GPSRTK測量技術(shù)規(guī)程6

1、作者:Pan Hon glia ng僅供個(gè)人學(xué)習(xí)GPS RTK測量技術(shù)規(guī)程Technical Specifications For GPS RTK Surveys1總則RTK作業(yè)方法、儀器使用要求、數(shù)1.1為了 GPS RTK技術(shù)在治黃測繪及其它相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)推廣應(yīng)用，統(tǒng)一據(jù)處理方法，特制定本規(guī)程。1.2本標(biāo)準(zhǔn)參照與引用的標(biāo)準(zhǔn)全球定位系統(tǒng)（GPS ）測量規(guī)范（GB/T18314-2001 ）；全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程（CJJ73-97）；公路全球定位系統(tǒng)（GPS ）測量規(guī)范（JTJ/T066-98）；全球定位系統(tǒng)（GPS ）測量型接收機(jī)檢定規(guī)程（CH8016-1995 ）。1.3本規(guī)程適用于四

2、等平面以下、等外水準(zhǔn)控制測量、放樣測量、地形測量（包括水下地形測量）、斷面測量，以及當(dāng)采用RTK技術(shù)輔助水文測驗(yàn)、河道沖淤監(jiān)測時(shí)亦可參照本規(guī)程。2術(shù)語2. 1 全球定位系統(tǒng)（GPS ） Global Position SystemGPS是由美國研制的導(dǎo)航、授時(shí)和定位系統(tǒng)。它由空中衛(wèi)星、地面跟蹤監(jiān)控站、和用戶站三部分組成，具 有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力。GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)是高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應(yīng)用廣泛等。2.2 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量（RTK） Real Time KinematicRTK定位技術(shù)是基于載波相位觀測值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐

3、標(biāo)系中的三 維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。2. 3 觀測時(shí)段 Observation測站上開始接收衛(wèi)星信號(hào)到停止接收，連續(xù)觀測的時(shí)間長度。2. 4 同步觀測 Simultaneous Observation兩站或兩站以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行觀測。2. 5 天線高 Antenna Height觀測時(shí)接收機(jī)相位中心到測站中心標(biāo)

4、志面的高度。2. 6 參考站 Reference Station在一定的觀測時(shí)間內(nèi)，一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)分別在一個(gè)或幾個(gè)測站上，一直保持跟蹤觀測衛(wèi)星，其余接收機(jī) 在這些測站的一定范圍內(nèi)流動(dòng)作業(yè)，這些固定測站就稱為參考站。2. 7 流動(dòng)站 Roving Station在參考站的一定范圍內(nèi)流動(dòng)作業(yè)，并實(shí)時(shí)提供三維坐標(biāo)的接收機(jī)稱為流動(dòng)接收機(jī)。2 . 8 世界大地坐標(biāo)系 1984 （WGS1984 ） World Geodetic System 1984由美國國防部在與 WGS72相關(guān)的精密星歷 NSWC - 9Z-2基礎(chǔ)上，采用1980大地參考數(shù)和BIH1984.0 系統(tǒng)定向所建立的一種地心坐標(biāo)系。2

5、. 9 國際地球參考框架 ITRF YY International Terrestrial Refference Frame由國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)局推薦的以國際參考子午面和國際參考極為定向基準(zhǔn)，以IERS YY天文常數(shù)為基礎(chǔ)所定義的一種地球參考系和地心（地球）坐標(biāo)系。2 . 10 永久性跟蹤站 Permanent Tracking Station長期連續(xù)跟蹤接收衛(wèi)星信號(hào)的永久性地面觀測站。2 . 11 廣域增強(qiáng)差分系統(tǒng)（ WAAS ） Wide Area Augmentation Differential GPS SystemWAAS系統(tǒng)是將主控站所算得的廣域差分信號(hào)改正信息，經(jīng)過地面站傳輸至地

6、球同步衛(wèi)星，該衛(wèi)星以GPS的L1頻率為載波，將上述差分改正信息當(dāng)作 GPS導(dǎo)航電文轉(zhuǎn)發(fā)給用戶站，從而形成廣域GPS增強(qiáng)系統(tǒng)。 美國已計(jì)劃將 WAAS發(fā)展成國際標(biāo)準(zhǔn)，是美國GPS現(xiàn)代化計(jì)劃的一部分。2. 12 局域增強(qiáng)差分系統(tǒng)（LAAS ） Local Area Augmentation Differential GPS System將基準(zhǔn)站所算得的偽距差分和載波相位差分改正值、C/A碼測距信號(hào)，一起由地基播發(fā)站調(diào)制在L1頻道上傳輸給用戶站。2.13 在航初始化（OTF） On The Flying是整周模糊度的在航解算方法。2.14 截止高度角 Elevation Mask Angle為了屏蔽

