項目五

GNSS-RTK測圖與放樣任務5.1RTK實時動態定位測量基本概念01定位原理02系統構成03目錄CONTENTE任務5.1RTK實時動態定位測量04優點缺點01基本概念實時差分動態定位技術（RTK）GPS測量技術與數據傳輸技術相結合而構成的組合系統。RTK測量技術以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術。儀器設備

至少2臺接收機、數據通訊鏈、RTK軟件特點和用途在短時間內獲得厘米級精度02RTK的定位原理在已知點上設立基準站，對所有可見GPS衛星進行不間斷連續觀測，將觀測數據及基準站坐標信息一起發給流動站；流動站不僅接收來自基準站的數據，還要采集GPS觀測數據，根據相對定位、實時差分的原理，通過手簿中安裝的軟件，計算出兩測站坐標差，加上基準站的已知坐標得出流動站的坐標。此時，流動站的坐標為WGS-84坐標系中坐標，通過坐標轉換可以得到流動站在地方坐標系中的坐標，并顯示在手簿上。RTK實時動態測量系統是集計算機技術、數字通信技術、無線電技術、和GPS技術為一體的組合系統，具有定位精度高、可全天候作業等特點。03RTK動態定位系統的組成基準站流動站03RTK系統基準站的組成和作用基準站包括：●基準站接收機●衛星接收天線●無線電數據鏈電臺及發射天線●直流電源基準站的作用：求出GPS實時相位差分改正值，然后將改正值通過數傳電臺及時傳遞給流動站以精化其GPS觀測值，進而得到更為精確的實時位置信息。03RTK系統基準站的組成和作用GPS－RTK作業能否順利進行，關鍵因素是無線電數據鏈的穩定性和作用距離是否滿足要求。它與無線電數據鏈電臺本身的性能、發射天線類型、參考站的選址、設備架設情況以及無線電電磁環境等有關。基準站位置選擇注意事項：★基準站上空開闊，以保證對衛星的連續跟蹤和衛星信號的質量；★基準站周圍200m內無大功率無線電發射設施、高壓輸電線，減少電磁波對衛星信號的干擾；★基準站遠離高層建筑、大片水域等，減少多路徑影響；★基準站應該交通便利、易于保存。03RTK系統流動站的組成和作用流動站的電臺接收基準站電臺發射的信號，同時也接收基準站觀測的相同衛星的信號，用配備手簿上安裝的軟件進行實時解算。流動站數據鏈電臺的功率為2W，其電源和衛星接收機共用，不需另配電池。04電臺作業模式的優缺點利用電臺傳輸基準站數據至流動站的模式為電臺作業模式（經典RTK模式）。相比傳統測量技術，常規RTK技術存在以下優點：1.觀測時間短，有效地提高了工作效率，縮短野外作業時間，大大減少了勞動強度。2.定位精度高。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業半徑范圍內（一般為8km),RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級，這是普通測量方法很難達到的精度。3.全天候作業。RTK測量不要求基準站、移動站間光學通視，只要求滿足“電磁波”通視，因此和傳統測量相比，RTK測量受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制小，在傳統測量看來難于開展作業的地區，只要能滿足RTK的基本工作條件，它也能進行快速高精度定位，有利于按時、高效地完成外業測量工作。4.RTK測量自動化、集成化程度高，數據處理能力強。RTK可進行多種內、外業測量工作。移動站利用自帶軟件，無需人工干預便可自動實現多種測繪功能，減少了輔助測量工作和人為誤差，保證了作業精度。電臺作業模式的局限性：1.數據通訊信號受到遮擋，有盲區！2.電臺信號容易受干擾，所以要遠離大功率干擾源；3.作業距離一般距離為0-28公里，特別是山區或城區傳播距離就會受到影響；4.電臺的架設對環境有非常高的要求；5.設備較多，攜帶不方便。04作業模式項目五

GNSS-RTK測圖與放樣任務5.2GNSS-RTK的作業模式電臺模式01GPRS模式02CORS模式03目錄CONTENTE任務5.2GNSS-RTK的作業模式01電臺模式1）系統原理01電臺模式視野開闊2）作業方式01電臺模式1

