GPSRTK在數(shù)字地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用畢業(yè)論文

1、本科畢業(yè)論文GPS在數(shù)字地形測(cè)繪中的應(yīng)用摘要全球定位系統(tǒng)GPS的全面建成和發(fā)展，使導(dǎo)航和測(cè)繪行業(yè)發(fā)生了一場(chǎng)重大而深刻的技術(shù)革命。GPS測(cè)量技術(shù)用于生產(chǎn)作業(yè)，其作業(yè)模式從靜態(tài)測(cè)量、快速靜態(tài)測(cè)量、后處理高精度動(dòng)態(tài)測(cè)量，發(fā)展到動(dòng)態(tài)初始化(OTF)厘米級(jí)實(shí)時(shí)RTK測(cè)量作業(yè)。RTK技術(shù)是GPS定位技術(shù)的一個(gè)新的里程碑，它不僅具有GPS技術(shù)的所有優(yōu)點(diǎn)，而且可以實(shí)時(shí)獲得觀測(cè)結(jié)果和精度，大大提高了工作效率，并開拓了GPS新的應(yīng)用領(lǐng)域，為測(cè)繪工作者帶來了極大的方便。本文介紹了GPS RTK的發(fā)展歷史、發(fā)展前景以及工作原理，并對(duì)徠卡頻率GPS RTK在測(cè)量中的工作模式、數(shù)據(jù)鏈結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)、GPS RTK的工作步

2、驟、RTK成果的精度等因素進(jìn)行了探討，同時(shí)進(jìn)一步探討了GPS RTK在控制測(cè)量的數(shù)字地形圖的應(yīng)用等方面的應(yīng)用。通過具體的工程實(shí)例RTK證明了GPS技術(shù)能夠大大提高工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，成果質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞:GPS RTK測(cè)繪控制測(cè)量；布局；數(shù)字制圖；原則；準(zhǔn)確性分析目錄TOC o 1-3 u摘要 HYPERLINK h l _RefHeading_Toc232773911 I摘要 HYPERLINK l _RefHeading_Toc232773912 II第一章引言 HYPERLINK l _RefHeading_Toc232773913 11.1論文的目的和意義 HYPERLINK

3、 l _RefHeading_Toc232773914 11.2論文研究現(xiàn)狀 HYPERLINK l _RefHeading_Toc232773915 21.3論文的主要內(nèi)容 HYPERLINK l _RefHeading_Toc232773916 2第2章RTK測(cè)繪原理32.1全球定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)3GPS全球定位系統(tǒng)32 . 1 . 2全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)32.1.3伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)42.1.4北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)5準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)QZSS5量子定位系統(tǒng)QPS52.2 GPS測(cè)量原理62 . 2 . 1 GPS衛(wèi)星定位的基本原理6載波相位測(cè)量62 . 2 . 3 RTK測(cè)量工作原理7

4、2.3 RTK測(cè)量系統(tǒng)的組成82.4 RTK點(diǎn)改正方法92.5本章概述11第3章GPS RTK在數(shù)字地形測(cè)圖中的應(yīng)用133.1 GPS RTK技術(shù)的作業(yè)流程及作業(yè)過程中應(yīng)注意的問題133 . 1 . 1 GPS RTK技術(shù)的作業(yè)流程133 . 1 . 2 GPS RTK技術(shù)作業(yè)中應(yīng)注意的問題153.2 GPS RTK在數(shù)字地形測(cè)量中的應(yīng)用163 . 2 . 1 GPS RTK在圖根控制測(cè)量中的應(yīng)用173 . 2 . 2 GPS RTK在地形測(cè)量數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用183.3本章概述19第四章GPS RTK在數(shù)字地形測(cè)圖中的精度分析4.1雙基站數(shù)據(jù)精度分析204.2 GPS RTK成果的精度分析20

5、4.2.1影響GPS RTK精度的因素204.2.2提高GPS RTK精度的方法214.3 GPS RTK技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)224 . 3 . 1 RTK技術(shù)優(yōu)勢(shì)224 . 3 . 2 RTK技術(shù)的缺點(diǎn)234.4提高GPS RTK 24工作效率的方法4.5本章概述24結(jié)論2526篇參考文獻(xiàn)至27歲附錄28第一章情緒理論1.1論文的目的和意義中國(guó)幅員遼闊，蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)、水利、農(nóng)業(yè)、旅游等各種自然資源。這些資源都需要在規(guī)劃、開發(fā)、利用的過程中，通過地形圖進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和后期的運(yùn)營(yíng)管理。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高，城市建設(shè)的加快，工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，依法合理利用土地，都需要地形圖為其服務(wù)

6、。各種比例尺的地形圖和專題圖是測(cè)繪行業(yè)的主要產(chǎn)品。在一些專業(yè)測(cè)繪隊(duì)伍中，地形測(cè)量的任務(wù)甚至可能占到全年總測(cè)量任務(wù)的80%以上。因此，地形測(cè)量是測(cè)量工程中一個(gè)非常重要的課題。然而，傳統(tǒng)的地形測(cè)量方法測(cè)繪地形圖的效率往往難以滿足當(dāng)前用戶的要求。為了加快進(jìn)度，許多測(cè)繪單位不得不采取“人海戰(zhàn)術(shù)”，導(dǎo)致測(cè)繪成本增加，測(cè)繪單位利潤(rùn)下降。近年來，地理信息系統(tǒng)(GIS)作為集地球科學(xué)、信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，是一種與空間數(shù)據(jù)管理、空間信息分析和傳播相關(guān)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它已被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市和區(qū)域規(guī)劃等。，已成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的有效輔助決策支持工具。隨著GIS

7、技術(shù)的不斷發(fā)展，在為測(cè)繪行業(yè)提供廣闊空間的基礎(chǔ)上，對(duì)測(cè)繪技術(shù)的要求也在不斷加強(qiáng)，對(duì)測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量和效率的要求也在不斷提高。地形測(cè)量為GIS提供空間位置信息，因此如何提高測(cè)繪質(zhì)量和效率成為測(cè)繪科研人員和測(cè)繪工作者的研究課題。在傳統(tǒng)的地形測(cè)量中，主要的方法有:大平板測(cè)圖、經(jīng)緯儀配合小平板測(cè)圖、航空測(cè)圖等。大平板測(cè)圖和經(jīng)緯儀配小平板測(cè)圖，也叫白紙測(cè)圖，主要是利用圖形相似的原理將視線投射到平板上，然后在投射到平板上的視線上按比例縮小圖上的距離。野外工作結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行清晰的繪畫、裝飾和出版。這兩種方法雖然直觀，但是流程很多，也達(dá)不到數(shù)字化的要求。航空測(cè)繪廣泛應(yīng)用于大面積地形測(cè)量。它主要利用航拍獲得的影像照

8、片。外業(yè)照片控制和外業(yè)照片調(diào)整后，調(diào)整后的照片用于內(nèi)業(yè)繪圖。這種方法外業(yè)工作量相對(duì)較小，但工作周期較長(zhǎng)(一般第一年進(jìn)行航拍，第二年進(jìn)行外業(yè)控制測(cè)量，第三年進(jìn)行測(cè)繪)。航拍受季節(jié)和天氣影響較大，在大比例尺測(cè)量中由于遮擋等原因精度難以保證。因此，這種方法更適合繪制國(guó)家基礎(chǔ)地圖。GPS(全球定位系統(tǒng))是在美國(guó)建立的基于衛(wèi)星的無線電導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。它具有全方位、全天候、連續(xù)實(shí)時(shí)的導(dǎo)航、定位和授時(shí)功能。它可以為用戶提供精確的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。Rtk(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài))測(cè)量技術(shù)是一種基于載波相位觀測(cè)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)。它主要是利用安裝在參考站上的GPS接收機(jī)對(duì)所有可見的GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，并將觀測(cè)數(shù)

