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文檔簡介

1、畢 業 實 踐 報 告RTK在工程測量中的應用專 業: 工程測量班 級:2010級一班學生姓名:學 號:137637指導教師: 完成日期: 2013年 6 月10日 遼寧水利職業學院建筑與測繪工程系目錄一、緒論3(一)什么是RTK 技術3(二)現階段GPS主要應用范圍31、GPS應用于測量32、GPS應用于交通4(三)RTK技術推廣應用的主要方向4二、GPS-RTK在工程測量中的應用及影響6(一)GPS-RTK原理61、GPS-RTK技術概述62、GPS測量特點63、GPS技術應用84、GPS-RTK技術在工程測量中應用的優點95、影響GPS-RTK精度的因素及應對措施9三、 RTK的定位原理

2、、優點和缺點12(一)RTK的定位原理121、RTK定位技術的原理122、RTK的系統組成和工作原理13(二)RTK技術的誤差來源和測量精度141、RTK技術的優點152、 RTK技術的缺點153、RTK技術以后的發展方向16四、心得與體會18五、參考文獻19六、致  謝20一、緒論(一)什么是RTK 技術RTK定位技術是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS定位技術,實施動態測量。在RTK作業模式下,基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要采集GPS觀測數據,并在系統內組成差分觀測值進行實時處理,同時通過輸入的相應的坐

3、標轉換參數和投影參數,實時得到流動站的三維坐標及精度。常規的GPS測量方法,如靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分(Real - Time Kinematic 實時動態差分)方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值,RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術,它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。在RTK作業模式下,基準站通過數據

4、鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要采集GPS觀測數據,并在系統內組成差分觀測值進行實時處理,同時給出厘米級定位結果,歷時不到一秒鐘。流動站可處于靜止狀態,也可處于運動狀態;可在固定點上先進行初始化后再進入動態作業,也可在動態條件下直接開機,并在動態環境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數解固定后,即可進行每個歷元的實時處理,只要能保持四顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形,則流動站可隨時給出厘米級定位結果。RTK技術的關鍵在于數據處理技術和數據傳輸技術,RTK定位時要求基準站接收機實時地把觀測數據(偽距觀測值,相位觀測值)及已知數

5、據傳輸給流動站接收機,數據量比較大,一般都要求9600的波特率,這在無線電上不難實現。RTK定位有快速靜態定位和動態定位兩種測量模式,兩種定位模式相結合,在公路工程中的應用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監理和GIS前端數據采集。在地形圖測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面地面線測量等工作都采用了RTK作業,測量12s,精度就可以達到13 cm,且整個測量過程不需通視,有著常規測量儀器(如全站偽不可比擬的優點。(二)現階段GPS主要應用范圍1、GPS應用于測量GPS技術給測繪界帶來了一場革命。利用載波相位差分技術(RTK),在實時處理兩個觀測站的載波相位的基礎上,可以達到厘米級的精度。與傳統的手工測

6、量手段相比,GPS技術有著巨大的優勢: 測量精度高; 操作簡便,儀器體積小,便于攜帶; 全天候操作;觀測點之間無須通視;測量結果統一在WGS84坐標下,信息自動接收、存儲,減少繁瑣的中間處理環節。 當前,GPS技術已廣泛應用于大地測量、資源勘查、地殼運動、地籍測量等領域。2、GPS應用于交通出租車、租車服務、物流配送等行業利用GPS技術對車輛進行跟蹤、調度管理,合理分布車輛,以最快的速度響應用戶的乘車或送請求,降低能源消耗,節省運行成本。 GPS在車輛導航方面發揮了重要的角色,在城市中建立數字化交通電臺,實時發播城市交通信息,車載設備通過GPS進行精確定位,結合電子地圖以及實時的交通狀況,自動