用戶需要架設本地的參考站。2

誤差隨距離增長，可靠性和可行性隨距離加大而降低。3誤差增長使流動站和參考站距離受到限制。4

數據通訊通常采用無線電技術，流動站距離受到基準站電臺天線高低及障礙物影響限制較大。3）局限性技術優化1：利用網絡（GPRS技術）代替電臺傳輸數據！Internet互聯網數據傳輸方式：GPRS/CDMA撥號上網→Internet→服務器→

Internet→GPRS/CDMA撥號上網安裝有手機卡安裝有手機卡Internet互聯網02GPRS模式1）系統原理02GPRS模式1.儀器配置簡單，攜帶方便，減輕了野外作業的勞動強度。2.作業距離不受限制，測量范圍更加廣泛。3.基準站位置的選擇更加不受限制，無需架設在高點。1.通訊的穩定性較差，容易受一些外部電磁信號干擾。2.作業范圍取決于移動通訊的網絡覆蓋度。3.采用GSM或GPRS/CDMA通訊還會產生費用。局限性優點3）優點和局限性03技術優化2：利用CORS代替網絡模式中的基準站！Internet互聯網服務器數據傳輸方式：GPRS/CDMA撥號上網→Internet→服務器→

Internet→GPRS/CDMA撥號上網安裝有手機卡Internet互聯網與聯網的電腦相連，不需要手機卡，連續運行！1）系統原理CORS模式032）作業方式CORS模式03

（1）改進了初始化時間、擴大了有效工作的范圍。

（2）采用連續基站，用戶隨時可以觀測，使用方便，提高了工作效率。

（3）采用了多個參考站的聯合數據，可以有效地消除系統誤差和周跳，大大提高了可靠性。

（4）用戶不需架設參考站，真正實現單機作業，提高了儀器使用效率。

（5）使用固定可靠的數據鏈通訊方式，減少了噪聲干擾。

（6）提供遠程INTERNET服務，實現了數據的共享。

（7）擴大了GPS在動態領域的應用范圍，更有利于車輛、飛機和船舶的精密導航。3）優點和局限性CORS模式033）優點和局限性用戶需要架設本地的參考站（費用高）。1誤差隨距離增長。2誤差增長使流動站和參考站距離受到限制，距離越遠初始化時間越長。3可靠性和可行性隨距離降低（40km）。4CORS模式謝謝項目五

GNSS-RTK測圖與放樣任務5.3CORS連續運行參考站系統CORS系統原理01CORS系統組成02CORS系統分類03目錄CONTENTE任務3.CORS連續運行參考站系統04CORS系統優勢及必要性01CORS系統原理CORS全稱：連續運行參考站網絡（ContinuouslyOperatingReferenceStations）CORS技術就是利用地面布設的一個或多個基準站組成GPS連續運行參考站（CORS），綜合利用各個基站的觀測信息，通過建立精確的誤差修正模型，通過實時發送差分改正數，修正用戶的觀測值精度，在更大范圍內實現移動用戶的高精度導航定位服務。CORSRTK技術集Internet技術、無線通訊技術、計算機網絡管理技術和GPS定位技術于一體，是參考站網絡式GPS多功能服務系統的核心支持技術和解決方案。01CORS系統原理CORS的特點通俗的講，就是大的測繪部門架設幾個或者幾十個上百個永久的基準站，覆蓋一個比較大的區域，那么下次出去做外業測量就不用再架設基準站。