9、據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備實(shí)時(shí)發(fā)送到動(dòng)態(tài)站。在動(dòng)態(tài)站，接收機(jī)接收GPS信號(hào)，同時(shí)通過無線電接收設(shè)備接收參考站發(fā)送的觀測(cè)改正數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對(duì)定位原理10實(shí)時(shí)計(jì)算并顯示動(dòng)態(tài)站的三維坐標(biāo)。RTK技術(shù)以其快捷、方便、靈活的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量的各個(gè)方面。如:常規(guī)控制測(cè)量、工程規(guī)劃測(cè)量、線路放樣等領(lǐng)域。如果用RTK技術(shù)測(cè)量地形圖，甚至不需要控制測(cè)量。只需要一個(gè)人拿著聽筒，在被測(cè)點(diǎn)停留一硯秒。利用有線或無線技術(shù)將該點(diǎn)的信息直接傳輸?shù)骄哂芯庉嫻δ艿碾娮邮职寤螂娮悠桨迳希镁庉嫻δ芸稍谝巴庵苯永L制地形圖。由于采用了GPS RTK技術(shù)，測(cè)點(diǎn)時(shí)不要求點(diǎn)與點(diǎn)之間通視，只需要在點(diǎn)的上方一定角度的空間，一個(gè)人就可以完

10、成測(cè)繪，測(cè)繪后立即顯示，基本完成地形圖。因此，該技術(shù)可以大大提高制圖效率。1.2論文研究現(xiàn)狀目前數(shù)字測(cè)圖主要是利用全站儀配合便攜式電腦或電子筆記本在野外采集數(shù)據(jù)，最后利用專業(yè)測(cè)圖軟件編輯成圖。這種方法要求在測(cè)站測(cè)量各種地物地貌的斷點(diǎn)，即斷點(diǎn)必須與測(cè)站通視。隨著GPS技術(shù)的出現(xiàn)及其RTK定位技術(shù)的廣泛應(yīng)用，利用GPS RTK定位技術(shù)進(jìn)行數(shù)字測(cè)圖，可以彌補(bǔ)測(cè)站控制面積的限制，大大提高測(cè)圖效率和精度，取得良好的效果。1.3論文的主要內(nèi)容1.根據(jù)RTK技術(shù)在測(cè)量中的工作模式、數(shù)據(jù)鏈結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)，采用雙基站比對(duì)的方法分析RTK成果的精度。2.通過GPS RTK觀測(cè)獲得原始觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析研究

11、減小誤差的方法。3.GPS RTK在數(shù)字地形測(cè)繪中的應(yīng)用，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及校正方法的研究。 HYPERLINK ./PS+RTK內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的應(yīng)用研究/Paper/pdf/y12038410006.pdf t mainFrame 第二章RTK測(cè)繪原理2.1全球定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)GPS全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)(GPS)是美國(guó)國(guó)防部于1973年批準(zhǔn)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這是一種基于衛(wèi)星的無線電導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。具有全方位、全球、全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)的導(dǎo)航、定位和授時(shí)功能?？梢詾楦黝愑脩籼峁┚_的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。整個(gè)GPS系統(tǒng)包括三個(gè)部分:空間部分、地面控制部分和用戶設(shè)備部分?？臻g的一部分，

12、即GPS衛(wèi)星星座，由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。衛(wèi)星軌道數(shù)為6個(gè)，衛(wèi)星高度為20200km，軌道傾角為55度，衛(wèi)星運(yùn)行周期為11h58m，載頻為1575.4ZMHz和1227.60MHz，衛(wèi)星通過天頂時(shí)，衛(wèi)星可見時(shí)間為5小時(shí)。平均6顆衛(wèi)星，最多9顆衛(wèi)星，可以在地球表面任意地點(diǎn)任意時(shí)間同時(shí)觀測(cè)，高度角15度以上。地面控制部分由一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)控站組成。主控站的任務(wù)是收集和處理本地站和監(jiān)測(cè)站接收到的所有數(shù)據(jù)，編制每顆衛(wèi)星的星歷和GPS時(shí)間系統(tǒng)，并將預(yù)測(cè)的衛(wèi)星星歷、鐘差和狀態(tài)數(shù)據(jù)編制成帶有大氣傳播修正的導(dǎo)航電文發(fā)送給注入站。它還負(fù)責(zé)修正衛(wèi)星的軌道偏差，必要時(shí)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行調(diào)度，讓

13、備用衛(wèi)星代替故障衛(wèi)星；監(jiān)控整個(gè)地面監(jiān)控系統(tǒng)的工作；檢查注入站發(fā)送給衛(wèi)星的導(dǎo)航信息；監(jiān)控衛(wèi)星是否向用戶發(fā)送了導(dǎo)航信息。注入站的任務(wù)是將活動(dòng)站發(fā)送的導(dǎo)航電文注入相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)器中。監(jiān)測(cè)站主要為主控站提供衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)。用戶，即GPS信號(hào)接收機(jī)，捕獲根據(jù)某一衛(wèi)星高度的截止角選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對(duì)接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理，從而測(cè)量GPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間，解譯GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航電文，并實(shí)時(shí)計(jì)算該站的三維位置，甚至三維速度和時(shí)間。2.1.2GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GLONASS)是一個(gè)類似于美國(guó)GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星定位系

14、統(tǒng)，由前美國(guó)從20世紀(jì)80年代初開始建設(shè)。前美國(guó)解體后，由俄羅斯管理。它還包括衛(wèi)星星座、地面測(cè)控站和用戶設(shè)備。GLONASS系統(tǒng)的衛(wèi)星星座由24顆衛(wèi)星組成，均勻分布在三個(gè)近似圓形的軌道平面上，每個(gè)軌道平面8顆衛(wèi)星，軌道高度19100km，運(yùn)行周期11h15，軌道傾角64.8o與美國(guó)的GPS系統(tǒng)不同，GLONASS系統(tǒng)采用頻分多址(FDMA)，根據(jù)載波頻率來區(qū)分不同的衛(wèi)星(GPS是碼分多址(CDMA)，根據(jù)調(diào)制碼來區(qū)分衛(wèi)星)。每顆GLONASS衛(wèi)星發(fā)射的兩個(gè)載波的頻率分別為L(zhǎng)1=1.602+0.5625k(MHz)和L2=1.246+0.4375k(MHz)，其中k=1-24為每顆衛(wèi)星的頻率數(shù)。

15、GLONASS衛(wèi)星的載波上還調(diào)制了兩種偽隨機(jī)噪聲碼:S碼和P碼。俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)采取軍民共享、不加密的開放政策。GLONASS系統(tǒng)主要用于導(dǎo)航和定位。與GPS系統(tǒng)一樣，GLONASS系統(tǒng)也可以廣泛應(yīng)用于各種級(jí)別和類型的測(cè)量應(yīng)用、GIS應(yīng)用和時(shí)頻應(yīng)用。2.1.3伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)系統(tǒng)歐洲民用衛(wèi)星導(dǎo)航計(jì)劃(European Civil Satellite Navigation Program)于1999年初由歐洲委員會(huì)(European colmmisino)和ellropeanspaceagency(ESA)聯(lián)合發(fā)起并實(shí)施，旨在歐洲建立一個(gè)獨(dú)立的民用全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)預(yù)

16、計(jì)將于2010年底完成。目前，中國(guó)、以色列、印度、以色列、摩洛哥、沙特阿拉伯、烏克蘭等國(guó)家和地區(qū)簽署了參與這一計(jì)劃的合作協(xié)議，其他許多國(guó)家正在與歐盟和歐洲航天局就加入這一計(jì)劃進(jìn)行談判。伽利略系統(tǒng)由五部分組成:全球設(shè)施、區(qū)域設(shè)施、本地設(shè)施以及用戶和服務(wù)中心。全球設(shè)施部分由空間部分和地面部分組成?？臻g段的30顆衛(wèi)星均勻分布在三個(gè)中高圓形地球軌道上，軌道高度為23616km，軌道傾角為56。軌道的上升點(diǎn)和交點(diǎn)在赤道上相隔120，衛(wèi)星運(yùn)行周期為14小時(shí)。每個(gè)軌道平面上有一顆備用衛(wèi)星。地面部分由完整性監(jiān)控系統(tǒng)、軌道測(cè)控系統(tǒng)、時(shí)間同步系統(tǒng)和系統(tǒng)管理中心組成。伽利略系統(tǒng)的地面部分主要由位于歐洲的兩個(gè)伽利略控

17、制中心(GCC)和分布在世界各地的29個(gè)伽利略傳感器站(GSS)組成。此外，還有5個(gè)S波段上行站和10個(gè)C波段上行站分布在世界各地，用于控制中心和衛(wèi)星之間的數(shù)據(jù)交換?？刂浦行耐ㄟ^冗余通信網(wǎng)絡(luò)與傳感器站相連。全球地面部分還提供與服務(wù)中心和增值商業(yè)服務(wù)的接口，以便與COSPAS-SARSAT的地面部分一起提供搜索和救援服務(wù)。設(shè)施的區(qū)域完整性數(shù)據(jù)由監(jiān)測(cè)站提供，完整性上行鏈路數(shù)據(jù)鏈路直接或通過全球設(shè)施的地面部分，與搜救服務(wù)提供商提供的數(shù)據(jù)一起上傳到衛(wèi)星。世界上最多可以設(shè)置8個(gè)區(qū)域地面設(shè)施。歐洲靜止導(dǎo)航重疊服務(wù)(EGNOS)系統(tǒng)通過靜止衛(wèi)星廣播GPS和GLONASS的完整性信息和差分校正。當(dāng)?shù)卦O(shè)施可以通

