gps-rtk测量误差研究和精度控制

《gps-rtk测量误差研究和精度控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、GPS-RTK测量误差研究和精度控制　　摘要：GPS-RTK是我国近年来发展速度较快的一种新型测量技术，在城市测绘工作中有着广泛的应用。本文结合笔者多年的实践经验，通过介绍GPS-RTK技术在我国发展的现状，着重分析了GPS-RTK技术测量误差产生的原因，并针对性提出一些合理的控制措施，以供借鉴。关键词：GPS-RTK；基本原理；测量误差；精度控制；中图分类号：P258文献标识码：A文章编号：随着我国城市化进程的不断加快，城市土地资源日益紧缺，土地价值也越来越高，这对城市地质测量工作的要求也越来越高。GPR-R

2、TK技术作为一项新型的测量技术，具有实时性高、适用性强和测量精度高等优点，能够有效弥补传统静态、快速静态和动态测量的不足，短时间内在野外实时得到厘米级定位精度的测量数据，为测绘工程提供科学的决策数据，目前该项技术在我国城市道路、铁路等测绘工作中得到广泛的应用。但在实际的测量工作中，GPS-RTK技术容易受到坐标参数转换、测量地域性等因素的影响，导致测量结果出现误差，严重影响到后期测绘工作的进展。因此，测绘人员有必要分析GPS-RTK技术测量误差产生的原因，采取必要的控制措施，提高测量精度的准确性。1GPS-RT

3、K现状81.1GPS-RTK测量基本原理RTK(Real-TimeKinematic)定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，能够实时提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还需采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，计算出厘米级定位结果。RTK技术是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业

4、效率。1.2GPS-RTK测量精度平面精度:10mm+2×10－6D；高程精度:20mm+2×10－6D。流动站至参考站点间精度用式(1)表示(1)式中σ——标准差/mm；a——固定误差/mm；b——比例误差系数/(mm/km)；d——流动站至参考站距离/km。1.3GPS-RTK测量范围8GPS-RTK测量范围根据数据链的传播限制和定位精度要求确定，但GPS-RTK测量距离一般不宜超过10km。根据测区的具体情况，可设置不同的发射天线高度和架设中继站增长传播距离。数据传输距离和测站天线高度理论关系为(2)式中

5、D——数据链覆盖范围半径/km；h1——基准站天线高/m；h2——流动站电台天线高/m。1.4GPS-RTK在铁路勘测中的应用GPS-RTK以其较高的测量效率和良好的测量精度，在铁路勘测中广泛应用，并且所占比例日渐加大，主要应用于铁路中线测量、横断面测量、地形碎部点测量及地质钻探孔位测设等。2影响GPS-RTK在铁路测量精度的因素近年来，GPS-RTK测量技术在公路勘测中得到普遍应用，尤其在公路初定测项目中的地形图核补、控制工点测量、横断面测量、中线测量等工序中成为主要勘测手段，在作业过程中，影响RTK测量质量

6、的情况仍时有发生，主要体现在以下几个方面。2.1坐标参数转换8在进行RTK测量时，首先需要输入控制点的WGS一84坐标和地方坐标系坐标，以此来求解转换参数，据此得到转换后的地方坐标。这期间待测点坐标的精度存在着坐标转换的损失。经验表明，这种损失一般在1cm左右，与控制点的精度和分布有关。控制点的选择是否恰当，会直接影响转换参数的求解，进而引起RTK测量成果的精度。值得关注的是，坐标转换参数是GPS-RTK测量的关键，稍有不慎，将会给整个工程带来返工，甚至造成不可挽回的损失。2.2测量的地域性在山区、林地或房区等

7、卫星信号不佳或无线电信号不好时进行GPS-RTK测量时会影响其测量精度。对2010年本院承担的23个勘测项目进行统计分析，结果表明:GPS-RTK测量的平面精度在0.05m范围内的占78.4%，高程精度在限差0.05m范围内的占95.5%。在实际勘测中都是按照10%的比例进行质量检查，因此，计算RTK测量正确率公式为α=90%β+10%γ(3)式中β——测量数据正确率；γ——质量检查正确率。对GPS-RTK测量精度大于0.1m(2倍精度限差)的数据进行统计分析，共有6个项目，详见表1。表1测量精度大于0.1m的

8、项目统计分析以上6个项目均位于山区，地形复杂，高差变化大，干扰卫星信号的因素多。以上分析说明，地形复杂等因素对GPS-RTK测量的正确率有一定影响。82.3对中杆误差当天线高r=2m时，对中杆不同偏斜程度引起的测量误差如图1所示。从图1中可以看出，随着对中杆倾斜角度的增加，平面坐标偏差和高程坐标偏差均越来越大。而平面坐标偏差对杆的倾斜比较敏感，当杆倾斜0.3°时，平面偏差就高达10.5