7、遮擋物（如建筑物、樹木等）及多路徑效應(yīng)的影響所設(shè)定的角度閥值，低于此角度視野域內(nèi)的衛(wèi) 星不予跟蹤。3坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)3. 1坐標(biāo)系統(tǒng)3.1.1 RTK測量采用 WGS84系統(tǒng)，當(dāng)RTK測量要求提供其它坐標(biāo)系（北京坐標(biāo)或1980西安坐標(biāo)系等）時(shí)，應(yīng)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。各坐標(biāo)系的地球橢球和參考橢球基本參數(shù)，應(yīng)符合表的規(guī)定。地球橢球和參考橢球的基本幾何參數(shù)表項(xiàng)目地球橢球參考橢球坐標(biāo)系名參數(shù)名稱 WGS-84 1980 西安坐標(biāo)系1954北京坐標(biāo)系長半軸 a （m） 6378137 6378140 6378245短半軸 b（m） 6356752.3142 6356755.2882 6356863.0188

8、扁率 a 1/298.257223563 1/298.257 1/298.3第一偏心率平方 e2 0.00669437999013 0.00669438499959 0.006693421622966第二偏心率平方 e ' 2 0.006739496742227 0.00673950181947 0.006738525414683坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)應(yīng)采用 3點(diǎn)以上的兩套坐標(biāo)系成果，采用 Bursa-Wolf、Molodenky等經(jīng)典、 成熟的模型，使用 PowerADJ3.0、SKIpro2.3、TGO1.5以上版本的通用 GPS軟件進(jìn)行求解，也可自行編 制求參數(shù)軟件，經(jīng)測試與鑒定后

9、使用。轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)應(yīng)采用三參、四參、五參、七參不同模型形式，視具體工作情況而定，但每次必須使用一組的全套參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)不準(zhǔn)確可影響到23cm左右RTK測量誤差。當(dāng)要求提供1985國家高程基準(zhǔn)或其它高程系高程時(shí)，轉(zhuǎn)換參數(shù)必須考慮高程要素。如果轉(zhuǎn)換參數(shù)無法滿足高程精度要求，可對(duì)RTK數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，按高程擬合、大地水準(zhǔn)面精化等方法求得這些高程系統(tǒng)的高程。3.2時(shí)間系統(tǒng)3.2.1 RTK測量宜采用協(xié)調(diào)世界時(shí) UTC。當(dāng)采用北京標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間時(shí)，應(yīng)考慮時(shí)區(qū)差加以換算。這在RTK用作定時(shí)器時(shí)尤為重要。4 RTK測量技術(shù)設(shè)計(jì)4.1 RTK技術(shù)當(dāng)前的測量精度（RMS ）平面 10mm+2ppm ；高程

10、20mm+2ppm 。4. 2 RTK測量可用于的測量工作控制測量：RTK技術(shù)可用于四等以下控制測量、工程測量的工作。地形測量：采用 RTK，并配合一定的測圖軟件，可以測設(shè)各種地形圖，如普通測圖；線路帶狀地形圖的測設(shè)；配合測深儀可以用于水下地形圖；航海海洋測圖等。RTK外業(yè)可進(jìn)行屬性編碼。423放樣測量：將設(shè)計(jì)方案放樣到實(shí)地。在外業(yè)可直接設(shè)計(jì)線路，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍。由于RTK在行進(jìn)中不斷計(jì)算測站位置、偏移量及填/挖方量，此時(shí)放樣可以與設(shè)計(jì)很好的結(jié)合起來。從RTK硬件設(shè)備特性和觀測精度、可靠性及可利用性綜合考慮，現(xiàn)階段 RTK的測量技術(shù)要求如下表：RTK測量技術(shù)設(shè)計(jì)要求表4.2等級(jí)精度要求距

11、離(km)測回?cái)?shù)四等以下平面控制最弱點(diǎn)位誤差w 5cm最弱邊相對(duì)中誤差w 1/4.5萬w 8 > 3等外水準(zhǔn)30w 8 > 3圖根控制(測圖控制、像控測量、放樣、中樁測量等)最弱點(diǎn)位誤差w 5cm最弱邊相對(duì)中誤差w 1/4000 w 10 > 2地形測量平面：圖上0.5mm高程:1/3等高距w 10 > 14.3 RTK的測量距離由于RTK數(shù)據(jù)鏈的傳播限制和定位精度要求，RTK測量一般不超過10km。各等級(jí)測量要求可按 4.1的測量計(jì)算某個(gè)測區(qū)的最長流動(dòng)站距離。但在中小比例尺測圖時(shí)，在等高距大于2米時(shí)，可將測距放寬至不大于15km。當(dāng)?shù)雀呔嘈∮?米時(shí)，應(yīng)不大于10公里。