18、過采取增強(qiáng)措施來滿足這些要求。本地設(shè)施除了提供差分修正和完整性告警(1s)外，還可以提供以下服務(wù):商業(yè)數(shù)據(jù)(差分修正、地圖和數(shù)據(jù)庫(kù)):附加導(dǎo)航信息(偽衛(wèi)星)；在GSM和UMTS基站計(jì)算的位置信號(hào)較差的區(qū)域(如地下停車場(chǎng)、車庫(kù))增強(qiáng)定位數(shù)據(jù)信號(hào)；移動(dòng)通信渠道。用戶，即接收者，是伽利略系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。根據(jù)市場(chǎng)的需求，有各種類型的接收機(jī)使用伽利略系統(tǒng)的各種信號(hào)來實(shí)現(xiàn)不同的服務(wù)。伽利略接收機(jī)還應(yīng)該有外部輔助系統(tǒng)(GPS、GLONASS、羅蘭等。)接口，可以形成一個(gè)集成的服務(wù)。服務(wù)中心提供伽利略用戶和增值服務(wù)提供商(包括本地增值服務(wù)提供商)之間的接口。根據(jù)各種導(dǎo)航、定位和授時(shí)服務(wù)的需要，服務(wù)中心可

19、提供以下信息:性能保證信息或數(shù)據(jù)登錄；保險(xiǎn)、債務(wù)、法律和訴訟業(yè)務(wù)管理；證書和許可證信息的管理；貿(mào)易中介；支持研發(fā)方法的開發(fā)、應(yīng)用和引進(jìn)。2.1.4北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)2000年，北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)梁穎衛(wèi)星發(fā)射成功，標(biāo)志著中國(guó)擁有了自己的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。這對(duì)于滿足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的需要，促進(jìn)我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位的發(fā)展，具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)采用主動(dòng)定位原理。用戶設(shè)備不僅要接收兩顆北斗衛(wèi)星的導(dǎo)航定位信號(hào)，還要發(fā)送到衛(wèi)星上，然后由地面中心站計(jì)算出每個(gè)用戶的位置，并通過通信的方式將測(cè)得的坐標(biāo)值告知用戶。北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要服務(wù)于中國(guó)及周邊國(guó)家和地區(qū)。它可以在服務(wù)區(qū)域內(nèi)隨時(shí)隨

20、地為用戶確定地理經(jīng)緯度信息，并提供雙向短信通信和精確時(shí)間服務(wù)。北斗系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于船舶運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、海上作業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)、水文預(yù)報(bào)、森林防火、環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)行業(yè)。，并可與其他有特殊指揮調(diào)度要求的單位配合使用，如軍隊(duì)、公安、海關(guān)等。但目前，該系統(tǒng)只有兩顆衛(wèi)星。因此精度不能滿足測(cè)量和工程測(cè)量的需要，所以該系統(tǒng)在測(cè)量領(lǐng)域很少使用。2007年2月3日。中國(guó)成功發(fā)射第四顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星。在北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星的基礎(chǔ)上，中國(guó)將逐步對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)，并逐步將其擴(kuò)展為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。正在建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由5顆靜止衛(wèi)星和30顆非靜止衛(wèi)星組成，提供開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種服務(wù)模式。隨著該系統(tǒng)的

21、建立，它將在測(cè)繪領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。2.1.5準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)這個(gè)系統(tǒng)是日本經(jīng)濟(jì)團(tuán)體聯(lián)合會(huì)和政府綜合科學(xué)技術(shù)會(huì)議要開發(fā)的“準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)”。它為新一代移動(dòng)通信、廣播電視、衛(wèi)星定位和信息服務(wù)提供支持。它由三顆衛(wèi)星組成，與GPS一起工作在距地面約36000公里的圓形軌道上。預(yù)計(jì)2008年建成投入使用。三顆衛(wèi)星的軌道不同，三個(gè)軌道都與地球赤道平面成45度角。2.1.6量子定位系統(tǒng)QPS上述傳統(tǒng)定位過程中使用的方法是在空間發(fā)射電磁脈沖，以確定到達(dá)預(yù)定地點(diǎn)的時(shí)間和返回信號(hào)的時(shí)間。由于光速不變，這種處理可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離不同預(yù)定地點(diǎn)的時(shí)間同步，進(jìn)而計(jì)算出相關(guān)目標(biāo)的準(zhǔn)確位置。但這種方法的局限性在于其精度會(huì)受到功率和

22、帶寬變化的一定影響。目前正在研究的QPS可以克服上述局限性。該系統(tǒng)利用了量子力學(xué)中的量子脈沖異常，可以大大提高脈沖到達(dá)時(shí)間的測(cè)量精度。與GPS相比，QPS有以下優(yōu)點(diǎn):1 .可以提高定位精度；2、有密碼措施，并能有效應(yīng)對(duì)竊聽等入侵；3.利用量子力學(xué)的理論，使系統(tǒng)比傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)更加靈敏，最終加強(qiáng)了系統(tǒng)的功能。目前該系統(tǒng)的研究還處于早期階段，MIT(麻省理工學(xué)院)的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了QPS技術(shù)的初步論證。2.2 GPS測(cè)量原理2.2.1 HYPERLINK ./新建文件夾1/利用GPSRTK技術(shù)建立等級(jí)控制點(diǎn)可行性的研究/Paper/pdf/y4924260007.pdf t mainFrame

23、GPS定位的基本原理GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻接收三顆以上GPS衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量測(cè)點(diǎn)與三顆以上GPS衛(wèi)星之間的距離，并計(jì)算出該時(shí)刻GPS衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，再利用距離交會(huì)法計(jì)算出測(cè)站的位置。利用GPS接收機(jī)接收到的測(cè)距碼進(jìn)行定位的方法稱為偽距測(cè)量定位，利用接收機(jī)接收到的載波相位進(jìn)行定位的方法稱為載波相位測(cè)量定位。由于載波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于測(cè)距碼的波長(zhǎng)，如果接收機(jī)的碼相位和載波相位的觀測(cè)精度為0.1周，則C/A碼和載波L1對(duì)應(yīng)的距離誤差將分別為2.93m和1.9mm。因此，碼相位偽距測(cè)量定位的精度較低，一般只用于單點(diǎn)絕對(duì)定位測(cè)量。由于其高精度，載波相位測(cè)量是當(dāng)前GPS接收機(jī)常用的測(cè)量方法。載波相位測(cè)量也可以用于

24、相對(duì)定位。兩臺(tái)GPS接收機(jī)分別放置在兩個(gè)不同的點(diǎn)上，同時(shí)觀測(cè)衛(wèi)星載波信號(hào)。利用載波相位的差分觀測(cè)，可以消除或減弱各種誤差的影響，得到兩點(diǎn)間的高精度GPS基線向量。而載波信號(hào)是周期性的正弦信號(hào)，相位測(cè)量只能測(cè)量小于一個(gè)波長(zhǎng)的部分，因此存在整個(gè)周期數(shù)的不確定性，使得計(jì)算過程更加復(fù)雜。 HYPERLINK ./新建文件夾1/利用GPSRTK技術(shù)建立等級(jí)控制點(diǎn)可行性的研究/Paper/pdf/y4924260008.pdf t mainFrame 載波相位測(cè)量載波相位測(cè)量是觀測(cè)GPS接收機(jī)接收到的衛(wèi)星載波信號(hào)與接收機(jī)本地參考信號(hào)之間的相位差。JK(tx)(在本文中，上面的標(biāo)記J表示衛(wèi)星的標(biāo)簽，下面的標(biāo)