7、匹配最優路徑,并實行車輛的自主導航。 民航運輸通過GPS接收設備,使駕駛員著陸時能準確對準跑道,同時還能使飛機緊湊排列,提高機場利用率,引導飛機安全進離場。3、GPS應用于救援利用GPS定位技術,可對火警、救護、警察進行應急調遣,提高緊急事件處理部門對火災、犯罪現場、交通事故、交通堵塞等緊急事件的響應效率。特種車輛(如運鈔車)等,可對突發事件進行報警、定位,將損失降到最低。 有了GPS的幫助,救援人員就可在人跡罕至、條件惡劣的大海、山野、沙漠,對失蹤人員實施有效的搜索、拯救。裝有GPS裝置的漁船,在發生險情時,可及時定位、報警,使之能更快更即使地獲得救援。4、GPS應用于農業當前,發達國家已開

8、始把GPS技術引入農業生產,即所謂的"精準農業耕作"。該方法利用GPS進行農田信息定位獲取,包括產量監測、土樣采集等,計算機系統通過對數據的分析處理,決策出農田地塊的管理措施,把產量和土壤狀態信息裝入帶有GPS設備的噴施器中,從而精確地給農田地塊施肥、噴藥。通過實施精準耕作,可在盡量不減產的情況下,降低農業生產成本,有效避免資源浪費,降低因施肥除蟲對環境造成的污染。5、GPS應用于娛樂消遣隨著GPS接收機的小型化以及價格的降低,GPS逐漸走進了人們的日常生活,成為人們旅游、探險的好幫手。通過GPS,人們可以在陌生的城市里迅速地找到目的地,并且可以最優的路徑行駛;野營者攜帶G

9、PS接收機,可快捷地找到合適的野營地點,不必擔心迷路;甚至一些高檔的電子游戲,也使用了GPS仿真技術。(三)RTK技術推廣應用的主要方向1、雙星系統(GPS+GLONASS雙系統導航定位)是GPS RTK發展的熱點,它可接收14-20顆衛星左右,是常規RTK所無法比較的,該技術使GPS設備具備最短時間達到厘米級精度的能力與最強的抗干擾遮擋能力。2、VRS(Virtual Reference Station虛擬參考站)正在改善著RTK定位的質量和距離,增強RTK的可靠性,并減少OTF初始化的時間。VRS技術,可以在50Km左右時使RTK定位平面位置精度為12cm,并無需設立自己的基準站。其應用領

10、域將逐漸涵蓋陸地測量、地籍測量、航空攝影測量、GIS、設備控制、電子和煤氣管道、變形監測、精準農業、水上測量、環境應用等諸多領域。二、GPS-RTK在工程測量中的應用及影響(一)GPS-RTK原理全球定位系統(Global Positioning System - GPS)是美國從本世紀70年代開始研制,歷時20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。經過10多年我國測繪等部門的使用表明,GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點,贏得廣大測繪工作者的信賴,并成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載

11、工具導航和管理、地殼運動監測、工程變形監測、資源勘察、地球動力學等多種學科,從而給測繪領域帶來一場深刻的技術革命。1、GPS-RTK技術概述實時動態(RTK)測量系統,是GPS測量技術與數據傳輸技術的結合,是GPS測量技術的一個新突破。RTK測量技術是以載波相位觀測量為根據的實時差分。GPS測量技術,其基本思想是:在基準站上設置1臺GPS接收機,對所有可見GPS衛星進行連續的觀測,并將其觀測數據通過無線電傳輸設備實時地發送給用戶觀測站。在用戶站上,GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時,通過無線電接收設備,接收基準站傳輸的觀測數據,然后根據相對定位原理,實時地解算整周模糊度未知數并計算顯示用戶

12、站的三維坐標及其精度。通過實時計算的定位結果,便可監測基準站與用戶站觀測成果的質量和解算結果的收斂情況,實時地判定解算結果是否成功,從而減少冗余觀測量,縮短觀測時間。2、GPS測量特點GPS系統的特點,相對于常規測量來說,GPS測量主要有以下特點:測量精度高。GPS觀測的精度明顯高于一般常規測量,在小于50 km的基線上,其相對定位精度可達1×10-6,在大于1 000 km的基線上可達1×108。測站間無需通視。GPS測量不需要測站間相互通視,可根據實際需要確定點位,使得選點工作更加靈活方便。觀測時間短。隨著GPS測量技術的不斷完善,軟件的不斷更新,在進行GPS測量時,靜