02CORS系統組成CORS組成數據通訊子系統數據中心子系統基準站網子系統用戶服務子系統02CORS系統組成02CORS系統組成提供CORS系統的原始數據GNSS接收機+天線----核心基建：天線礅標、機房接地與避雷：避雷針、電涌防通訊：路由器供電：交流電、UPS基準站設備03CORS系統分類網絡CORS多基站CORS單基站CORSCORS只有一個連續運行站。類似于一加一或一加N的RTK，只不過基準站由一個連續運行的基準站代替。分布在一定區域內的多臺連續觀測站，每一個觀測站都是一個基準站，他們都將數據發送到一個服務器。流動站作業時，只要發送它的位置信息到服務器，系統自動計算流動站與基站間的距離，將距離近的基站差分數據發送給流動站。利用一套軟件，對分布在一定區域內的多臺基準站的坐標和實時觀測數據進行系統綜合誤差改正建模，盡可能消除區域內流動站觀測數據的系統綜合誤差，獲得高精度的實時定位結果。04CORS系統優勢及必要性優勢無需架設基準站，單站即可作業操作簡便擴大作業半徑基準站架設節約成本：人力成本提高效率：工作效率、作業效率04CORS系統優勢及必要性必要性1CORS的建立可以大大提高測繪精度、速度與效率，降低測繪勞動強度和成本。23CORS將是城市信息化的重要組成部分，并由此建立起城市空間基礎設施的三維、動態、地心坐標參考框架，從而從實時的空間位置信息面上實現城市真正的數字化。CORS的建立，可以對工程建設進行實時、有效、長期的變形監測，對災害進行快速預報。謝謝項目五

GNSS-RTK測圖與放樣任務5.4RTK控制測量控制測量基本知識01平面控制測量02高程控制測量03目錄CONTENTE任務5.4RTK控制測量04成果數據處理01控制測量基本知識（1）分類及適用范圍一、二、三級控制五等高程控制平面控制測量RTK控制測量高程控制測量

適用于范圍：布設外業數字測圖和攝影測量與遙感的控制基礎，可以作為圖根測量、像片控制測量、碎部點數據采集的起算依據。01控制測量基本知識（2）技術設計與精度要求地心坐標參心坐標坐標系統轉換參數高程成果技術設計組織實施

精度要求：經、緯度記錄精確至0.00001”，平面坐標和高程記錄精確至0.001m。天線高量取精確至0.001m02平面控制測量RTK控制點平面坐標測量時，流動站采集衛星觀測數據，并通過數據鏈接收來自基準站的數據，在系統內組成差分觀測值進行實時處理，通過坐標轉換方法將觀測得到的地心坐標轉換為指定坐標系中的平面坐標。（1）平面控制測量原理02平面控制測量（2）平面控制點測量主要技術標準02平面控制測量（3）RTK平面控制點測量的技術要求1.自設基準站如需長期和經常使用，宜埋設有強制對中的觀測墩。2.應正確設置隨機軟件中對應的儀器類型、電臺類型、電臺頻率、天線類型、數據端口、藍牙端口等。3.用電臺進行數據傳輸時，基準站宜選擇在測區相對較高的位置。4.用移動通信進行數據傳輸時，基準站必須選擇在測區有移動通信接收信號的位置5.選擇無線電臺通信方法時，應按約定的工作頻率進行數據鏈設置，以避免串頻。5.觀測開始前應對儀器進行初始化，并得到固定解，當長時間不能獲得固定解時，宜斷開通信鏈路，再次進行初始化操作。4.作業過程中，如出現衛星信號失鎖，應重新初始化，并經重合點測量檢測合格后，方能繼續作業。3.進行后處理動態測量時，流動站應先在靜止狀態下觀測10-15min，然后在不丟失初始化狀態的前提下進行動態測量。2.RTK測量流動站不宜在隱蔽地帶、成片水域和強電磁波干擾源附近觀測。1.網絡RTK測量流動站應在CORS網的有效服務區域內進行，并實現數據與服務控制中心的數據通訊。基準站流動站02平面控制測量（4）測區坐標系統轉換參數的獲取方法方法二方法三方法一在獲取測區坐標轉換參數時，可以直接利用已知的參數。在沒有已知轉換參數時，可以自己求解。2000國家大地坐標系與參心坐標系(如1954年北京坐標系、1980西安坐標系或地方獨立坐標系)轉換參數的求解，應采用不少于3點的高等級起算點兩套坐標系成果，所選起算點應分布均勻，且能控制整個測區。方法四轉換時應根據測區范圍及具體情況，對起算點進行可靠性檢驗，采用合理的數學模型，進行多種點組合方式分別計算和優選。03高程控制測量RTK控制點高程的測定，通過流動站測得的大地高減去流動站的高程異常獲得，高程異常值為：WGS-84橢球面與本地參考橢球面的高差。（1）高程控制測量原理03（2）高程控制點測量技術指標及要求

