淺談gps-rtk 測(cè)量精度研究和質(zhì)量控制

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1、淺談GPS-RTK測(cè)量精度研究和質(zhì)量控制　　摘要：介紹了GPS-RTK技術(shù)的原理和在某公路工程測(cè)量中應(yīng)用，通過與常規(guī)測(cè)量方法對(duì)比，驗(yàn)證了測(cè)量精度的可靠性，并分析了影響測(cè)量精度的原因，為公路測(cè)量提供參考。關(guān)鍵詞：市政工程測(cè)量;誤差;控制Abstract:ThispaperintroducestheprincipleofGPS-RTKtechnologyandapplicationinhighwayengineeringsurvey,comparedwithconventionalmeasuringmethod,verifiedthereliabilityof

2、measurementprecision,andanalyzedtheinfluencefactorofthemeasurementaccuracy,andprovidereferenceforhighwaysurvey.Keywords:municipalengineeringmeasurement;errorcontrol;中圖分類號(hào)：O572.21+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0引言9傳統(tǒng)的道路工程測(cè)量工作要經(jīng)歷道路初測(cè)、定測(cè)等階段，要用傳統(tǒng)的導(dǎo)線測(cè)量、傳統(tǒng)的高程測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量，最后還要進(jìn)行縱、橫斷面圖的繪制。現(xiàn)在有很多測(cè)繪單位用全站儀配合電子手簿及測(cè)

3、圖軟件或用電子平板儀測(cè)繪地形圖，無論采用哪種方法都要求在測(cè)站上測(cè)定各個(gè)地物地貌的碎部點(diǎn)，這些碎部點(diǎn)必須與測(cè)站通視，而且每臺(tái)儀器一般要求至少3～4人操作，在拼圖時(shí)一旦精度不合要求還需要外業(yè)返測(cè)。常規(guī)測(cè)量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制，作業(yè)強(qiáng)度大，且效率低，大大延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期，不能滿足快速、準(zhǔn)確、高效的要求?，F(xiàn)在用RTK技術(shù)測(cè)繪地形圖不僅可以不用布設(shè)控制網(wǎng)，而且速度快精度高。同時(shí)也能大大提高道路工程測(cè)量的效率。1GSP-RTK的技術(shù)簡(jiǎn)介GPS-RTK即全球定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相位差分定位技術(shù)。ＧＰＳ－ＲＴＫ測(cè)量系統(tǒng)是由GPS測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)構(gòu)成的組合系統(tǒng)，它

4、能夠?qū)崟r(shí)實(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。ＲＴＫ系統(tǒng)主要由一個(gè)基準(zhǔn)站、若干個(gè)流動(dòng)站、通訊系統(tǒng)三大部分組成，具有定位精度高、測(cè)站之間無需通視、觀測(cè)時(shí)間短、操作簡(jiǎn)便、全天候作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。9RTK技術(shù)是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分測(cè)量技術(shù)，其系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、流動(dòng)站和通訊系統(tǒng)組成，建立無線數(shù)據(jù)通訊是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的保證，其原理是取點(diǎn)位精度較高的首級(jí)控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，安置一臺(tái)接收機(jī)作為參考站，對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，流動(dòng)站上的接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過無線電傳輸設(shè)備接收基準(zhǔn)站上的觀測(cè)數(shù)據(jù)，然后利用電子手簿根據(jù)相對(duì)定位的原理實(shí)時(shí)計(jì)算顯示出流

5、動(dòng)站的三維坐標(biāo)和測(cè)量精度。RTK定位有快速靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位兩種測(cè)量模式?？焖凫o態(tài)定位模式要求ＧＰＳ接收機(jī)在每一流動(dòng)站上靜止的進(jìn)行觀測(cè)，在觀測(cè)過程中，同時(shí)接收基準(zhǔn)站和衛(wèi)星的同步觀測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)解算整周未知數(shù)和用戶站的三維坐標(biāo)；動(dòng)態(tài)定位測(cè)量前需要在一控制點(diǎn)上靜止觀測(cè)數(shù)分鐘進(jìn)行初始化，之后流動(dòng)站就可以按預(yù)定的采樣間隔自動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)，并連同基準(zhǔn)站的同步觀測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)確定采樣點(diǎn)的空間位置，其定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)。兩種定位模式相結(jié)合，在公路工程中的應(yīng)用可以覆蓋公路勘測(cè)、施工放樣、監(jiān)理和GIS（地理信息系統(tǒng)）前端數(shù)據(jù)采集。在實(shí)際工程測(cè)量中，都是以國(guó)家參心坐標(biāo)或地方獨(dú)立坐

6、標(biāo)為平面測(cè)量基準(zhǔn)信息，以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的正常高系統(tǒng)作為高程測(cè)量基準(zhǔn)信息。因此，為滿足工程測(cè)量的需求要對(duì)GPS測(cè)量成果進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、投影變換以及高程擬合等一系列的操作。而基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換以及轉(zhuǎn)換方法的不同必然會(huì)在GPS測(cè)量誤差源的基礎(chǔ)上引入一些新的誤差。由于RTK測(cè)量解算出的整周模糊度的可靠性不可能達(dá)到100％，這就意味著RTK測(cè)量精度評(píng)價(jià)和定位不能簡(jiǎn)單的依據(jù)手簿軟件給出的平面和高程精度指標(biāo)，所以必須對(duì)RTK測(cè)量的成果進(jìn)行質(zhì)量控制。2GPS-RTK的技術(shù)特點(diǎn)91)測(cè)站之間無需通視，全天候作業(yè)，作業(yè)效率高。2)定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差累積。一般雙頻GPS

7、接收機(jī)基線解精度為5mm＋1mmp，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm＋5mmp，GPS-RTK測(cè)量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長(zhǎng)，ＧＰＳ測(cè)量?jī)?yōu)越性愈加突出。3）觀測(cè)時(shí)間短。采用GPS-RTK布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)每個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)時(shí)間一般在30～40min左右，采用快速靜態(tài)定位方法，觀測(cè)時(shí)間更短。例如使用timble4800GPS接收機(jī)的ＲＴＫ法可在5s以內(nèi)求得測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)。4)提供三維坐標(biāo)。GPS-RTK測(cè)量在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí)，可以精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。5）操作簡(jiǎn)便。GPS-RTK測(cè)量的自動(dòng)化程度很高。目前GPS接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化，觀測(cè)人員只需將天

8、線對(duì)中、整平，量取天線高打開電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)，利用數(shù)據(jù)處理軟件