13、態相對定位每站僅需20 min左右,動態相對定位僅需幾秒鐘。儀器操作簡便。目前GPS接收機自動化程度越來越高,操作智能化,觀測人員只需對中、整平、量取天線高及開機后設定參數,接收機即可進行自動觀測和記錄。全天候作業。GPS衛星數目多,且分布均勻,可保證在任何時間、任何地點連續進行觀測,一般不受天氣狀況的影響。提供三維坐標。GPS測量可同時精確測定測站點的三維坐標,其高程精度已可滿足四等水準測量的要求。GPS定位的基本原理是根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據,采用空間距離后方交會的方法,來確定待測點的位置。常規的GPS測量方法,如靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得高精度

14、的結果,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分(Real - time kinematic)方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值,RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術,它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。在RTK作業模式下,基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要采集GPS觀測數據,并在系統內組成差分觀測值進行實時處理,

15、同時給出厘米級定位結果,歷時不到一秒鐘。流動站可處于靜止狀態,也可處于運動狀態;可在固定點上先進行初始化后再進入動態作業,也可在動態條件下直接開機,并在動態環境下完成整周模糊度的搜索求解。在固定整周未知數以后(得到固定解),只要能保持四顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形則流動站可隨時給出厘米級定位結果。 RTK 系統可應用于兩項主要測量任務,即測點定位和測設放樣。在基準站和流動站協同工作的情況下,用戶攜帶流動站系統,在測區往來行走,對特征點進行采點測量。任何性質的點都可做定位測量,如道路的中線、池塘的周邊、路燈桿位和建筑物拐角等。測點可以是原有的境界標記,也可是需要首次定位的新標記。這

16、一功能使RTK 最適合于在測圖和放樣中應用。RTK 系統可用于地形測量、面積測量和建筑測量,也可以用于測量料場及土石方工程量計算。測設放樣任務只能在 GPS 的 RTK 操作模式下完成。某一物體的放樣包括對定義該物體所在位置的一點或多點的定位。取得某一點的坐標后,用戶需要在地面上找到與該坐標對應的確切位置。傳統的做法是,全站儀測定持桿員的當前位置,并指揮其行進一定的距離后最終到達正確的位置。而RTK 流動站操作員行進中則可觀察掌上電腦屏幕來確定自己的當前位置。掌上電腦存有目標點的坐標。由于 RTK 系統已知其當前位置和要尋找的目標點位置,系統可給用戶導向到正確位置。這一功能使得 RTK 成為非

17、常有效的放樣工具。任何物體都可由RTK來測設放樣,如道路、輸電線路、油氣管線、DTM及地下管線等等。在大多數這類測量中,RTK系統比傳統全站儀系統的效率要高很多,而且只需單人操作。在博興縣地形測量中,運用了RTK技術進行圖根控制測量,探索了一條進行大面積圖根控制測量的新路子。3、GPS技術應用1控制測量為滿足城市建成區和規劃區測繪的需要,城市控制網具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點,城市、級導線大多位于地面,隨著城市建設的飛速發展,這些點常被破壞,影響了工程測量的進度,如何快速精確地提供控制點,直接影響工作的效率。常規控制測量如導線測量,要求點間通視,費工費時,且精度不均勻。GPS

18、0;靜態測量,點間不需通視且精度高,但需事后進行數據處理,不能實時知道定位結果,如內業發現精度不符合要求則必須返工。應用RTK技術將無論是在作業精度,還是作業效率上都具有明顯的優勢。2. 像控點測量像控點測量是航空攝影測量外業主要工作之一,傳統的方法要布設大量的導線來測量部分平高點,內業再空三加密。采用RTK技術測量,只需在測區內或測區附近的高等級控制點架設基準站,(若測區內或測區附近無高等級控制點,可先加密) ,流動站直接測量各像控點的平面坐標和高程,對不易設站的像控點,可采用手簿提供的交會法等間接的方法測量。像控點的精度要求對于RTK測量來說是不難達到的。與傳統作業相比