要求：RTK高程控制點測量流動站觀測時應采用三角架對中、整平，每次觀測歷元數應不小于20個，采樣間隔2s～5s，各次測量的大地高較差應不大于4cm。

高程控制測量04成果數據處理用RTK技術施測的平面控制點成果應進行100%的內業檢查和不少于總點數10%的外業檢測，平面控制點外業檢測可采用相應等級的衛星定位靜態(快速靜態)技術測定坐標，全站儀測量邊長和角度等方法，高程控制點外業檢測可采用相應等級的三角高程、幾何水準測量等方法，檢測點應均勻分布測區。檢測結果應滿足表的要求（1）RTK控制測量外業采集的數據應及時進行備份和內外業檢查04成果數據處理（2）RTK任務完成后，應提交下列資料1234技術設計、技術總結和檢查報告。接收機檢定資料。按要求應提交的控制點點之記。技術設計書要求的各類成果資料。04成果數據處理（3）RTK成果驗收內容工作包括0102030405成果驗收技術設計和技術總結是否符合要求。觀測的參數設置、觀測條件及檢測結果和輸出的成果是否符合要求。轉換參考點的分布及殘差是否符合要求。實地檢驗控制點的精度及選點、埋石質量。實地檢驗地形測量各質量元素的質量。謝謝項目五

GNSSRTK數字測圖任務5.5GNSSRTK數字測圖GNSSRTK數字測圖衛星定位技術——人類利用人造地球衛星確定測站點位置的技術。衛星大地測量——利用人造地球衛星為大地測量服務的一門技術，它的主要內容是在地面上觀測人造地球衛星，通過測定衛星位置的方法，來解決大地測量任務。數字測圖是以計算機及其軟件為核心在外接輸入輸出設備的支持下，對地形數據進行采集、輸入、成圖、輸出、管理的過程。GNSSRTK數字測圖該測量模式是位于基準站的GNSS接收機通過數據鏈將其觀測值及基準站坐標信息一起發給流動站的GNSS接收機，流動站不僅接收來自基準站的數據，還接收GNSS衛星數據，并與基準站觀測數據組成相位差分觀測值，進行實時處理，直接測定地物點三維坐標成果，由于GNSS-RTK技術具有全天候、高精度、實時獲取點位三維坐標等特點。平板儀測圖全站儀測圖GNSS-RTK測圖平板儀測量是早期我國各生產單位用于測繪大比例尺地形圖的一種傳統方法。利用全站儀進行地形數據采集，電子手薄記錄觀測數據，同時人工繪制地形草圖，測量工作完成后，將測量數據直接由記錄器傳輸到計算機，再由人工按草圖編輯圖形文件，經人機交互編輯修改，最終生成數字地形圖。GNSSRTK數字測圖測區資料收集圖根控制網布設碎部點測量地形圖繪制成果檢查驗收GNSS-RTK數字測圖的流程GNSSRTK數字測圖測區高等級控制點已有各比例尺地形圖交通圖與行政區劃圖等資料收集BACGNSSRTK數字測圖圖根控制網是為滿足測圖需要而建立的控制網，建立圖根控制網的目的就是獲得能直接用于地形測圖的控制點坐標，其控制點稱為圖根控制點或圖根點。圖根控制網的精度要求相對來說較低，一般要求圖根點相對于圖根起始點的點位中誤差不大于圖上0.1mm。GNSSRTK數字測圖碎部測量就是測定碎部點的平面位置和高程，碎部測量是根據比例尺要求，運用地圖綜合原理，利用圖根控制點對地物、地貌等地形圖要素的特征點，用測圖儀器進行測定并對照實地用等高線、地物、地貌符號和高程注記、地理注記等繪制成地形圖的測量工作。GNSSRTK數字測圖地形圖繪制就是利用將外業測量的地形數據傳輸至計算機，利用專業的制圖軟件進行編輯，繪制，出圖的過程。GNSSRTK數字測圖123作業人員自查互查作業單位自查的業主成果驗收二級檢查測繪成果GNSSRTK數字測圖基準站應架設于測區中心位置，選擇環境空曠、視野開闊、地勢較高的地方，避免架設在高壓輸變電、無線電通訊設備等影響GNSS信號接收與基準站無線電信號發射的區域在測繪過程中及時進行調整與矯正，以保證測量結果的可靠性及數據的準確性。移動站要求衛星高角度應大于15度，確保移動站所能觀測到的GNSS衛星數不少5顆，根據儀器的固定誤差與比例誤差，移動站與基準站之間距離不大于一定距離移動站需要處于固定解后方可開始測量，直至測量任務結束。GNSS-RTK數字測圖質量儀器架設測圖工程設置坐標轉換參數的求取待測量地物的取舍GNSSRTK數字測圖1954北京坐標系對應的克拉索夫斯基橢球，其長半軸a為6378.245km，α為1:298.3；1980西安坐標系對應的IAG-75