12、但要注意下列要求：(1) GPS接收機(jī)的性能要高，且機(jī)內(nèi)有先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型，能確保長基線進(jìn)行正確整周未知數(shù)的求解。(2) 數(shù)據(jù)鏈的性能要好，傳送距離要遠(yuǎn)，能正確無誤的將參考站的數(shù)據(jù)發(fā)送到流動(dòng)站。(3) 根據(jù)無線電傳播的規(guī)律，參考站和流動(dòng)站離地面要有一定的高差。(4) 參考站和流動(dòng)站之間必須沒有山體、樓群之類的遮擋，另外作業(yè)區(qū)域內(nèi)還不能存在強(qiáng)烈的電磁波等干擾。發(fā)射距離與電臺(tái)天線的高度也有關(guān)系。由于參考站電臺(tái)天線發(fā)射UHF波段差分信號(hào)電波，天線的高度對(duì)RTK測量距離影響很大，天線高與作用距離服從于下列公式：D=4.24 X( + )()式中I1和I2分別是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站電臺(tái)的天線高，單位為米；D為數(shù)

13、據(jù)鏈的覆蓋范圍的半徑，單位為公里。上式是在無障礙物遮擋和無電波干擾的理想條件下的覆蓋范圍，實(shí)際應(yīng)用中將會(huì)有所岀入。根據(jù)測區(qū)大小，可設(shè)置不同的發(fā)射天線高度。4.4 RTK測量準(zhǔn)備測區(qū)內(nèi)欲用作參考站的控制點(diǎn)應(yīng)首先進(jìn)行圖上設(shè)計(jì)，分析RTK鏈的覆蓋范圍。如果某處距控制點(diǎn)過遠(yuǎn)，應(yīng)加測高等級(jí)控制點(diǎn)，再進(jìn)行RTK測量。4.4.2 RTK測量時(shí)應(yīng)視測量目的、要求精度、衛(wèi)星狀況、接收機(jī)類型、測區(qū)已有控制點(diǎn)情況及作業(yè)效率等 因素綜合考慮，按照優(yōu)化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行作業(yè)。當(dāng)測區(qū)內(nèi)有GPS永久性跟蹤站、國家 A或B級(jí)網(wǎng)點(diǎn)、GPS地殼形變監(jiān)測點(diǎn)時(shí)，應(yīng)首先選用作參考 站點(diǎn)。4.4.4為了檢驗(yàn)當(dāng)前站RTK作業(yè)的正確性，必須檢查一

14、點(diǎn)以上的已知控制點(diǎn)，或已知任意地物點(diǎn)、地形點(diǎn)， 當(dāng)檢核在設(shè)計(jì)限差要求范圍內(nèi)時(shí)，方可開始RTK測量。5參考站的設(shè)置要求5.1點(diǎn)位要求參考站的選擇必須嚴(yán)格。因?yàn)閰⒖颊窘邮諜C(jī)每次衛(wèi)星信號(hào)失鎖將會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有流動(dòng)站的正常工作。周圍應(yīng)視野開闊，截止高度角應(yīng)超過150；周圍無信號(hào)反射物（大面積水域、大型建筑物等），以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾。參考站應(yīng)盡量設(shè)置于相對(duì)制高點(diǎn)上，以方便播發(fā)差分改正信號(hào)。參考站要遠(yuǎn)離微波塔、通信塔等大型電磁發(fā)射源200米外，要遠(yuǎn)離高壓輸電線路、通訊線路50米外。5.2參考站設(shè)置參考站上儀器架設(shè)要嚴(yán)格對(duì)中、整平。5.2.2 GPS天線、信號(hào)發(fā)射天線、主

15、機(jī)、電源等應(yīng)連結(jié)正確無誤。嚴(yán)格量取參考站接收機(jī)天線高，量取二次以上，符合限差要求后，記錄均值。參考站的定向指北線應(yīng)指向正北，偏離不得超過左右10度。對(duì)無標(biāo)志線的天線，可預(yù)先設(shè)置標(biāo)志位置，在同一測區(qū)內(nèi)作業(yè)期間，應(yīng)每次標(biāo)志指向做到基本一致。5.3參考站運(yùn)行期間作業(yè)要求當(dāng)為了節(jié)省控制器電量或用于流動(dòng)站時(shí)，參考站在工作期間可關(guān)閉手持控制器后去掉。盡管各RTK設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到防水、防曬等因素，但作業(yè)時(shí)應(yīng)盡量避免烈日暴曬或雨水淋濕。參考站工作期間，工作人員不能遠(yuǎn)離，要間隔一定時(shí)間檢查設(shè)備工作狀態(tài)，對(duì)不正常情況及時(shí)作岀 處理。由于參考站除了 GPS設(shè)備耗電外，還要為RTK電臺(tái)供電，可采用雙電源電池供電，或