19、較,它不需要逐級布設控制點;與靜態GPS 測量相比,縮短了作業時間,因而大大提高了作業效率,功效至少提高35 倍。3.線路中線定線RTK測量技術用于市政道路中線或電力線中線放樣,放樣工作一人也可完成。將線路參數如線路起終點坐標、曲線轉角、半徑等輸入RTK的外業控制器,即可放樣。放樣方法靈活,即能按樁號也可按坐標放樣,并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移動,直到誤差小于設定的為止。 4.建筑物規劃放線建筑物規劃放線,放線點既要滿足城市規劃條件的要求,又要滿足建筑物本身的幾何關系,放樣精度要求較高。使用RTK進行建筑物放樣時需要注意檢

20、查建筑物本身的幾何關系,對于短邊,其相對關系較難滿足。在放樣的同時,需要注意的是測量點位的收斂精度,如果點位收斂精度不高的情況下,強制測量則有可能帶來較大的點位誤差。在點位精度收斂高的情況下,用RTK進行規劃放線一般能滿足要求。 5.用地測量在建設用地勘測定界測量中,RTK技術可實時地測定界址點坐標,確定土地使用界限范圍,計算用地面積,在土地分類及權屬調查時,應用RTK技術可實時測量權屬界限、土地分類修測,提高了測量速度和精度。6.其他方面測量RTK技術還可用于地形測量、水域測量、管線測量、房產測量等方面。用RTK測圖,可不用布設圖根控制,僅依據少量的基準點,即可直接測定地形地物點坐

21、標,如果用專業測圖軟件,通過電子手簿記錄即可實現數字化測圖。在水下地形測量是,RTK能自動導航和按距離或時間間隔自動采點,只要將天線高量至水面,加水深改正后,即可高精度的實時測定水下地形點的三維坐標,由專業軟件成圖。4、GPS-RTK技術在工程測量中應用的優點(1)高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值,RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術,它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。在RTK作業模式下,基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要采集GPS觀測數據,并在系統內組成差分觀測

22、值進行實時處理,同時給出厘米級定位結果,歷時不足一秒鐘。流動站可處于靜止狀態,也可處于運動狀態;可在固定點上先進行初始化后再進入動態作業,也可在動態條件下直接開機,并在動態環境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數解固定后,即可進行每個歷元的實時處理,只要能保持四顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形,則流動站可隨時給出厘米級定位結果。 (2)RTK作業自動化、集成化程度高,測繪功能強大。RTK可勝任各種測繪內、外業。流動站利用內裝式軟件控制系統,無需人工干預便可自動實現多種測繪功能,使輔助測量工作極大減少,減少人為誤差,保證了作業精度。 (3)降低了作業條件要求。RTK技術不要求兩點間滿

23、足光學通視,只要求滿足“電磁波通視”和對天基本通視,因此,和傳統測量相比,RTK技術受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制較小,在傳統測量看來由于地形復雜、地物障礙而造成的難通視地區,只要滿足RTK的基本工作條件,它也能輕松地進行快速的高精度定位作業。 (4)定位精度高,數據安全可靠,沒有誤差積累。不同于全站儀等儀器,全站儀在多次搬站后,都存在誤差累積的狀況,搬的越多,累積越大,而RTK則沒有,只要滿足RTK的基本工作條件,在一定的作業半徑范圍內,RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級。 (5)作業效率高。在一般的地形地勢下,高質量的RTK設站一次即可測完10km半徑左右的測區,大

24、大減少了傳統測量所需的控制點數量和測量儀器的“搬站”次數,僅需一人操作,在一般的電磁波環境下幾秒鐘即得一點坐標,作業速度快,勞動強度低,節省了外業費用,提高了測量效率。5、影響GPS-RTK精度的因素及應對措施在實際作業過程中,我們發現影響RTK精度的主要因素有:(1)基準站坐標精度 由RTK的工作原理可知,如果基準站的坐標精度較低,流動站得到的三維坐標都帶有系統偏差,因此,基準站坐標具有較高的精度非常重要。(2)坐標轉換參數精度 求解坐標轉換參數至少需要三個已知公共點,其精度不僅與測區內選擇的公共點的位置和數量有關,還與選用的已知公共點的坐標精度有密切關系。(3)作業環境 參考站的選擇要合適