25、記K表示GPS接收機(jī)的標(biāo)簽)表示K接收機(jī)在接收機(jī)的時(shí)鐘時(shí)間tk接收的J衛(wèi)星的載波信號(hào)的相位值，而JK(tx)表示K接收機(jī)在接收機(jī)的時(shí)鐘時(shí)間tk產(chǎn)生的本地參考信號(hào)的相位值。由K接收機(jī)在接收機(jī)的時(shí)鐘時(shí)間tk觀測(cè)J衛(wèi)星獲得的相位觀測(cè)值可以寫成如下:JK(tx)=JK(tx)-K(tx)(2.1)通常，相位或相位差測(cè)量只能精確測(cè)量一周的相位值。但是，總周數(shù)無法準(zhǔn)確確定。但是，只要接收機(jī)在接收到衛(wèi)星信號(hào)后沒有失鎖，每個(gè)歷元的全周期差就是正確的。因此，在實(shí)際測(cè)量中，如果計(jì)算整個(gè)周期，則在某個(gè)初始采樣時(shí)間(t0)之后可以獲得連續(xù)的相位測(cè)量值。設(shè)初始時(shí)刻t0測(cè)得的小于一周的相位差為0，整周數(shù)為N0j。此時(shí)，包

26、括整個(gè)周期數(shù)的相位觀測(cè)值為:JK(t0)=0+N0j =JK(t0)-K(t0)ten N0j(2.2)接收器持續(xù)跟蹤衛(wèi)星信號(hào)，連續(xù)測(cè)量小于一周的相位差 (t ),并通過使用全波計(jì)數(shù)器記錄從t0到ti的整周變化Int()。只要衛(wèi)星Sj的衛(wèi)星信號(hào)從t0到ti是不間斷的，那么初始時(shí)刻整周的模糊度N0j就是一個(gè)常數(shù)，所以任意時(shí)刻ti衛(wèi)星與K接收機(jī)的相位差為:JK(TT)= JK(TT)-k(TT)+N0J+Int()(2.3)設(shè)衛(wèi)星Sj廣播的載波相位為GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間T時(shí)的j(T)，經(jīng)過傳播延遲kj(T)后由K接收機(jī)接收?？紤]到接收器鐘面和GPS標(biāo)準(zhǔn)之間的時(shí)鐘差異，有:KJ(tk)= (T) (2.4

27、)T= tk+tk-kj(T) (2.5)其中，tk是接收器時(shí)鐘誤差。將2.5代入2.4，可以得到:KJ(tk)=j(tk+tk-kj(T) (2.6)將等式2.6代入等式2.1，并且考慮tk處的整個(gè)周期數(shù)Nkj，可以獲得接收器K在其時(shí)鐘面時(shí)間tk處的時(shí)間視圖。通過衛(wèi)星Sj測(cè)量獲得的相位觀測(cè)值；JK(tk)=j(tk+tk-kj(T)-k(tk)+NkJ(2.7)其中NkJ可以被認(rèn)為是在第一次觀察時(shí)相位差的周期總數(shù)。將等式2.7中的參數(shù)T換成統(tǒng)一的接收機(jī)時(shí)鐘時(shí)間tk，由等式2.5得到:kJ(T)=kJ(tk+tk-kJ(T)=JK(tk+tk-kJ(T)(2.8)kJ(T)和j項(xiàng)在tk處展開，

28、得到(1/c)2項(xiàng)。考慮到電離層和1 (TK)和對(duì)流層和2 (TK)的影響2 (TK) inJK(tk)=KJ(tk)+ftk-(fJK(tk)-K(tk)+Nkj+(f ?1(tk)+(f(f上面的公式就是矢量載波相位的公式。2 . 2 . 3 RTK測(cè)量的工作原理差分GPS定位技術(shù)是將GPS接收機(jī)放置在已經(jīng)精確測(cè)量了點(diǎn)坐標(biāo)的參考站上。參考站的GPS接收機(jī)通過接收GPS信號(hào)計(jì)算參考站和衛(wèi)星之間距離的校正數(shù)，參考站將該校正數(shù)實(shí)時(shí)發(fā)送給移動(dòng)站。移動(dòng)站接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，也接收參考站發(fā)送的校正數(shù)，并使用該校正數(shù)校正其定位結(jié)果，從而提高定位精度。該技術(shù)可在野外實(shí)時(shí)獲取厘米級(jí)精度的三維坐標(biāo)，是GPS應(yīng)

29、用的重大發(fā)展，大大提高了控制測(cè)量、地形測(cè)量、地籍測(cè)量、施工放樣等各種測(cè)量工作的效率。單站差根據(jù)參考站發(fā)送信息的方式可分為位置差、偽距差和載波相位差。它們的工作原理基本相同。位置差主要是利用參考站的已知坐標(biāo)和接收機(jī)測(cè)得的坐標(biāo)來計(jì)算坐標(biāo)改正數(shù)。參考站通過無線電臺(tái)發(fā)送這個(gè)校正數(shù)，移動(dòng)站的接收機(jī)將參考站發(fā)送的校正數(shù)加到通過接收GPS衛(wèi)星信號(hào)計(jì)算的坐標(biāo)上，從而獲得消除了參考站和移動(dòng)站之間的公共誤差的移動(dòng)站的坐標(biāo)。這種方法計(jì)算簡(jiǎn)單，但要求參考站和移動(dòng)站必須是同一組衛(wèi)星。偽距差分定位是通過測(cè)量參考站上每顆衛(wèi)星的坐標(biāo)和參考站的已知坐標(biāo)，計(jì)算出到每顆衛(wèi)星的真距離，然后根據(jù)測(cè)得的偽距計(jì)算出真距離和偽距的差值，并將

30、差值發(fā)送給移動(dòng)站，移動(dòng)站將根據(jù)參考站發(fā)送的相應(yīng)衛(wèi)星的偽距修正數(shù)對(duì)測(cè)得的偽距進(jìn)行修正。位置差和偽距差只能滿足米級(jí)定位精度。要達(dá)到厘米級(jí)的定位精度，必須采用載波相位差分定位技術(shù)。RTK (Real Time Kinematic)又稱載波相位差技術(shù)，是一種基于GPS全球定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。利用差分定位技術(shù)，可以實(shí)時(shí)獲得運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)。載波相位差法有兩種:校正法和差分法。校正方法是將參考站的載波相位校正值發(fā)送給用戶，對(duì)用戶接收到的載波相位進(jìn)行校正，然后求解坐標(biāo)。校正方法是一種準(zhǔn)RTK技術(shù)。差分法是將參考站采集的載波相位發(fā)送給用戶，通過差分計(jì)算坐標(biāo)。根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算

31、和校正:r0j+(Np0j-N0j)+(Npj-Nj)+pj-0j=+d(2.10)其中R0j是從移動(dòng)站到衛(wèi)星的實(shí)際距離，Np0j是移動(dòng)站接收機(jī)的初始相位模糊度，N0j是參考站接收機(jī)的初始相位模糊度，Npj是從移動(dòng)站接收機(jī)的初始時(shí)期到觀測(cè)時(shí)期的相位總數(shù)，Nj是從參考站接收機(jī)的初始時(shí)期到觀測(cè)時(shí)期的相位總數(shù)。是移動(dòng)站接收機(jī)測(cè)量相位的小數(shù)部分，是參考站接收機(jī)測(cè)量相位的小數(shù)部分，而是同一觀測(cè)時(shí)期的剩余。Xj、Yj、Zj為衛(wèi)星的地心坐標(biāo)，Xp、YP、ZP為移動(dòng)臺(tái)的點(diǎn)坐標(biāo)。在差分定位中，最重要的是找到初始相位模糊度。主要解決方法有:刪除法、模糊函數(shù)法、FARA法(快速靜態(tài)定位法)、消去法等。利用差分定位技

32、術(shù)，可以完全消除接收機(jī)之間的常見誤差，如衛(wèi)星鐘差和星歷誤差，還可以消除一些傳播延遲誤差，如電離層誤差和對(duì)流層誤差，從而提高該點(diǎn)的定位精度。2.3 RTK測(cè)量系統(tǒng)的組成RTK測(cè)量系統(tǒng)主要由GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，如圖2.1所示:圖2.1 GPS RTK的組成(1) GPS接收設(shè)備雙頻GPS接收機(jī)分別設(shè)置在參考站和用戶站。因?yàn)殡p頻觀測(cè)值不僅精度高，而且有利于快速準(zhǔn)確地解算全周未知量。當(dāng)參考站為多用戶服務(wù)時(shí)，其接收機(jī)的采樣率應(yīng)與采用率最高的用戶接收機(jī)的采樣率一致。(2)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，也稱為數(shù)據(jù)鏈，由參考站的無線電發(fā)射機(jī)和用戶站的接收機(jī)組成。其頻率和功率的選擇主要取決于