16、采用汽車電瓶 供電。條件許可時(shí)，可采用12V直流調(diào)變壓器直接同市電網(wǎng)路連接供電。6流動(dòng)站的設(shè)置要求6.1流動(dòng)站作業(yè)準(zhǔn)備在RTK作業(yè)前，應(yīng)首先檢查儀器內(nèi)存或PC卡容量能否滿足工作需要。由于RTK作業(yè)耗電量大，工作前，應(yīng)備足電源。6.2流動(dòng)站作業(yè)要求由于流動(dòng)站一般采用缺省 2m流動(dòng)桿作業(yè)，當(dāng)高度不同時(shí)，應(yīng)修正此值。在信號(hào)受影響的點(diǎn)位，為提高效率，可將儀器移到開闊處或升高天線，待數(shù)據(jù)鏈鎖定后，再小心無 傾斜地移回待定點(diǎn)或放低天線，一般可以初始化成功。在穿越樹林、灌木林時(shí)，應(yīng)注意天線和電纜勿掛破、拉斷，保證儀器安全。6.3流動(dòng)站內(nèi)置軟件的一般功能要求三差模型求定近似坐標(biāo)。雙頻動(dòng)態(tài)解求整周模糊度。根據(jù)相

17、對(duì)定位原理，實(shí)時(shí)解算WGS-84坐標(biāo)。根據(jù)給定的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，給岀任務(wù)（項(xiàng)目）要求的坐標(biāo)系內(nèi)坐標(biāo)。坐標(biāo)精度的評(píng)定。測量結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示和繪圖（示意）。失鎖后的重新初始化。數(shù)據(jù) I/O 端口。6.4流動(dòng)站用作GIS采集器時(shí)的技術(shù)要求當(dāng)RTK將功能擴(kuò)展向GIS采集器時(shí)，要實(shí)時(shí)輸入點(diǎn)位屬性、文件和定位有關(guān)信息，并且實(shí)時(shí)存儲(chǔ)時(shí) 間有關(guān)信息。不同的 RTK類型對(duì)屬性輸入要求不同，要根據(jù)不同的GIS、CAD軟件要求設(shè)置不同的數(shù)據(jù)格式。當(dāng)RTK用于GIS采集器時(shí)（主要是 GIS空間和屬性數(shù)據(jù)），應(yīng)有下列主要特征：（1）輕巧便攜，盡量減少勞動(dòng)強(qiáng)度；（2）精度適中，根據(jù)不同的測量地形圖要求選用不同的RTK設(shè)備；(

18、3) 操作簡便，簡約式操作，效率要高；(4) 屬性功能：采集點(diǎn)的類別、種類、高度、坡度、植被覆蓋情況、設(shè)施使用情況、歸屬等文字或數(shù)字信 息；(5) 處理簡單，與GIS數(shù)據(jù)庫接口良好，支持國際、國內(nèi)通用GIS軟件格式。(6) 數(shù)據(jù)字典，內(nèi)容豐富，分類詳細(xì)。7 RTK作業(yè)7.1 RTK作業(yè)基本條件要求7.1.1 RTK作業(yè)的基本條件要求見表 7.1。RTK觀測的基本條件要求表7.1觀測窗口狀態(tài) 衛(wèi)星數(shù) 衛(wèi)星高度角 PDOP值良好窗口 > 5 20o以上 < 5勉強(qiáng)可用的窗口 4 150以上 < 8避免觀測的窗口 4 150以上 > 8不能觀測的窗口 < 37.1.2

19、RTK作業(yè)應(yīng)盡量在天氣良好的狀況下作業(yè)，要盡量避免雷雨天氣。夜間作業(yè)精度一般優(yōu)于白天。7. 2衛(wèi)星預(yù)報(bào)7.2.1 RTK作業(yè)前要進(jìn)行嚴(yán)格的衛(wèi)星預(yù)報(bào)，選取 PD0P<6，衛(wèi)星數(shù)>6的時(shí)間窗口。編制預(yù)報(bào)表時(shí)應(yīng)包括可 見衛(wèi)星號(hào)、衛(wèi)星高度角和方位角、最佳觀測衛(wèi)星組、最佳觀測時(shí)間、點(diǎn)位圖形幾何圖形強(qiáng)度因子等內(nèi)容。衛(wèi)星預(yù)報(bào)表的有效期以 20天為宜，當(dāng)超過20天時(shí)，應(yīng)重新采集一組新的概略星歷進(jìn)行預(yù)報(bào)。衛(wèi)星預(yù)報(bào)時(shí)應(yīng)采用測區(qū)中心的經(jīng)緯度。當(dāng)測區(qū)較大時(shí)，應(yīng)分區(qū)進(jìn)行衛(wèi)星預(yù)報(bào)。7. 3 RTK測量初始化7.3.1 RTK測量必須在完成初始化后才能進(jìn)行。初始化可以采用靜態(tài)、0TF兩種。初始化時(shí)間長短與距參考