25、,參考站要遠離大功率無線電發射臺、變電站、飛機場、高壓線等無線電干擾源,遠離大面積水域,防止GPS信號的多路徑效應影響。(4)人為因素 測量員作業的熟練程度,在作業時,如果屏幕顯示不是固定解就記錄數據,會使測設點的精度很低,甚至出現錯誤;如果接收機天線未保持垂直,測設的成果就不可取,人為地降低了測設點坐標精度;如果電瓶電量不足,也會降低流動站測設的坐標的精度和可靠性。為提高GPS RTK測設精度,需要采取必要的措施:基準站盡量選在較高的位置,要適當提高基準站發射天線的高度;聯測的控制點盡量采用已建成的國家高等級GPS點、三角點或在一個控制網內經過統一平差的GPS點,數量要盡量多;根據衛星星歷預

26、報,選擇幾何圖形強度較小、衛星數量較多且分布較好的時間段進行測設;適當延長在每個測設點的觀測時間,以確保測出的數據是固定解并且將流動站天線盡可能保持垂直;將流動站的作業半徑控制在10公里以內,若想提高作業距離,可用定向天線,定向天線可以使信號集中在某一個方向上,這樣當將天線指向正確的方向時能明顯的提高作業距離,或者也可以選擇電臺中繼站,即在適當的距離增設一臺中繼站電臺,中繼站電臺一邊接收來自基準站發射來的數據,一邊發射這些數據,這樣也能明顯的提高作業距離,供電電瓶一定要有足夠的電量;求取轉換參數時,應嚴格檢查各控制點的坐標,并仔細檢查坐標轉換欄的H殘差和V殘差值,看其數值是否在規定的允許范圍內

27、。當然RTK也有其局限性,了解其局限性可確保RTK測量成功。最主要的局限性其實不在于 RTK 本身,而是源于整個GPS系統。如前所述,GPS依靠的是接收兩萬多公里高空的衛星發射來的無線電信號。相對而言,這些信號頻率高、信號弱,不易穿透可能阻擋衛星和GPS接收機之間視線的障礙物。事實上,存在于GPS接收機和衛星之間路徑上的任何物體都會對系統的操作產生不良影響。有些物體如房屋,會完全屏蔽衛星信號。因此, GPS不能在室內使用。同樣原因, GPS也不能在隧道內或水下使用。有些物體如樹木會部分阻擋、反射或折射信號。GPS信號的接收在樹林茂密的地區會很差。樹林中有時會有足夠的信號來計算概略位置,但信號清

28、晰度難以達到厘米水平的精確定位。因此,RTK在林區作業有一定的局限性。這并不是說,GPS RTK只適用于四周對空開闊的地區。RTK測量在部分障礙的地區也可以是有效而精確的。其奧秘是能觀測到足夠的衛星來精確可靠地實現定位。在任何時間、任何地區,都可能會有7到10顆GPS衛星可用于RTK測量。RTK系統的工作并不需要這么多顆衛星。如果天空中有5顆適當分布的衛星,就可作精確可靠的定位。有部分障礙的地點只要可以觀測到至少5顆衛星,就有可能做RTK測量。在樹林或大樓四周作測量時,只要該地留有足夠的開放空間,使RTK系統可觀測到至少5顆衛星,RTK 測量就有成功的條件。三、 RTK的定位原理、優點和缺點(

29、一)RTK的定位原理隨著社會的發展,科技的進步RTK的廣泛應用是必然的,充分的了解RTK的原理以及RTK的主要誤差來源,學會減弱或者消除誤差的影響,顯的格外重要,本章主要是論述這方面的內容.。1、RTK定位技術的原理圖2-1 RTK定位原理在RTK作業模式(圖2-1)下,基準站接收機設在具有已知坐標的參考點位上,連續接收所有可視GPS衛星信號,通過數據鏈,將測站點坐標、載波相位觀測值、偽距觀測值、衛星跟蹤狀態及接收機工作狀態等“載波相位測量校正值”一起發送給流動站。流動站接收機先進行初始化,在完成整周未知數的搜索求解后,進入動態作業,其在接收來自基準站的DGPS數據時,同步觀測采集GPS衛星載