橢球，其長半軸a為6378.140km，扁率α為1:289.257；國家2000大地坐標系對應的CGCS2000橢球,長半軸a為6378.137km，扁率α為1:298.257。測圖工程設置包括橢球參數設置與投影設置橢球參數設置投影設置包括投影方式及中央子午線設置1:100萬比例尺地形圖采用蘭伯特投影（正軸等角割圓錐投影）大于等于1:50萬比例尺地形圖均采用高斯-克呂格投影（等角橫軸切橢圓柱投影）高斯投影分為3度投影或6度帶投影，三度帶中央子午線計算方法為3*N，6度帶中央子午線計算方法為6N-3，其中N為帶號。GNSSRTK數字測圖GNSS接收機直接獲取的點位坐標為WGS-84坐標系，轉換參數的求取是利用GNSS-RTK進行數字測圖的重要環節01020304公共點錄入與測量公共點坐標匹配轉換參數求取點位精度驗證轉換參數GNSSRTK數字測圖數字測圖是對地球表面的地物、地貌在水平面上的投影位置和高程進行測定，并按一定比例縮小，用符號和注記繪制成地形圖的工作。地物類型地物類型舉例水系江河、運河、溝渠、湖泊、池塘、井、泉、堤壩、閘等及其附屬建筑物居民地城市、集鎮、村莊、窯洞、蒙古包以及居民地的附屬建筑物道路網鐵路、公路、鄉村路、大車路、小路、橋梁、涵洞以及其它道路附屬建筑物獨立地物三角點等各種測量控制點、亭、塔、碑、牌坊、氣象站、獨立石等管線與垣墻輸電線路、通信線路、地面與地下管道、城墻、圍墻、柵欄、籬笆等境界與界碑國界、省界、縣界及其界碑等土質與植被森林、果園、菜園、耕地、草地、沙地、石塊地、沼澤等。GNSSRTK數字測圖GNSS測量技術與應用謝謝！第五章

GNSS-RTK測圖與放樣任務5.6GNSS-RTK施工放樣施工放樣是根據建筑物的設計尺寸，找出建筑物各部分特征點與控制點之間位置的幾何關系，算得距離、角度、高程、坐標等放樣數據，然后利用控制點，在實地上定出建筑物的特征點，據以施工，施工放樣是保證工程順利安全實施的重要前提。GNSS-RTK施工放樣GNSS-RTK施工放樣施工放樣放樣內容放樣過程直接放樣是根據放樣依據和放樣結果的幾何位置關系，直接放樣出實地位置。歸化放樣是在直接放樣后，再精確測定其位置，與設計位置比較求出偏差，然后調整到設計位置。高程放樣平面位置放樣放樣結果角度放樣距離放樣高程放樣直接放樣歸化放樣GNSSRTK施工放樣放樣前準備工作熟悉總體和細部結構設計圖確定工程主要設計軸線，各部件之間的幾何關系檢查設計數據，計算放樣數據，確定放樣方案GNSSRTK施工放樣控制點是從合法、有效途徑獲取，若控制點達不到放樣所需精度和密度時，可重新布設控制網或對原有控制網加密。整體或局部設計圖紙必須為業主確認簽署的正式圖紙或文件。圖紙及控制點要求

放樣方法及精度估算

放樣程序

人員及設備配置54放樣方案控制點