20、站的距離有關(guān)，兩者距離越近，初始化越快。推薦靜態(tài)初化化，只有在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下才進(jìn)行0TF初始化。0TF方式一般在測量船、汽車等運(yùn)動(dòng)載體上使用。7.4 RTK作業(yè)時(shí)設(shè)備啟動(dòng)狀況基本要求開機(jī)后經(jīng)檢驗(yàn)有關(guān)指示燈與儀表顯示正常后，方可進(jìn)行自測試并輸入測站號(hào)(測點(diǎn)號(hào))、儀器高等信息。接收機(jī)啟動(dòng)后，觀測員可使用專用功能鍵盤和選擇菜單，查看測站信息接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號(hào)、衛(wèi)星 健康狀況、各衛(wèi)星信噪比、相位測量殘差實(shí)時(shí)定位的結(jié)果及收斂值、存儲(chǔ)介質(zhì)記錄和電源情況，如發(fā)現(xiàn)異 常情況或未預(yù)料情況，并及時(shí)作岀相應(yīng)處理。7.5 RTK觀測期間的作業(yè)要求不得在天線附近50米內(nèi)使用電臺(tái)，10米內(nèi)使用對(duì)講機(jī)。天氣太冷時(shí)，接收機(jī)應(yīng)適當(dāng)

21、保暖；天氣太熱時(shí)，接收機(jī)應(yīng)避免陽光直接照曬，確保接收機(jī)正常工作。7.5.3 RTK作業(yè)期間，參考站不允許下列操作：(1) 關(guān)機(jī)又重新啟動(dòng)。進(jìn)行自測試。(3) 改變衛(wèi)星截止高度角或儀器高度值、測站名等。(4) 改變天線位置。(5) 關(guān)閉文件或刪除文件等。7.5.4 RTK工作時(shí)，參考站可記錄靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)，當(dāng)RTK無法作業(yè)時(shí)，流動(dòng)站轉(zhuǎn)化快速靜態(tài)或后處理動(dòng)態(tài)作業(yè)模式觀測，以利后處理。在流動(dòng)站作業(yè)時(shí)，接收機(jī)天線姿態(tài)要盡量保持垂直(流動(dòng)桿放穩(wěn)、放直)。一定的斜傾度，將會(huì)產(chǎn)生很大的點(diǎn)位偏移誤差。如當(dāng)天線高2m，傾斜10 °時(shí)，定位精度可影響 3.47cm。/ S=20*sin10=3.47cm(

22、7.10)7.5.6 RTK觀測時(shí)要保持坐標(biāo)收斂值小于5cm。7.6 RTK測量放樣放樣主要進(jìn)行下列 RTK工作：(1) 測線設(shè)計(jì)(既可在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)，也可在手簿上設(shè)計(jì))；(2) 基準(zhǔn)站設(shè)置和參數(shù)輸入；(3) 流動(dòng)站設(shè)置和參數(shù)輸入；(4) 按設(shè)計(jì)測量和采點(diǎn)(線路放樣時(shí)測線上按線路測量和采點(diǎn))；(5) 查看衛(wèi)星可見狀況顯示，自動(dòng)接受或用戶自定義容差，均方根誤差(RMS )顯示；(6) 圖解式放樣，通過前后、左右偏距控制，能快速完成放樣工作。(7) 存儲(chǔ)點(diǎn)名、點(diǎn)屬性與坐標(biāo)。7.7 RTK斷面測量7.7.1 RTK斷面測量的工作流程如下：(1 )建立工作項(xiàng)目。(2) 進(jìn)行RTK測量，記錄點(diǎn)名、點(diǎn)位屬