33、用戶站和參考站之間的距離、環(huán)境質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速度。(3)軟件系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的軟件系統(tǒng)的質(zhì)量和功能對(duì)于保證實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的可行性、測(cè)量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性具有決定性的作用。該軟件系統(tǒng)的突出功能是能快速求解全周期的未知數(shù)，并能選擇快速靜態(tài)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)運(yùn)行方式，實(shí)時(shí)完成求解結(jié)果的質(zhì)量分析和評(píng)價(jià)。2.4RTK點(diǎn)校正方法常規(guī)的GPS測(cè)量方法，如靜態(tài)測(cè)量、快速靜態(tài)測(cè)量、動(dòng)態(tài)測(cè)量等。，都需要事后求解才能獲得厘米級(jí)的定位精度。而GPS RTK方法由于采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分技術(shù)，可以在野外實(shí)時(shí)獲得厘米級(jí)的定位精度。在GPS RTK工作模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和該站的坐標(biāo)信息傳送給流動(dòng)站。

34、移動(dòng)臺(tái)通過數(shù)據(jù)接收參考站的數(shù)據(jù)，同時(shí)采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的差分觀測(cè)值給出定位結(jié)果，時(shí)間不到一秒。因此，GPS RTK方法的應(yīng)用大大提高了工程放樣、地形測(cè)繪和一些控制測(cè)量的工作效率。由于實(shí)際測(cè)量工程中經(jīng)常使用地方(地方)坐標(biāo)系，而GPS定位直接獲得WGS-84中該點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，因此在GPS RTK測(cè)量中需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換或點(diǎn)位改正。對(duì)GPS RTK的三種常規(guī)改正方法(單點(diǎn)改正、多點(diǎn)改正和參數(shù)改正)的精度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)改正精度進(jìn)行了對(duì)比分析，并討論了影響改正精度的主要因素。1.GPS RTK點(diǎn)改正理論GPS點(diǎn)改正是建立GPS接收機(jī)采集的WGS-84數(shù)據(jù)與當(dāng)?shù)乜刂莆恢?表

35、示為海平面的當(dāng)?shù)氐貓D格網(wǎng))之間的關(guān)系，通過一系列數(shù)學(xué)變換來定義這種關(guān)系。GPS點(diǎn)改正功能允許GPS和用于改正的本地控制點(diǎn)之間的匹配(GPS坐標(biāo)必須從GPS點(diǎn)和觀測(cè)值獲得，網(wǎng)格點(diǎn)必須從網(wǎng)格點(diǎn)和地面觀測(cè)值獲得)。本實(shí)驗(yàn)采用徠卡軟件進(jìn)行計(jì)算，用最小二乘法進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，并可隨時(shí)重新校準(zhǔn)。從WGS-84位置到格網(wǎng)坐標(biāo)的數(shù)學(xué)變換為:(1)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)面由WGS-84緯度、經(jīng)度和橢球體高度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相對(duì)于當(dāng)?shù)販y(cè)繪網(wǎng)格橢球體的緯度、經(jīng)度和橢球體高度坐標(biāo)。(2)地圖投影地圖投影是將當(dāng)?shù)貦E球體的經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為當(dāng)?shù)販y(cè)圖格網(wǎng)的南北坐標(biāo)(此過程中高度值發(fā)生變化)到WGS-84高度的水準(zhǔn)面模型，獲得海面上的大概高程。對(duì)

36、轉(zhuǎn)換后的網(wǎng)格坐標(biāo)進(jìn)行平面調(diào)整，以符合本地控制數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)貦E球高的高程平差或從水準(zhǔn)面獲得的高程轉(zhuǎn)換為當(dāng)?shù)睾Ｆ矫婵刂聘叱獭?shù)據(jù)庫(kù)中的所有GPS點(diǎn)都用校正參數(shù)更新，以產(chǎn)生更精確的格網(wǎng)坐標(biāo)值。將新坐標(biāo)系定義(包括校準(zhǔn)參數(shù))保存為同一區(qū)域中未來項(xiàng)目的站點(diǎn)，并確保項(xiàng)目區(qū)域由校準(zhǔn)中使用的點(diǎn)封閉。如果工程坐標(biāo)系定義使用水準(zhǔn)模型獲取點(diǎn)高程，則高程直接由插入水準(zhǔn)模型格網(wǎng)的WGS-84的高度確定。但是，高度調(diào)整也可以應(yīng)用于由水準(zhǔn)測(cè)量模型生成的高程的頂部，允許大比例水準(zhǔn)測(cè)量模型無法考慮的小的局部變化。GPS矢量(實(shí)時(shí)或事后)的精度受參考站坐標(biāo)精度的影響。每l0m參考站坐標(biāo)誤差引起的矢量精度誤差可達(dá)百萬分之一(1PPm)

37、。例如，當(dāng)基本的WGS-84參考點(diǎn)誤差為100米，基線長(zhǎng)度為2公里時(shí)，產(chǎn)生的GPS矢量誤差可能高達(dá)2毫米。本次實(shí)驗(yàn)使用的硬件設(shè)備主要包括參考站和移動(dòng)站接收機(jī)，其中參考站由三腳架、徠卡的GPS天線和底座、接收主機(jī)、無線電發(fā)射機(jī)、無線電天線、測(cè)量筆記本、連接電纜和各儀器的電源系統(tǒng)組成。移動(dòng)站由GPS天線移動(dòng)站對(duì)中桿、GPS接收機(jī)、接收站、無線線路、測(cè)量筆記本、連接電纜等組成。數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)是與徠卡配套的GPS數(shù)據(jù)處理軟件。2.點(diǎn)校正方法(1)單點(diǎn)校正單點(diǎn)改正法的高程改正精度遠(yuǎn)低于平面坐標(biāo)，兩個(gè)平面坐標(biāo)方向的改正精度也很不均勻，北坐標(biāo)改正精度遠(yuǎn)低于東坐標(biāo)改正精度。(2)多點(diǎn)校正多點(diǎn)改正法的高程改正

38、精度也遠(yuǎn)低于平面坐標(biāo)，而且兩個(gè)平面坐標(biāo)的改正精度還參差不齊，北坐標(biāo)的改正精度遠(yuǎn)低于東坐標(biāo)。(3)參數(shù)修正參數(shù)改正后的坐標(biāo)和高程精度相對(duì)較高且均勻，其次是多點(diǎn)改正的精度和均勻性，單點(diǎn)改正的精度和均勻性均較差。主要原因是在單點(diǎn)校正過程中，只考慮了平移的三個(gè)參數(shù)，而沒有考慮旋轉(zhuǎn)參數(shù)和比例因子。而參數(shù)修正是通過七個(gè)參數(shù)進(jìn)行的，效果是所有點(diǎn)都修正了，有其整體性，所以修正效果不錯(cuò)。3.結(jié)論。GPS can三種常規(guī)改正方法(單點(diǎn)改正、多點(diǎn)改正和參數(shù)改正)的對(duì)比分析提出以下觀點(diǎn)，供實(shí)際參考。(1)參數(shù)改正的坐標(biāo)和高程精度較高且均勻，多點(diǎn)改正次之，單點(diǎn)改正較差。單點(diǎn)校正精度低的主要原因是校正過程中只考慮了平移的

39、三個(gè)參數(shù)，沒有考慮旋轉(zhuǎn)參數(shù)和比例因子。(2)在單點(diǎn)標(biāo)定過程中，當(dāng)標(biāo)定點(diǎn)靠近參考站時(shí)，標(biāo)定結(jié)果(坐標(biāo)和高程)與其已知值相差較小。隨著校準(zhǔn)點(diǎn)和參考站之間的距離增加，校準(zhǔn)結(jié)果和已知值之間的差異會(huì)變大。(3)由于參數(shù)改正方法以測(cè)區(qū)控制網(wǎng)為基礎(chǔ)，測(cè)區(qū)控制網(wǎng)的布設(shè)一般覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)，因此改正方法具有良好的完整性，其改正精度優(yōu)于單點(diǎn)改正和多點(diǎn)改正方法。(4)三種常規(guī)改正方法的平面坐標(biāo)改正精度較高，但高程改正精度較低。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，平面坐標(biāo)的改正精度接近厘米級(jí)，高程的改正精度達(dá)到分米級(jí)。2.5本章概述本章主要介紹RTK測(cè)圖的原理，全球定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，以及GPS測(cè)量的原理，包括 HYPERLINK ./