30、波相位數據,通過在系統內差分處理求解載波相位整周模糊度,依此改正移動站接收機所地坐標系坐標)。基準站接收機和流動站接收機滯后載波測得的載波滯后相位,得到基準站和流動站之間的坐標差值X、Y、Z,坐標差加上基準站坐標就可以得到流動站點的WGS84坐標,通過坐標轉換參數轉換得出流動站每個站點實用的三維位置(國家坐標系坐標或當相位具體表達公式見參考文獻)2、RTK的系統組成和工作原理(1)基準站部分、接收GPS信號,包括:導航信號、 信號;提供差分坐標,星歷等信息。(2)差分傳送部分,將基準站差分數據傳輸給移動站包括測站坐標、觀測值、衛星跟蹤狀態等數據。(3)移動站部分,接收GPS信號及基準站差分信號

31、、并進行解算,得到實時的高精度定為結果(4)手簿終端控制器內置RTK測量軟件,可設置基準站,移動站的工作參數,顯示運動站實時坐標成果,技術測量參數,進行輔助線路設計等功能。(5)RTK工作原理如圖2-2(6)RTK系統正常工作要具備一下三個條件:(1)基準站和移動站要同時接受到五顆以上的GPS衛星信號;(2)移動站要同時接受基站發出的差分信號和衛星信號;(3)基準站和移動站要保持開始同時接受衛星信號,移動站在移動的過程中也要接受基準站信號(二)RTK技術的誤差來源和測量精度如果要想了解RTK的主要誤差來源,需要先了解GPS的主要誤差源具體類別如表2-1。表2-1 GPS誤差來源誤 差 來 源對

32、距離測量影響衛星部分星歷誤差鐘誤差相對論效應1.515信號傳播電離層對流層多路徑效應1.515信號接收鐘的誤差位置誤差天線相位中心變化1.55其他影響地球潮汐負荷潮1.0表2-2 RTK誤差來源、測量精度及處理方法RTK定位誤差同儀器干擾有關天線相位中心變化天線的機械中心和電子相位中心不重合誤差一般達到3-5cm,提高RTK精度方法天線檢驗校正多路徑誤差大小和周圍的環境有關,一般誤差1-10cm不等,提高精度的方法,選擇不具反射面的點位,專業的天線,鋪設吸電波材料等信號干擾周圍有干擾源,無線電發射源,高壓電線等。提高精度的方法,遠離干擾源。氣象因素快速運動的氣象鋒面引起,一般1-2dm,氣變化

33、較快時,不進行觀測象同距離有關誤差電離層誤差和電離層引起電磁波傳播延遲有關,主要和太陽黑子活動、地理位置、季節變化、晝夜變化有關。提高精度的方法,兩個以上觀測站同步觀測;利用電離層模型改正。太陽黑子活動劇烈時不宜觀測,平靜時一般誤差為5×10-6軌道誤差目前軌道誤差只有幾米,殘余相對誤差是1×10-6,就短基線10km,結果影響可以忽略不計對流層誤差對流層誤差同點間距離和點間高差密切相關,一般可達3×10-61、RTK技術的優點(1)RTK作業效率高。在一般的地形地勢下,高質量的RTK設站一次即可測完5 km半徑的測區,大大減少了傳統測量聽需的控制點數量和測量儀器

34、的“搬站”次數,僅需一人操作,每個放樣點只需要停留12 s,就可以完成作業。在公路路線測量中,每小組(34人)每天可完成中線測量68 km,在中線放樣的同時完成中樁抄平工作。若用其進行地形測量,每小組每天可以完成0.81.5 km²的地形圖測繪,其精度和效率是常規測量所無法比擬的。(2)RTK定位精度高,沒有誤差積累 。只要滿足RTK的基本工作條件,在一定的作業半徑范圍暇一般為5 km),RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級,且不存在誤差積累。(3)RTK可以全天候作業。RTK技術不要求兩點間滿足光學通視,只需要稿足“電磁波通視和對空通視的要求,因此和傳統測量相比,RTK技術作業