23、性信息及三維坐標(biāo)信息。(3) 將接收機(jī)控制器中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿C(jī)中。(4) 進(jìn)行觀測點(diǎn)的篩選，刪除不必要的觀測點(diǎn)。(5) 形成縱斷面和橫斷面數(shù)據(jù)文件，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，可進(jìn)一步建立斷面測量資料數(shù)據(jù)庫、DEM模型、制 作DLG圖。7.8 RTK水下地形測量7.8.1 RTK配合數(shù)字測深儀進(jìn)行水下地形測量時(shí)，應(yīng)保證RTK與測深儀采集信息同步。根據(jù)不同要求進(jìn)行驗(yàn)潮或非驗(yàn)潮模式下的水深測量。7.8.2 RTK+測深儀進(jìn)行水下地形測量時(shí)，系統(tǒng)主要由三部分組成：(1) 基臺(tái)分系統(tǒng)：基準(zhǔn)控制中心(一般設(shè)置于岸上)負(fù)責(zé)計(jì)算差分改正數(shù)，記錄載波相位等數(shù)據(jù)，傳送基準(zhǔn)臺(tái) 定位數(shù)據(jù)及改正數(shù)信息。(2) 流動(dòng)臺(tái)分系統(tǒng)：流動(dòng)臺(tái)

24、負(fù)責(zé)位置、航向測量，接收GPS定位信號(hào)、GPS差分改正數(shù)，記錄定位數(shù)據(jù)、載波相位數(shù)據(jù)等，利用航向及距離數(shù)據(jù)推算目標(biāo)上其它作業(yè)點(diǎn)的準(zhǔn)確地理位置。(3) 事后處理分系統(tǒng)：負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)記錄GPS接收機(jī)的定位數(shù)據(jù)，并事后對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到高精度位置。 由RTK與數(shù)字測深儀組成的自動(dòng)控制水下測量系統(tǒng)的一般功能：(1) 驅(qū)使系統(tǒng)同步采集各觀測數(shù)據(jù)；(2) 導(dǎo)航圖形和采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示；(3) 差分?jǐn)?shù)據(jù)處理和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換；(4) 數(shù)據(jù)編輯；(5) 圖形文件的生成和輸出；(6) 能夠校核RTK與測深儀之間的數(shù)據(jù)延遲；(7) 能夠進(jìn)行接口參數(shù)設(shè)置：接口號(hào)、傳輸率、數(shù)據(jù)位、記錄速率及文件格式的選擇。水下地形測量的標(biāo)

25、準(zhǔn)配置是： GPS接收機(jī)2套(最好基準(zhǔn)站、移動(dòng)站可互換)、電臺(tái)2套、水上測 量/導(dǎo)航軟件1套、測量控制手簿2套、后處理軟件一套(動(dòng)、靜態(tài)解算和平差、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換)、筆記本電腦一部。在水下地形測量時(shí)，如需進(jìn)行驗(yàn)潮位測量，可首先用RTK設(shè)置于驗(yàn)潮船上，實(shí)時(shí)測量水位后將改正值輸入系統(tǒng)軟件后，再進(jìn)行水下地形測量工作。在RTK測量水下地形時(shí)，為了保持?jǐn)?shù)據(jù)鏈的連續(xù)，應(yīng)盡量保持測量船勻速，不岀現(xiàn)顯著的加速度。7.9 RTK測量誤差源791 RTK測量主要有儀器誤差、軟件解算誤差、對(duì)中（對(duì)點(diǎn)）誤差、基站坐標(biāo)傳算誤差、不同時(shí)刻衛(wèi)星 狀態(tài)和觀測條件引起的誤差等。在觀測過程中要注意采取一定的措施克服上述誤差。7.10

26、RTK測量過程中注意事項(xiàng)參考站和流動(dòng)站的項(xiàng)目（任務(wù)）設(shè)置參數(shù)應(yīng)準(zhǔn)確無誤。根據(jù)不同儀器類型而設(shè)置不同，作業(yè)時(shí)要嚴(yán) 格按各儀器配套操作手冊(cè)要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。流動(dòng)站接收機(jī)只有經(jīng)過初始化完成后才能進(jìn)行RTK測量，初始化分靜態(tài)初始化或OTF兩種?？刂茰y量、放樣測量宜采用靜態(tài)初始化（快速靜態(tài)或在已知點(diǎn)上），地形點(diǎn)測量可采用 OTF初始化。由于RTK測量有時(shí)會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)位坐標(biāo)漂移誤差，當(dāng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行RTK作業(yè)時(shí)，在距離和測回?cái)?shù)都按設(shè)計(jì)掌握時(shí)，仍有部分測點(diǎn)超限時(shí)，只有通過減小測距和增加測回?cái)?shù)加以解決。8 RTK儀器設(shè)備的技術(shù)要求8.1 RTK基本配置要求參考站的基本配置要求雙頻RTK GPS接收機(jī)，雙頻天線和天