40、新建文件夾1/利用GPSRTK技術(shù)建立等級(jí)控制點(diǎn)可行性的研究/Paper/pdf/y4924260007.pdf t mainFrame GPS定位的基本原理即GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻同時(shí)接收三個(gè)以上的GPS衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量測(cè)點(diǎn)與三個(gè)以上GPS衛(wèi)星之間的距離，計(jì)算出該時(shí)刻GPS衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，然后利用距離交會(huì)法計(jì)算出測(cè)站的位置。載波相位測(cè)量是觀測(cè)GPS接收機(jī)接收到的衛(wèi)星載波信號(hào)與接收機(jī)本地參考信號(hào)之間的相位差。把公式敲出來。還有就是RTK測(cè)量的工作原理，就是利用差分定位技術(shù)，可以完全消除接收機(jī)之間的共同誤差，從而提高該點(diǎn)的定位精度。從儀器的發(fā)展過程介紹可以看出，GPS的發(fā)展速度是非常快的。從儀器的

41、原理和使用可以知道，GPS RTK的使用非常方便。綜上所述，GPS RTK為以后的測(cè)量工作提供了更加有利的條件。 HYPERLINK ./PS+RTK內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的應(yīng)用研究/Paper/pdf/y12038410018.pdf t mainFrame 第三章GPS RTK在數(shù)字地形測(cè)圖中的應(yīng)用3.1 GPS RTK技術(shù)的作業(yè)流程及作業(yè)過程中應(yīng)注意的問題3 . 1 . 1 GPS RTK技術(shù)的作業(yè)流程1.業(yè)務(wù)準(zhǔn)備實(shí)施RTK外業(yè)測(cè)量前，應(yīng)提前收集測(cè)區(qū)小比例尺地形圖，必要時(shí)進(jìn)行外業(yè)踏勘，并根據(jù)城市測(cè)量的特點(diǎn)完成準(zhǔn)備工作。主要包括以下幾個(gè)方面:根據(jù)項(xiàng)目，設(shè)置項(xiàng)目名稱。如果坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)已知，

42、則進(jìn)入手簿(一般此參數(shù)未知)。如果沒有坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，應(yīng)對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)已知控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，控制點(diǎn)盡量均勻分布在測(cè)區(qū)周圍，使所有測(cè)點(diǎn)都被已知點(diǎn)包圍，盡量避免從一端向另一端無限外推?？刂泣c(diǎn)的位置和周圍條件應(yīng)滿足GPS作業(yè)的要求。實(shí)施工程放樣時(shí)，輸入各放樣點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，以便在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的放樣。2.求被測(cè)面積的換算參數(shù)。常用的坐標(biāo)系有WGS-84坐標(biāo)系、1954坐標(biāo)系、1980坐標(biāo)系和地方獨(dú)立坐標(biāo)系。但是GPS常規(guī)測(cè)量中常用的是WGS-84坐標(biāo)系，不同地方的坐標(biāo)系是不一樣的，所以當(dāng)我們使用RTK工作時(shí)，就產(chǎn)生了坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的問題。但要解決坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，首先要確定測(cè)區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。在GPS測(cè)量中，經(jīng)常需要

43、進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。所謂坐標(biāo)變換，就是不同坐標(biāo)表示之間的變換。GPS RTK的相對(duì)定位是在WGS-84坐標(biāo)系中計(jì)算的，但我們通常采用國(guó)家坐標(biāo)系或地方坐標(biāo)系，這就要求RTK測(cè)量的最終結(jié)果也是國(guó)家坐標(biāo)系或地方坐標(biāo)系。求解平面轉(zhuǎn)換參數(shù)，至少應(yīng)同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)平面坐標(biāo)點(diǎn)，求解高程轉(zhuǎn)換參數(shù)，應(yīng)同時(shí)測(cè)量三個(gè)高程點(diǎn)。為了提高地心坐標(biāo)系與地方坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型之間的擬合程度，進(jìn)而提高待測(cè)點(diǎn)的精度，通常需要對(duì)盡可能多的已知點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量。轉(zhuǎn)換參數(shù)的獲取通常有兩種方式:1)充分利用現(xiàn)有的GPS控制網(wǎng)數(shù)據(jù)，將幾個(gè)已知點(diǎn)的地心坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)的地方坐標(biāo)輸入電子筆記本，在已知點(diǎn)上架設(shè)參考站，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行虛擬聯(lián)測(cè)，計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)；2)參考站設(shè)置在

44、已知點(diǎn)或未知點(diǎn)上，流動(dòng)站依次測(cè)量每個(gè)已知點(diǎn)的地心坐標(biāo)。將每個(gè)已知點(diǎn)對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系的平面坐標(biāo)和高程輸入手簿進(jìn)行點(diǎn)改正，剔除改正殘差較大的已知點(diǎn)，從而計(jì)算出兩個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。所以坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換需要知道不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。有三種常見的方法:1、七參數(shù)法七參數(shù)法的轉(zhuǎn)換模型常采用BURSA模型:(3.1)式(3.1)中，X0，Y0，Z0為兩個(gè)坐標(biāo)的平移參數(shù)，x，y，z為兩個(gè)坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，為兩個(gè)坐標(biāo)系的比例。這種方法又稱經(jīng)典坐標(biāo)變換法，用于不同空間的直角坐標(biāo)系變換。這種方法一般要求有三個(gè)公共點(diǎn)解算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，其他點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)利用參數(shù)轉(zhuǎn)換為國(guó)家或地方坐標(biāo)。由于兩個(gè)坐標(biāo)系中公共點(diǎn)的坐

45、標(biāo)受隨機(jī)誤差或其他系統(tǒng)誤差的影響，不同區(qū)域取不同的公共點(diǎn)會(huì)得到不同的參數(shù)，其精度水平也不同。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以保持GPS測(cè)量的精度。只要局部坐標(biāo)足夠精確(包括平面和高程)，公共點(diǎn)分布合理，無論面積大小都可以適用。缺點(diǎn)是用戶必須知道當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系的參考橢球和地圖投影參數(shù)，如當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)不準(zhǔn)確、不兼容、不均勻、分布不合理等，轉(zhuǎn)換后會(huì)嚴(yán)重影響新測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)精度。2.二維相似變換方法簡(jiǎn)單來說，GPS測(cè)得的WGS-84結(jié)果可以通過合理均勻的彈性變形納入當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系。局部坐標(biāo)系的格網(wǎng)由輸入矢量平面的直角坐標(biāo)定義，在轉(zhuǎn)換過程中作為常數(shù)定值，轉(zhuǎn)換過程中平面位置和高程分開處理。這種方法也叫插值法。其優(yōu)點(diǎn)是:不需要要求公共

46、點(diǎn)同時(shí)具有準(zhǔn)確的點(diǎn)位和高程。在建立轉(zhuǎn)換模型和應(yīng)用模型轉(zhuǎn)換的過程中，高程的誤差不會(huì)擴(kuò)散到平面位置，平面位置的誤差不會(huì)影響高程的轉(zhuǎn)換精度。另外，在計(jì)算中不需要知道當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)的橢球和投影參數(shù)。對(duì)于投影參數(shù)的情況，這是一種實(shí)用的方法。需要注意的是，為了保證精度，轉(zhuǎn)換區(qū)域的直徑不能超過10-15km，并且嚴(yán)格限制在已有重合控制點(diǎn)的部分。3.一點(diǎn)法一點(diǎn)法也分別轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置和高程。在平面點(diǎn)位轉(zhuǎn)換中，WGS-84地心坐標(biāo)通過橫軸墨卡托投影到平面直角坐標(biāo)中。然后，用實(shí)際的局部坐標(biāo)數(shù)據(jù)綜合計(jì)算它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。然后采用簡(jiǎn)單的一維高程擬合。需要注意的是，參數(shù)的適用范圍僅限于近距離操作，該方法不考慮坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)參數(shù)的影

47、響。距離越大，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的誤差越大。3.參考站的選擇原則數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由參考站發(fā)射站和移動(dòng)站接收站組成，是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的關(guān)鍵設(shè)備。可靠的數(shù)據(jù)鏈路是動(dòng)態(tài)初始化的前提。保持高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸可以減少解模糊時(shí)間，大大提高工作效率。因此，基準(zhǔn)站的布設(shè)是RTK作業(yè)順利實(shí)施的關(guān)鍵之一。參考站的布設(shè)應(yīng)滿足以下條件:參考站可設(shè)在坐標(biāo)精確的已知點(diǎn)，也可設(shè)在未知點(diǎn)(最好設(shè)在已知點(diǎn))?；緫?yīng)放置在地勢(shì)高、視野開闊、無線電覆蓋好的地方，城市勘測(cè)首選在測(cè)區(qū)的高樓上。為防止數(shù)據(jù)鏈丟失和多徑效應(yīng)，不應(yīng)有GPS信號(hào)反射體(大型停車場(chǎng)、大型建筑、擁擠街區(qū)等。)且無高壓電力線、電視臺(tái)、無線電發(fā)射機(jī)等干擾源。200米以內(nèi)?？紤]到南北極附

