GPS-RTK在1:10000全野外控制测量中的应用

摘要：介绍了RTK定位原理及精度分析，通过结合1：10000（实验区）全野外控制布点实例，得出了在1:10000比例尺控制测量中利用参数拟合的方法，用RTK采集像控点的精度可以满足内业测图的精度要求。

Abstract：Introduced the RTK localization principle and the precision analysis, through unifies 1: 10000 (experimental plot) the entire open country control stationing example, obtained has used the parameter fitting in 1:10000 scale control survey the method, gathered with RTK controls a precision to be possible likely to satisfy the office work mapping the precision request.

关键词：RTK控制测量精度

Key word：RTKControl surveyPrecision

中图分类号： TD173文献标识码：A 文章编号：

引言：目前，大比例尺控制测量中像控点的采集方式主要采用传统的静态控制测量技术。这种方法不仅人员投入大，受网型等条件影响，而且作业时间长，采集数据不能进行现场分析等缺点。随着RTK技术的广泛应用，采用RTK参数拟合方法进行1:10000全野外控制采点可以很好的弥补以上的不足。

GPS-RTK的系统组成。

RTK系统主要包括三部分:基准站、流动站和软件系统。基准站包括GPS接收机及接收天线、无线电电台及发射天线，电瓶。移动站包括流动GPS接收机及天线，接收天线及手薄。软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能.

（二）RTK的定位原理

(实时动态测量技术（Real Time Kinematic，简称RTK），是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术,它的工作原理在基准站上安置1台接收机为参考站， 对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站，流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线接收设备，接收基准站传输的数据，然后根据相对定位的原理，实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，实时地判定解算结果是否成功.

（三）RTK测量基本方法：

基准站架设

基准站一般架设在测区中间,视野开阔,周围无高大的树木、楼房等建筑物影响,远离强电磁波发射源和大面积水面的地点,基准站位置尽可能与移动站之间保持一定地相对高差,以利于无线电信号传输。

求解转换参数

利用已有的GPS 控制网资料,将多个已知点（覆盖测区的控制点）的地心坐标与相应的当地坐标输入电子手簿中,利用手薄自带的参数解算功能求解参数。

（四）实例分析及结论：

在辽西地区1:10000地图变更实验区中，测区范围400KM2,国家II等控制点3个，水准点8个，采用静态测量的方法采集实验区像控点。并对采集的数据进行解算.将得出的数据按需要输入到GPS手薄中.利用手薄自动解算参数的功能解算参数.然后重新对像控点进行全野外RTK数据采集。采集的成果及分析如下：

RTK野外平面测量数据精度分析

（试验区）静态控制测量成果与RTK测量成果比较：

中误差：0.0324657M

RTK高程测量精度分析

在高程测量中我们采用4等水准随机对测区内2段水准点进行连测，

高差误差表

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点名点名高差中误差 高差

BM121 p46841 0.0010 18.5800

P46841p46851 0.0006 17.9142

P46851BM1190.0010-31.0742

lc91p95751 0.0054-41.9735

p95751p95741 0.0020 -1.4211

p95741FK10 0.0022 10.0137

FK10p70731 0.00547.4063

P70731BM1300.0014 -0.4993

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高程成果表

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点名 等级 标石H MH

BM121 110.312固定点

P46841128.892 0.001

P46851146.806 0.001

BM119 115.732固定点

lc91123.123固定点

p9575181.150 0.005

p9574179.728 0.005

FK1089.742 0.005

p7073197.148 0.001

BM130 96.649固定点

高程网平差后精度如下：

最大点位误差 =0.00543米

最大点间误差 =0.00542米

观测值中误差(m1) = [0.000461]

观测值中误差(m2) = [0.001940]

内业成图精度:

利用像控点做1:10000内业成图,平面精度要求在1米,高程精度为1/3等高距.其中,在平面地区等高距为1米,丘陵地区等高距在1-2米之间,山地等高距为2.5米.

结论：从以上数据可以看出。利用参数拟合的方法测量控制点，控制点与GPS-RTK测量成果平面比较，点位误差在±5CM之间。平面点位中误差0.0324657M。两段高程中误差分别为(m1) = [0.000461]，(m2) = [0.001940].RTK测量高程的成果满足4等水准测量规范的要求。满足内业成图的精度要求.

结束语：

与传统测量方式相比，RTK平面测量精度达到了厘米级，高程精度在水准点足够多的情况下也能达到4等水准的要求。与静态测量相比，RTK采用单人作业，大大提高了工作效率，从而节省了大量的时间。数据处理更加快捷。而随着科学技术的发展，GPS精度的提高，RTK作为一种GPS的作业方式将为测绘领域的发展产生深远的影响。

参考文献：

张正禄.工程测量学.武汉大学出版社.2002.7

孔祥元 .梅是义 .控制测量学.武汉大学出版社.1991

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。