27、線電纜，基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)套件，基準(zhǔn)站控制件（計(jì)算機(jī)控制、顯示和參數(shù)設(shè)置等），腳架、基座和連接器，儀器運(yùn)輸箱等。流動(dòng)站的基本配置要求：RTK GPS接收機(jī)，雙頻GPS天線和天線電纜，流動(dòng)站數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)套件，手持計(jì)算機(jī)控制或數(shù)據(jù)采集器（含各種實(shí)用軟件），手簿托架，2米流動(dòng)桿，流動(dòng)站背包，儀器運(yùn)輸箱等。數(shù)據(jù)鏈的基本配置：由調(diào)制解調(diào)器和電臺(tái)組成。數(shù)據(jù)鏈頻率可調(diào)，發(fā)射天線通常應(yīng)分為鞭狀天線與 1/2波長天線兩種。8.2 RTK接收機(jī)的一般標(biāo)稱精度要求8.2.1 RTK 的定位精度一般為平面 10mm+2ppm，高程20mm+2ppm ；8.2.2 RTK作用距離： 標(biāo)稱：15Km ； 一般應(yīng)為：6-10K

28、m （與當(dāng)?shù)丨h(huán)境有關(guān)）。在中國沿海有信標(biāo)地區(qū)，實(shí)時(shí)DGPS定位精度1m，DGPS作業(yè)距離50km。8 . 3 RTK主要物理性能要求標(biāo)準(zhǔn)12V電源（推薦），功耗低。體積小，重量輕。工作溫度范圍大，并防水、防塵、防曬、防震。有功能強(qiáng)勁的處理軟件。冷啟動(dòng)：60秒，熱啟動(dòng):10秒，再捕獲:1秒。存儲(chǔ)器容量大（最好是內(nèi)存與PC卡都有）。定位數(shù)據(jù)更新速率：10次/秒。數(shù)據(jù)輸出有 RTCM-SC104 、NMEA 0183 兩種格式。參考站或流動(dòng)站可以互換（建議）。8.3.10 24通道C/A碼、P碼及L1/L2載波相位接收機(jī)。8 . 4建議的擴(kuò)展功能和特點(diǎn)具備L2上C/A碼、第三個(gè)民用GPS頻道L5、W

29、AAS > INMARSAT等功能，并內(nèi)置 WAAS和EGNOS。8.4.2 雙頻系統(tǒng)（GPS+GLONASS ）。操作方便、性能穩(wěn)定可靠、故障率低、可靠性高（優(yōu)于99.99%）。數(shù)據(jù)鏈能同時(shí)支持多種數(shù)據(jù)通信手段接收來自參考站的信息。如UHF、GSM信號(hào)方式或者任意通信方式的組合來建立數(shù)據(jù)鏈的系統(tǒng)。8.4.5 RTK測量在30km范圍內(nèi)精度可達(dá)到 2cm以下。846可連接其他外部測量設(shè)備，形成超站儀。8.5 RTK隨機(jī)后處理軟件性能要求應(yīng)有的主要功能模塊：系統(tǒng)配置設(shè)置、作業(yè)計(jì)劃、項(xiàng)目管理、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、橢球設(shè)置、地圖投影、地球模型、處理報(bào)告、網(wǎng)的設(shè)計(jì)與最小二乘平差、代碼和屬性清單、

30、調(diào)閱與編輯、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、GIS、CAD輸出。從軟件工程設(shè)計(jì)角度要求(1) 軟件應(yīng)為多用戶、多界面的操作系統(tǒng)。(2) 輸岀數(shù)據(jù)格式可以用戶定義，可兼容其它品牌GPS的數(shù)據(jù)，可直接輸岀其它應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)格式，不需編制格式轉(zhuǎn)換軟件。(3) 數(shù)據(jù)處理能以自動(dòng)和人工兩種方式進(jìn)行。(4) 能夠?qū)?shù)據(jù)成果進(jìn)行科學(xué)的整體評(píng)價(jià)。有關(guān)操作手冊(cè)、說明書齊全。8.6 RTK設(shè)備的檢驗(yàn)與維護(hù)可按全球定位系統(tǒng)(GPS )測量型接收機(jī)檢定規(guī)程(CH8016-1995 )有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。9數(shù)據(jù)后處理9.1數(shù)據(jù)下載RTK數(shù)據(jù)下載一般采用隨機(jī)接收機(jī)配備的商用軟件。下載信息應(yīng)包括點(diǎn)名、三維坐標(biāo)、點(diǎn)屬性、坐標(biāo)殘 差等信息。9.2數(shù)據(jù)檢查

