GPS-RTK在工程放样中的应用研究(最后终定稿)1.doc

GPS—RTK在工程放样中的应用 马素花 （山西省遥感中心） 【摘要】 本文阐述了GPS—RTK的放样原理及其应用方法，并分别从点位精度检验和一致性检验两个方面对其放样精度进行了分析，提出RTK技术在放样测量应用中应注意解决的问题。 【关键词】　GPS RTK 工程放样 精度分析 一、引言 随着科技的不断发展，GPS在测量中的应用范围也越来越广。从GPS常规静态方式用于大地控制网，快速静态方式用于工程测量、地形测量、地籍测量的控制网建立及加密，到RTK（Real - Time Kinematic）实时动态技术的出现和应用，给传统测量带来了革命性的变化，不但可以简化常规控制测量，而且甚至不需控制点就可直接测量和定点放样。 二、GPS—RTK放样测量的基本原理 1、RTK系统的基本思想 RTK（实时动态测量）的基本思路是：在基准站安设一台GPS接收机，以所有可见GPS卫星进行连续的观测，并将观测数据通过无线传输设备(电台或GPRS)实时地发送给用户观测站（流动站）；在流动站上，GPS接收机在接收卫星信号的同时，通过无线接收设备，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出流动站的三维坐标。GPS—RTK系统结构见下图 2、RTK放样测量的基本原理 RTK放样测量的基本原理如图2所示： 该法在实施放样测量时，GPS 接收机同时接收3颗以上的相同GPS 卫星，GPS 卫星信号，WGS- 84 系参考坐标、载波相位观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态形成数据链，，GPS 卫星信号的同时，，，OTF（On The Fly），，WGS-84 系坐标，GPS 信号接收天线的三维坐标及坐标精度指标。 OTF算法是RTK的关键技术，一般方法首先在未知点的近似坐标和协方差的基础上确定整周模糊度的有哪些信誉好的足球投注网站空间，在有哪些信誉好的足球投注网站空间内计算所有可能的模糊度解，然后通过比较最小方差选择最可能的解，最后通过比较最优解和次优解决定最后的模糊度解。 三、GPS—RTK工程放样 工程放样工作可以按照坐标、直线、圆弧曲线、斜坡和表面放样。GPS用于工程放样时，一般使用精密的实时测量的方式GPS—RTK方式；后处理的测量方式不能用于放样。以双频GPS接收机为例说明。 1、GPS—RTK基准站的设置 ①、基准站应安置在接收机上空比较开阔的地方，接收机截止高度角15度以上的天空应该没有遮挡物，以保证位于任一地点的用户在任一时刻能同时观测到4～8②、基准站的WGS-84坐标的精度对RTK测量来说非常重要。每10米的坐标误差可以导致每公里1毫米的误差。 ③、在实时测量开始前，如果用电台充当无线传输则将电台连上GPS以及天线，如果是通过GPRS则将手机卡插入卡槽即可。 ④、连接TSC1控制器到基准站接收机，建立项目、选择坐标系统，选取天线类型、数据链类型，设置基准站坐标，设置天线高。 2、GPS—RTK流动站的设置 流动站项目参数的设置与基准站相似，不同之处在于： ①、流动站的电台采用内置接收电台。 ②、为了达到厘米级的测量精度，流动站在进行测量前要进行初始化确定整周模糊度。初始化的方法有OTF、已知基线法、交换天线法、快速静态定位法这几种，接收机可采用OTF方式，即在运动中实现初始化。初始化时要求同步观测到最好5颗以上的卫星，当卫星数下降到4颗以下时，应重新进行初始化。 3、野外点校正 ①、坐标转换参数的获取 从RTK定位原理可知，要想在流动站得到精确的国家坐标和高程，一是要在基准站输入WGS-84系坐标，二是要在流动站输入WGS-84系与国家坐标系的转换参数。RTK的使用主要是求解转换参数，转换参数的好坏直接影响测量成果的好坏，手簿设置简单说明一下，主要介绍转换参数求解的几种情况（也可以根据实际情况详细介绍一种）： A、在测量之前，我们有甲方提供控制点的WGS84坐标（一定要无约束平差的）和对应的地方坐标（一般为北京54坐标）。这样，我在外业测量时只需要在参考站上输入WGS84坐标，并输入对应的天线高。流动站上通过已知的WGS84坐标和对应的北京54坐标来计算坐标转换参数后，直接进行测量或放样。在这种情况下，参考站可以架设在整个控制网中的任何一个有已知WGS84坐标的控制点上，流动站使用相同的转换参数。测量的结果是相同的。（要求用于转换的控制点能包含整个作业区，尽量不要外推）。 B、在测量之前，我们只有甲方提供控制点的地方坐标（一般为北京54坐标）。这样我可以将参考站架设在其中的一个控制点上，在仪器中求出该点的WGS84坐标，然后用流动站去测量几个（最好是3个以上）控制点的WGS84坐标。（控制点能包含整个区域）并将对应的地方坐标输入到接收机中，进行计算坐标转换参数。然后流动站可以直接进行测量放样。这种作业时，在整个区域