RTK在地形图测绘应用中的精度研究(图文).docx

?

?

RTK在地形图测绘应用中的精度研究(图文)

?

?

论文导读：为进一步验证GPS-RTK技术在测量中的精度情况,本文结合在金华金东区实施的1∶500的地形图测绘任务,通过对比作业方法和精度准确性验证,说明了利用RTK技术测绘大比例尺数字地形图能大大减轻工作量、提高工作效率。

关键词：RTK，地形测量精度分析

?

1引言

GPS定位技术的快速发展给现在的测绘行业带来了彻底性的革命。它具有操作简便、定位精度高、不受天气与通视条件的限制等优点,越来越受到测绘行业的青睐。为进一步验证GPS-RTK技术在测量中的精度情况,本文结合在金华金东区实施的1∶500的地形图测绘任务,通过对比作业方法和精度准确性验证,说明了利用RTK技术测绘大比例尺数字地形图能大大减轻工作量、提高工作效率。

2RTK工作原理

GPS实时动态测量(Real-TimeKinematic)简称RTK,具体作业方法是在已知点上设置一台GPS接收机作为基准站,并将一些必要的数据如基准站的坐标、高程、坐标转换参数等输入GPS控制手簿,一至多台GPS接收机设置为流动站。基准站和流动站同时接受卫星信号,基准站将接收到的卫星信号通过基准站电台发送到流动站,流动站接收到的卫星信号与基准站发来的信号传输到控制手簿进行实时差分及平差处理,实时得到本站的坐标和高程及其实测精度,并随时将实测精度和预设精度指标进行比较,一旦实测精度达到预设精度指标,手簿将提示测量人员是否接受该成果,接受后手簿将测得的坐标、高程及精度同时记录进手簿。

3影响RTK作业精度的因素

1、系统因素

RTK设备本质上是一种动态的GPS设备,它同样也存在GPS设备的测量误差,包括GPS信号的自身误差、GPS信号的传输误差、GPS接收机的误差。RTK品牌较多,RTK设备的优劣不仅影响测量精度,而且也影响成果的可靠性。RTK设备的影响因子主要包括数据链、天线类型和处理软件等。因此RTK应选择操作方便、性能稳定可靠、故障率低、可靠性高的仪器设备。这些都可认为是RTK设备的系统误差。

2、人为因素

技术设计方案的合理性和准确性对测量成果的质量和可靠性也起着重大的影响。例如基准站的选择、坐标系的选择、观测时间的选择等。2)RTK进行动态测量作业需要接收基准站的信号,而基准站的对中整平误差和量高误差都直接影响移动站设备的定位精度。3)移动站的标杆是否立直,标高是否准确也都直接影响其定位精度。

4RTK的转换参数

RTK测量是在WGS-84坐标系中进行的,而各种工程测量是在国家坐标系统(80,54)或地方坐标系,这之间存在着不同坐标系间的一系列转换。在GPS静态测量中,坐标转换是在后处理时进行的。而RTK是实时给出需测定的点位坐标,这使得求定转换参数工作尤为重要。转换参数一般是利用重合点的两套坐标值通过一定的数学模型进行计算。重合点数必须至少有3个以上的国家坐标系(80,54)控制点或地方坐标控制点,利用Bur2sa模型解求7个转换参数。

式中ΔX,ΔY,ΔZ为平移参数,Ex,Ey,Ez旋转参数,δμ为尺度变化参数。当测区范围较小时，可不考虑尺度比和旋转参数,令δμ=0,Ex,Ey,Ez为0,

在解求转换参数时应注意:

1、已知点的选取应最好在测区的四周及中心,能有效控制施测范围,且均匀分布。

2、为保证施测精度要求,应选择不少于3个控制点进行转换参数求解,一般3～5个为宜,采取同一基准或

不同基准点求取2～3组参数值,选择残差较小、精度较高的一组使用,且应预留多余点进行检核。

3、对于高程要求比较高的地区,应根据地区的地形情况求解垂直方向的转换参数,对平地、丘陵地、山地应分别求解垂直转换参数。

5RTK定位精度验证

1、在0～5km,3～10km范围内,选择同一基准站,求解两组转换参数,对同一点进行两次观测,将其结果与四等GPS点进行比较。免费。其结果见表1。

表1RTK定位精度检测结果(1)

?

点号

工作距离（KM）

δX1(CM)

δX2（CM）

δY1(CM)

δY2(CM)

δZ1(CM)

δZ2(CM)

I4018

1.5

2.0

0.5

2.2

0.6

1.0

1.1

I4012

3.5

-3.1

-1.3

-0.6

-0.6

-0.6

-0.8

I4013

4.0

0.5

0.8

3.6

-1.7

-2.5

-1.5

I4009

4.5

-0.6

-0.6

-3.5

-2.2

0.5

0.9

I4007

5.5

-1.1

-1.2

1.2

1.2

-1.9

-1.7

I4004

6.5

-2.0

-2.0

-3.1

-2.1

-1.7

-2.3

I4006

6.8

-2.5

1.2

-