GPS RTK技术在控制测量中的可行性及精度分析河源市规

【摘 要】gps rtk技术是一种新兴的技术，已经开始在控制测量领域被广泛应用，本文着重探讨了GPS RTK技术在应用上的基本原理,介绍了GPS RTK技术在控制测量中的具体应用,并且对GPS RTK的技术特点做出了总结和分析, GPS RTK技术是一种可以较好的满足控制测量精度要求,并且精度可靠程度较高的控制测量技术。

【关键词】GPS RTK；控制测量；精度分析

1 前言

GPS RTK技术是伴随着GPS技术的发展应运而生的，并且其发展是与GPS接收机空间定位精度的不断提高密切相关的。GPS RTK技术的应用领域已经相当广泛，主要已经在控制测量、地形地籍测量、房产测量、工程测量等测量领域得到了实际使用，并且得到了良好的评价。使用GPS RTK技术是因为这种技术具有一些显著的优点，比如定位精度很高、节约观测时间、测站之间无需通视、操作简便和全天候作业等优点。这些优点是其得到广泛认可的前提。

2 GPS RTK技术的基本原理

GPS RTK测量技术是一种实时差分的GPS测量技术，主要是根据载波相位观测测量，这种技术的基本思路是:通过在基准站上设置1台GPS接收机,以此实现对所有可见GPS卫星的观测，主要特点是这种观测是具有连续性的。经过观测之后得到的数据可以通过无线电传输的方式实时地向流动站进行。

在用户站上,GPS接收机不但可以接收GPS卫星信号,还可以通过无线电接收设备,对基准站传输的数据进行接收。然后便可以根据相对定位原理,实时地对整周模糊度未知数进行解算，并且还会对流动站的三维坐标以及精度进行计算。在这一系列的计算完成之后便可以通过实时计算的定位结果对监测基准站和流动站观测成果的质量、解算结果的收敛等情况进行监测。也可以对解算的结果成功与否进行初步的判定，这样可以大大减少多余的观测量，大大的缩短了观测的时间，提高了观测的效率。GPS RTK测量系统一般主要由三部分组成，即GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。基准站的发射电台和流动站的接受电台组成了数据的传输系统。数据传输系统是实现实时动态测量的基础性设备。软件系统则主要是用于实时解算流动站的三维坐标。RTK测量技术不但具有GPS测量的优点，还具有缩短观测时间以及实现实时的坐标解算等优点，可以从很大程度上提高作业的效率。

3 GPS RTK测量的精度分析

相对传统的测量技术，GPS RTK技术进行控制测量方面的优点是显而易见的。不但可以实时的获得定位结果，还可以同时获得定位的精度，这些都有利的保证了作业的质量和效率。RTK技术在进行实时定位时的精度可以达到厘米。除了精度极高的控制测量仍然在使用GPS静态相对定位技术之外, RTK技术已经被广泛应用于地形测图中的控制测量、地籍以及房地产测量等多种控制测量。界址点点位的测量也开始采用GPS RTK技术。另外，GPS RTK技术也在地形测量、面积测量和建筑测量,等方面发挥着重要作用。测量料场及土石方工程量;还用于道路、输电线路、油气管线及地下管线的放样测量等。在这些测量中,RTK系统比传统全站仪系统的效率要高。

3.1 GPS RTK技术与控制测量具有较高的适应性

GPS RTK技术由于其各方面的优点能够很好的满足控制测量的基本要求。同时，因为GPS RTK技术与常规的控制测量有很多不同之处,不可能完全采用常规控制测量时所采用的技术标准来进行衡量,尤其是在边长较短的相邻点,表现更为明显明显。GPS RTK技术的测量误差均匀、独立,不存在误差积累,因此精度可靠程度较高。

3.2 GPS RTK技术具有提供测量结果上的优势

GPS RTK技术能够实时地提供测量成果,而不需要分级布网,这大大的减少了生产的成本投入，也从很大程度上减轻了作业人员的劳动强度，从技术上提高了测量的速度和质量，降低了时间成本，提高了企业的效益。

3.3 点位误差与流动误差的关系

点位误差与流动站至基准站两者之间距离有关,随着距离的增加点位误差将会变大。所以,在控制测量中GPS RTK的作业半径一般应该控制在一定范围，大多数是5Km。

3.4 测量过程的基本要求

在实际测量过程中,应该尽可能地检测一定数量的测区内和相邻的控制点,以全面了解情况和及时发现异常情况,并剔除原有控制网的粗差点,便于做好与已有地形图或工程项目的接边工作。

3.5 测量时要进行方法的选择

测量时需要选择一些方法来提高测量精度。用于提高测量精度的方法主要包括延长测量时间、架设对点器、选择有利观测时间、增加观测次数或改变基准站等。在同一点不同时段,GPS RTK的2次测量值的较差也应该保持在一定范围，一般选取3 cm为宜。

3.6 影响GPS RTK测量精度的因素

3.6.1 基准站的选取

基准站的选择是GPS RTK测量的关键环节，关系到GPS RTK测量能否顺利完成，能否达到良好的效果。GPS RTK测量是否成功，在很大程度上取决于基准站的选择是否正确，是否在合适的站点上进行安置。为保证观测的精度和提高工作效率，基准站的安置应满足下列条件：基准站应选择设立在精确坐标的已知点上，或者可以选在未知点上，但是未知点的条件应该符合一定要求。基准站安置的地方应该选择具有地势较高、通视良好以及电台信号覆盖良好覆盖等特点的区域，最好是测区中央地区。同时，为防止多路径效应和数据链的丢失，基准站200米范围内不得出现高压电线、电视差转台、无线电发射台等有干扰作用的外来物质，周围应该避免出现GPS信号反射源。

3.6.2 仪器设备和设备使用者的影响

GPS RTK的测量精度还会受到仪器设备使用差异的影响，还可能会由于GPS RTK测量设备，仪器性能和抗干扰能力等的不同影响到观测结果。另外，由于设备使用者的经验和操作不同，施测时，作业人员的技术水平、工作经验和处理问题的方法、使用软件系统的熟练程度，也是对GPS RTK的定位精度产生影响的因素。

3.6.3 观测时间的选择

GPS测量是采用的是接收机对卫星转发的信息进行接收来确定三维坐标。测量结果的误差可能会来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程以及地面接收设备。在这些误差来源中，来自GPS卫星和卫星信号传播过程中的误差，是无法通过技术手段进行消除的。为了避免减少这些干扰因素的存在，在实际工作中，应做好卫星星历预报，选择有利的观测时段，保证观测时GPS接收机的PDOD值小于6，这是保证GPS的定位精度、减小GPS的误差的有效途径。

4 结语

相对于传统的观测方法，GPS RTK技术具有集成化和高度自动化的特点，适应动态测量和经常化的要求，因此，GPS-RTK在很多测量上具有广阔的发展前景。GPS RTK作业精度很高，并且不会受到环境以及距离等因素的限制，，在一些地形条件困难和局部重点工程地区等施测也很方便。GPS RTK还可以实时地得出所在位置的空间三维坐标，这将彻底颠覆传统测量的模式。只要我们进行科学设计和精心施测，GPS RTK完全可以满足我们多种多样的测量要求。

参考文献：

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