48、近有一個(gè)衛(wèi)星的中空區(qū)域，電臺(tái)的天線應(yīng)架設(shè)在GPS接收機(jī)的北面。4.RTK測(cè)量步驟野外作業(yè)時(shí)，參考站放置在選定的控制點(diǎn)上，接收機(jī)輸入點(diǎn)號(hào)、天線高度和WGS-84已知坐標(biāo)開啟；設(shè)置并檢查接收的GPS衛(wèi)星數(shù)量5。檢查電臺(tái)發(fā)射指示燈是否正常，參考站設(shè)置是否完成。流動(dòng)站選擇與參考站匹配的無線電頻率，檢查電臺(tái)接收指示燈是否正常，檢查接收衛(wèi)星數(shù)4顆。流動(dòng)站可以開始測(cè)量任務(wù)。先測(cè)量1-2個(gè)已知控制點(diǎn)，評(píng)估測(cè)量精度，滿足設(shè)計(jì)要求后開始測(cè)量任務(wù)。實(shí)時(shí)RTK數(shù)據(jù)處理相對(duì)簡(jiǎn)單，外業(yè)測(cè)量采集的測(cè)量坐標(biāo)通過手簿的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)直接下載到計(jì)算機(jī)中。3 . 1 . 2 GPS RTK技術(shù)作業(yè)中應(yīng)注意的問題在3.1.2.1使用R

49、TK應(yīng)注意的問題(1)操作前，儀器應(yīng)復(fù)位一次，以確保儀器處于最佳工作狀態(tài)。(2)在RTK有效測(cè)區(qū)中心的最高控制點(diǎn)設(shè)置參考站，增加參考站和流動(dòng)站天線的架設(shè)高度，以提高數(shù)據(jù)鏈的傳輸速度，延長(zhǎng)傳輸距離，保證成果的精度。(3)參考站與流動(dòng)站的距離不能太遠(yuǎn)，應(yīng)控制在能滿足“電磁波通視”要求的范圍內(nèi)。一般情況下，參考站與流動(dòng)站之間的距離在山區(qū)應(yīng)控制在5km，特別是在信號(hào)干擾或信號(hào)屏蔽的情況下，應(yīng)適當(dāng)縮短參考站與流動(dòng)站之間的距離，或使用高增益天線和高靈敏度接收機(jī)。(4)參考站的衛(wèi)星截止高度角應(yīng)設(shè)置在10以上，必要時(shí)應(yīng)增大截止高度角，以提高初始化速度。(5)選擇參考站時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾。如:高壓線、微波塔、

50、雷達(dá)和磁鐵礦等。(6)第一次設(shè)置基準(zhǔn)站或重新設(shè)置基準(zhǔn)站后，應(yīng)聯(lián)合測(cè)量一個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。3.1.2.2測(cè)量過程中應(yīng)注意的問題(1)全線參考站的WGS-84坐標(biāo)系必須與控制點(diǎn)對(duì)應(yīng)的WGS-84坐標(biāo)系一致，每次測(cè)量前應(yīng)仔細(xì)檢查7個(gè)參數(shù)，確保本測(cè)區(qū)參數(shù)的唯一性。(2)點(diǎn)采集作業(yè)前，應(yīng)檢查已知點(diǎn)的可靠性，準(zhǔn)確無誤后方可進(jìn)行測(cè)量。(3)鐵塔和中繼站定位測(cè)量時(shí)，應(yīng)存儲(chǔ)天線對(duì)中桿氣泡準(zhǔn)確對(duì)中時(shí)的點(diǎn)坐標(biāo)，并增加測(cè)量返回次數(shù)。比較兩組結(jié)果，應(yīng)采用差值小于2cm的中值；差超過2cm的要返工重測(cè)，保證該點(diǎn)的測(cè)量精度。(4)定線測(cè)量時(shí)，應(yīng)選擇可能豎立直塔的特征點(diǎn)進(jìn)行采集，同時(shí)預(yù)留定向樁，便于施工時(shí)復(fù)測(cè)定位。當(dāng)改變耐久

51、段時(shí)，在流動(dòng)站的手冊(cè)中重新輸入兩個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)，并根據(jù)新的對(duì)準(zhǔn)指南進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測(cè)量。(5)橫斷面測(cè)量時(shí)，需要驗(yàn)證兩個(gè)端點(diǎn)的輸入坐標(biāo)是否正確，然后才能采集中線點(diǎn)的坐標(biāo)。同時(shí)要注意有效區(qū)域內(nèi)特征點(diǎn)、交叉點(diǎn)、危險(xiǎn)點(diǎn)的收集。收集的數(shù)據(jù)信息應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)代碼存儲(chǔ)在GPS筆記本中。3.2 GPS RTK在數(shù)字地形測(cè)量中的應(yīng)用1.概觀利用工程學(xué)院的一部分地形圖研究了RTK在數(shù)字地形圖中的應(yīng)用，如圖3.1所示。利用GPS RTK動(dòng)態(tài)定位技術(shù)測(cè)量數(shù)字地形圖，首先要選擇合理的基準(zhǔn)站位置。E級(jí)控制網(wǎng)上的控制點(diǎn)原則上均可作為參考站，但為了提高放線精度和工作效率，應(yīng)合理選擇參考站，參考站應(yīng)設(shè)在地勢(shì)高、對(duì)天能見度好的地區(qū)(RTK技

52、術(shù)不要求兩點(diǎn)間光學(xué)能見度，但要求“電磁波能見度”)，流動(dòng)站接收的共用衛(wèi)星數(shù)不應(yīng)少于5顆，參考站與流動(dòng)站的距離不應(yīng)超過4km。流動(dòng)站開始采集數(shù)據(jù)時(shí)，必須先在另一個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行檢查，精度符合要求后再進(jìn)行大規(guī)模采樣。在地形測(cè)繪中，實(shí)測(cè)點(diǎn)與現(xiàn)有點(diǎn)相差2-3cm，精度較好。在測(cè)量區(qū)域周圍的測(cè)量點(diǎn)，每個(gè)斷點(diǎn)只需要停留幾秒鐘就可以移動(dòng)到下一個(gè)點(diǎn)，接收機(jī)自動(dòng)記錄該點(diǎn)的坐標(biāo)高程數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集的運(yùn)行點(diǎn)方案盡可能與傳統(tǒng)的人工成圖運(yùn)行點(diǎn)習(xí)慣保持一致，加密的點(diǎn)比人工運(yùn)行點(diǎn)多，以提高測(cè)量效率和數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。圖3.1利用GPSRTK系統(tǒng)繪制地形圖3 . 2 . 1 GPS RTK在圖根控制測(cè)量中的應(yīng)用在數(shù)字地形測(cè)量項(xiàng)目中，利

53、用動(dòng)態(tài)GPS RTK技術(shù)直接覆蓋已知控制點(diǎn)加密根控制點(diǎn)，可以加快項(xiàng)目進(jìn)度，提高項(xiàng)目質(zhì)量。GPS系統(tǒng)進(jìn)行圖根控制測(cè)量的可行性。GPS RTK測(cè)得的觀測(cè)數(shù)據(jù)都是獨(dú)立觀測(cè)值，其精度無法通過數(shù)據(jù)計(jì)算來檢驗(yàn)。為了驗(yàn)證其在圖根控制測(cè)量中的準(zhǔn)確性和可行性，在工程學(xué)院地形測(cè)量中對(duì)已知控制點(diǎn)和GPS RTK圖根控制點(diǎn)進(jìn)行了檢測(cè)和反復(fù)觀測(cè)。為了提高觀測(cè)精度，減少定心誤差，流動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)使用三腳架或定心桿，天線高度精確到mm，重復(fù)觀測(cè)GPS RTK圖根點(diǎn)、探測(cè)精度統(tǒng)計(jì)和重復(fù)觀測(cè)數(shù)據(jù)見表3.1。根據(jù)試驗(yàn)和重復(fù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，在觀測(cè)條件允許、計(jì)算精度較好的情況下，GPS RTK測(cè)量可以替代傳統(tǒng)的圖根控制測(cè)量。1.GPS R

