一样,首先获得的是WGS-84坐标,必须通过坐标转换,才能得出当地坐标系中的平面坐标和高程。坐标转换参数通过3个以上的已知控制点的当地坐标和WGS-84坐标求解。当已知控制点无WGS-84坐标时,可在RTK作业时用快速静态定位方法测取。
　　1.3RTK测量系统的组成
　　RTK测量系统通常由3部分组成,即GPS信号接收部分(GPS接收机及天线)、实时数据传输部分(数据链、俗称电台)和实时数据处理部分(GPS控制器及其随机实时数据处理软件)。其基本组成至少需要一个基准站和一个流动站。
　　2RTK测量实例
　　2.1测区概况
　　1)自然地理概况
　　某市位于我省高原中部。整个测区以某镇为中心,南北长约10.8km,东西宽约10.0km,总面积37km2。测区地理位置为东经:101°30.7′～101°37.0′,北纬:24°56.8′～25°02.9′之间,平均纬度为:24°59.8′。最高海拨约1940m,最低海拨约1770m,平均海拨为1850m。测区地形主要为居民地、平地、丘陵地、少部分为山地。气侯属亚热带高原季风气侯,年平均气温16.3°C。盛产水稻、玉米、烤烟、核桃,有煤、铜等矿藏。测区内城区至各乡镇、行政村公路互通,交通便利。
　　2)已有成果资料的利用
　　测区范围内有地矿测绘院有限公司2001年和2004年在该地区所作的三、四等GPS点和一、二级导线点,覆盖整个测区(坐标系统为2000年某市城建坐标系);所有的三、四等GPS点和一、二级导线点都联测过四等水准(高程系统为1985年国