35、受限因素少,幾乎可以全天候作業。(4)RTK作業自動化、集成化程度高。RTK可勝任各種測繪外業。流動站配備高效手持操作手簿,內置專業軟件可自動實現多種測繪功能,減少人為誤差,保證了作業精度。2、 RTK技術的缺點 雖然GPS技術有著常規儀器所不能比擬的優點,但經過多年的工程實踐證明,GPS RTK技術存在以下幾方面不足。(1)RTK受衛星狀況限制。GPS系統的總體設計方案是在1 973年完成的,受當時的技術限制,總體設計方案自身存在很多不足。隨著時間的推移和用戶要求的日益提高,GPS衛星的空間組成和衛星信號強度都不能滿足當前的需要,當衛星系統位置對美國是最佳的時候,世界上有些國家在某一確定的時

36、間段仍然不能很好地被衛星所覆蓋。例如在中、低緯度地區每天總有兩次盲區,每次2030 min,盲區時衛星幾何圖形結構強度低,RTK測量很難得到固定解。同時由于信號強度較弱,在對空遮擋比較嚴重的地方GPS無法正常應用。(2)RTK工作受電離層影響。白天中午,受電離層干擾大,共用衛星數少,因而初始化時間長甚至不能初始化,也就無法進行測量。根據我們的實際經驗,每天中午1213點,RTK測量很難得到固定解。 (3)信號受數據鏈電臺傳輸距離影響。數據鏈電臺信號在傳輸過程中易受外界環境影響,如高大山體、建筑物和各種高頻信號源的干擾,在傳輸過程中衰減嚴重,嚴重影響外業精度和作業半徑。另外,當RTK作業半徑超過

37、一定距離時,測量結果誤差超隈,所以RTK的實際作業有效半徑比其標稱半徑要小,工程實踐和專門研究都證明了這一點。(4)信號傳輸受對空通視環境影響。山區、林區、城鎮密樓區等地作業時,GPS衛星信號被阻擋機會較多,信號強度低,衛星空間結構差,容易造成失鎖,重新初始化困難甚至無法完成初始化,影響正常作業。(5)受高程異常問題影響。RTK作業模式要求高程的轉換必須精確,但我國現有的高程異常分布圖在有些地區,尤其是山區,存在較大誤差,在有些地區還是空白,這就使得將GPS大地高程轉換至海拔高程的工作變得比較困難,精度也不均勻,影響RTK的高程測量精度。(6)RTK現階段還不能達到100%的可靠度。RTK確定

38、整周模糊度的可靠性為95%-99%,在穩定性方面不及全站儀,這是由于RTK較容易受衛星狀況、天氣狀況、數據鏈傳輸狀況影響的緣故。通過本章的學習我們了解了RTK的定位原理和系統組成及工作條件。RTK的誤差來源有很多種,在進行使用RTK的過程中一定要采取措施保證RTK的測量精度,提供了理論依據。RTK的優點的總結可以更好的利用RTK在實際的工作中,充分的發揮RTK的優點。了解了RTK的局限性,也可以讓我們在工作的過程中采取其他的措施,去彌補RTK的不足。為以后正確的使用RTK提供了可以借鑒的理論依據。3、RTK技術以后的發展方向GPS 技術給測繪界帶來了一場革命,那么我們就說一下以后的RTK的主要

39、發展方向,將在哪些方面會有新的進展。(1)雙星系統雙星系統(GPS+GLONASS雙系統導航定位)是GPS RTK發展的熱點,它可接收14-20顆衛星左右,是常規RTK所無法比擬的,該技術使GPS設備具備最短時間達到厘米級精度的能力與最強的抗干擾遮擋能力。當然以后還會有歐洲的伽利略,中國的北斗系統,都有可能加入雙星系統。(2)VRS系統VRS就是我們通常所說的網絡RTK,VRS(Virtual Reference Station虛擬參考站)正在改善著RTK定位的質量和距離,增強RTK的可靠性,并減少OTF初始化的時間。VRS技術,可以在50Km左右時使RTK定位平面位置精度為12cm,并無需設立自己的基準站。其應用領域將逐漸涵蓋陸地測量、地籍測量、航空攝影測量、GIS、設備控制、電子和煤氣管道、變形監測、精準農業、水

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