54、TK測(cè)量圖根控制點(diǎn)存在的問題。GPS測(cè)量可以替代傳統(tǒng)的圖根控制測(cè)量，其單點(diǎn)觀測(cè)精度可以達(dá)到或超過圖根控制點(diǎn)的精度要求。但由于其自身的工作原理、觀測(cè)條件和各種外界因素，容易產(chǎn)生各種誤差。在地形測(cè)量項(xiàng)目中，能夠影響、改善或減小其影響的誤差因素大致有:GPS全球定位系統(tǒng)由空間部分(GPS衛(wèi)星)、地面監(jiān)測(cè)部分和用戶部分組成。如果不能接收GPS衛(wèi)星發(fā)出的精確測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航電文進(jìn)行導(dǎo)航定位，GPS精確定位無從談起；GPS RTK系統(tǒng)基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)值、偽距觀測(cè)值和基準(zhǔn)站信息都通過數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)揭苿?dòng)站。如果系統(tǒng)的無線電數(shù)據(jù)鏈路受到干擾或阻塞，系統(tǒng)將無法獲得高精度的計(jì)算結(jié)果；根據(jù)GPS RTK技術(shù)的測(cè)量原理

55、，點(diǎn)位精度是相對(duì)于特定的參考站的，點(diǎn)位誤差橢圓是隨機(jī)的。雖然單點(diǎn)的點(diǎn)精度高，但點(diǎn)與點(diǎn)之間的相對(duì)精度可能低，移動(dòng)臺(tái)與參考臺(tái)的距離越遠(yuǎn)，點(diǎn)精度越不可靠。2.GPS RTK測(cè)量圖根控制點(diǎn)時(shí)采取的措施。為了提高GPS RTK系統(tǒng)觀測(cè)結(jié)果的精度，在測(cè)量根控制點(diǎn)時(shí)，可采取以下措施減少或消除上述因素的影響:每個(gè)根點(diǎn)至少應(yīng)有兩個(gè)通視方向，通視方向之間的夾角應(yīng)控制在60 120，點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)。全站儀采集碎部數(shù)據(jù)時(shí)，觀察根點(diǎn)之間的距離和角度來檢測(cè)點(diǎn)位精度和點(diǎn)與點(diǎn)之間的相對(duì)精度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)補(bǔ)救。地圖根點(diǎn)應(yīng)選擇在視野開闊、交通便利、能長(zhǎng)期保存的地方，以便于GPS衛(wèi)星信號(hào)的接收、地圖根點(diǎn)的利用和發(fā)現(xiàn)問題

56、后的復(fù)測(cè)；圖形的根點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離各種輸電鐵塔、高壓線、通信線路、變壓器等有電磁輻射的物體，并應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離大面積水域；參考站應(yīng)盡可能設(shè)置在視野開闊、地勢(shì)較高的地方，以保持參考站與移動(dòng)站之間的數(shù)據(jù)鏈路暢通；要養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，GPS RTK系統(tǒng)要在觀測(cè)前后對(duì)已知點(diǎn)進(jìn)行檢查，在觀測(cè)過程中盡量多的試測(cè)或復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)；GPS RTK測(cè)量根控制點(diǎn)。全站儀采集碎部數(shù)據(jù)時(shí)，碎部點(diǎn)的測(cè)距長(zhǎng)度不宜過遠(yuǎn)，并應(yīng)限制測(cè)站與定向點(diǎn)的距離，防止根點(diǎn)間的相對(duì)誤差擴(kuò)大。表3.1已知點(diǎn)檢測(cè)和重復(fù)觀測(cè)的精度統(tǒng)計(jì)已知GPS RTK點(diǎn)重復(fù)觀測(cè)點(diǎn)項(xiàng)目最高的最小值中等誤差最高的最小值中等誤差x- 0104701004010280103501003

57、01019y- 010710100001039010590100101031h010670100101026- 0107601000010283 . 2 . 2 GPS RTK在地形測(cè)量數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用在數(shù)字地形測(cè)量項(xiàng)目中，利用GPS RTK系統(tǒng)采集外業(yè)數(shù)據(jù)具有受天氣因素影響小、成圖精度高、無需考慮控制點(diǎn)之間通視等優(yōu)點(diǎn)，但也存在無法觀測(cè)居民地、樹林、難以觀測(cè)復(fù)雜地形(如沖溝)等缺陷。(1)在地形測(cè)量過程中，GPS RTK系統(tǒng)可以直接觀測(cè)獨(dú)立地物(如墳?zāi)?、出水口、高程點(diǎn)等。)和線性特征(各種道路、運(yùn)河等。)在開闊地帶，其精度可達(dá)1 3厘米。具體方法是在各類地物的定位點(diǎn)放置移動(dòng)臺(tái)，在儀器狀態(tài)固定后

58、輸入各類地物對(duì)應(yīng)的屬性編碼保存，在行業(yè)整理時(shí)由程序根據(jù)屬性編碼對(duì)各類地物進(jìn)行相應(yīng)的表示。(2)在地形測(cè)量的開闊地帶，也會(huì)出現(xiàn)一些獨(dú)立的或較小的建筑物和樹林，如居民區(qū)、廠房、廢棄房屋、機(jī)井、農(nóng)場(chǎng)等。根據(jù)工程效益最大化的原則，對(duì)上述地面特征進(jìn)行分類，并采取不同的措施進(jìn)行處理。GPS RTK系統(tǒng)對(duì)地形測(cè)量中遇到的建筑物處理如下:對(duì)于低矮建筑物，將中心桿抬高，將GPS RTK系統(tǒng)的衛(wèi)星接收天線伸到屋頂直接觀測(cè)；對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高層建筑，采用GPS RTK系統(tǒng)通過觀測(cè)輔助點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，如圖3.2所示。如果要觀察房間角A、B、C、D，觀察各自延長(zhǎng)線上的輔助點(diǎn)1 8，然后畫草圖，記下要測(cè)量的點(diǎn)，輔助點(diǎn)的個(gè)數(shù)和連

59、接順序。編輯時(shí)，將它們按順序連接起來，就可以找出房角A、B、C、D；對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高層建筑和樹林，應(yīng)在其附近適當(dāng)位置用GPS-RTK系統(tǒng)作為根控制點(diǎn)，再用全站儀進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)量。(3)地形測(cè)量項(xiàng)目多分布在城鎮(zhèn)、廠礦等相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)。這個(gè)地區(qū)的通信、電力系統(tǒng)比較發(fā)達(dá)，輸電塔、高壓桿、低壓桿、通信桿比比皆是。在GPS RTK系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集中，高壓電桿、低壓電桿、通信電桿等。必須準(zhǔn)確定位，各種電桿都有一定的粗細(xì)和高度。GPS衛(wèi)星接收天線靠近電桿位置時(shí)，會(huì)遮擋部分衛(wèi)星信號(hào)，電桿上的電力線、通信線有電磁干擾，會(huì)造成數(shù)據(jù)采集困難。如果用GPS RTK系統(tǒng)采集其他部分的數(shù)據(jù)，用全站儀測(cè)量各種電桿、通信桿，工作量會(huì)

60、增加一倍。根據(jù)GPS RTK技術(shù)原理，系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)接收到的部分衛(wèi)星信號(hào)被暫時(shí)屏蔽，數(shù)據(jù)鏈無線電信號(hào)暫時(shí)中斷后，系統(tǒng)固定解的鎖定狀態(tài)不會(huì)立即解鎖，而是根據(jù)之前的經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行延伸計(jì)算。利用GPS RTK技術(shù)的這種設(shè)計(jì)理念，在野外采集各種桿位數(shù)據(jù)時(shí)，流動(dòng)站的GPS衛(wèi)星接收天線靠近桿位后，數(shù)據(jù)要快速保存(一般2 4 s)。如果速度太快，數(shù)據(jù)鏈發(fā)送的基站信息就不能被充分利用；如果速度太慢，由于部分衛(wèi)星信號(hào)的屏蔽，電源線和通訊線的電磁干擾，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在固定解鎖狀態(tài)下失鎖。圖3.2 RTK輔助方法間接觀測(cè)建筑物示意圖3.4本章概述本章主要介紹GPS RTK技術(shù)的作業(yè)流程以及作業(yè)過程中應(yīng)注意的問題，包括內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備。