31、、分析根據(jù)精度要求和實(shí)際情況、軟件的功能和精度，分析下載的數(shù)據(jù)，查看是否各測回值滿足要求，收斂誤差 滿足要求等，點(diǎn)屬性是否齊全。9.3重測與補(bǔ)測當(dāng)一個(gè)點(diǎn)或一組點(diǎn)成果經(jīng)檢查達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，必須進(jìn)行重測或補(bǔ)測。重、補(bǔ)測應(yīng)按原設(shè)計(jì)方法、精 度要求進(jìn)行。9.4編輯與輸岀對(duì)多測回?cái)?shù)據(jù)求平均值后，編輯成一定格式，或制作表格直接輸岀，或制成GIS數(shù)據(jù)源產(chǎn)品，提供 GIS數(shù)據(jù)庫使用。10 RTK技術(shù)推廣應(yīng)用的一般原則10.1 RTK技術(shù)推廣應(yīng)用的基本思想10.1.1 RTK技術(shù)的推廣應(yīng)用應(yīng)遵循 RTK的工作原理、基本性能、精度指標(biāo)而定，當(dāng)作為完整的系統(tǒng)化解決方案( Total Systematic Solu

32、tion )的定時(shí)器、定位器 OLE附件時(shí)，要考 慮與其基本功能特點(diǎn)相適應(yīng)。10.1.2 GPS差分定位技術(shù)可分為單基準(zhǔn)站差分(微型網(wǎng)) 、多基準(zhǔn)站的局域差分(局域網(wǎng) LADGPS )和廣 域差分(廣域網(wǎng) WAAS )。廣域、局域、微型 GPS差分網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的 GPS整體解決方案。而 RTK技 術(shù)是基于微型網(wǎng)技術(shù)，它只在較小的區(qū)域范圍內(nèi)使用。目前，一些新的 RTK設(shè)備已經(jīng)具有USB傳輸功能、紅外數(shù)據(jù)傳輸功能和藍(lán)牙( BlueTooth )功能 等一些新的功能特點(diǎn)，RTK操作應(yīng)向個(gè)性化、實(shí)用化方向發(fā)展。10 . 2 RTK技術(shù)的推廣應(yīng)用的主要方向雙星系統(tǒng)(GPS+GLONASS 雙系統(tǒng)導(dǎo)航定

33、位)是 GPS RTK發(fā)展的熱點(diǎn)，它可接收 14-20顆衛(wèi)星 左右，是常規(guī)RTK所無法比擬的，該技術(shù)使 GPS設(shè)備具備最短時(shí)間達(dá)到厘米級(jí)精度的能力與最強(qiáng)的抗干 擾遮擋能力。1022 VRS （ Virtual Reference Station虛擬參考站）正在改善著 RTK定位的質(zhì)量和距離，增強(qiáng)RTK的可靠性，并減少OTF初始化的時(shí)間。VRS技術(shù)，可以在50Km左右時(shí)使RTK定位平面位置精度為1 2cm， 并無需設(shè)立自己的基準(zhǔn)站。其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅饾u涵蓋陸地測量、地籍測量、航空攝影測量、GIS、設(shè)備控制、電子和煤氣管道、變形監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、水上測量、環(huán)境應(yīng)用等諸多領(lǐng)域。10.2.3 GPS 為代表

34、的衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)今國際公認(rèn)的八大無線產(chǎn)業(yè)之一，也是全球發(fā)展最快的三大信息產(chǎn)業(yè)（蜂窩網(wǎng) Mobile cellular/PCS 、 因特網(wǎng)Internet/lntranet/Extranet和全球定位系統(tǒng) GPS ）之一。GPS與計(jì)算機(jī)、通信、GIS、RS等技術(shù)的集成與融合必將使GPS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域得到更大范圍的拓廣。我們必須立足于“三條黃河”建設(shè)，充分利用GPS技術(shù)，發(fā)揮高新技術(shù) RTK的獨(dú)特優(yōu)勢，為治黃服務(wù)。11成果檢驗(yàn)11.1由于RTK技術(shù)目前正處于推廣應(yīng)用階段，外業(yè)工作應(yīng)加強(qiáng)對(duì)RTK成果的檢驗(yàn)。對(duì) RTK成果的外業(yè)檢查可以采用下列方法進(jìn)行：（1）與已知點(diǎn)成果的比對(duì)檢驗(yàn)；（2）重測同一點(diǎn)的檢驗(yàn)；（3）已知基線長度測量檢驗(yàn)；（4）不同參考站對(duì)同一測點(diǎn)的檢驗(yàn)。11.2在進(jìn)行RTK作業(yè)時(shí)，應(yīng)認(rèn)真總結(jié)作業(yè)方法，統(tǒng)計(jì)測量精度，做好測量報(bào)告的編寫工作，以便完善RTK操作規(guī)程。11.3 RTK成果的最終檢查驗(yàn)收可按有關(guān)具體的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與特定設(shè)計(jì)書要求進(jìn)行。測繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定（CH1002-1995）；測量產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（CH1003-1995）；各測區(qū)技術(shù)設(shè)計(jì)書。版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理。版權(quán)為潘宏亮個(gè)人所有This article in el