GPS RTK差分技术在供水管网测量中的应用.pdf

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1、凰应用技术GPSRTK差分技术在供水管网测量中的应用叶斌(南海发展股份有限公司)摘要：通过对GPSRTK测量原理和测量误差因素分析，详细描述了布设GPS校正点所应注意的原则以及进行点校正的方法，达到进行供水管网测量时，地方坐标系下坐标测量的工程要求。关键词：GPS；RTK；坐标转换；精度；点校正1背景3影响GPSRTK差分测量精度的因素南海发展股份有限公司位于佛山市南海区，负3．1GPS定位技术的固有误差责南海区供水工程，管区辖下供水范围达500多平方GPS定位中存在三部分误差：一是多台接收机公公里。使用地理信息系统(GeographicInformation有的误差，如：卫星钟

2、误差、星历误差；二是传播延System，简称GIS)对管网进行管理，每年需要对新迟误差，如：电离层误差、对流层误差；三是接收机增供水管网进行测量以导入GIS系统。因此，需要建固有的误差，如：内部噪声、通道延迟、多路径效应。立南海区的地方坐标控制网。由于历史和地方政策原采用差分定位，基准站和流动站对相同卫星进行观因，桂城片区采用珠区坐标，高程采用珠基高程。而测，可完全消除第一部分误差，可大部分消除第二部桂城片区以外的区域则为珠区坐标，1985国家高程。分误差(视基准站与移动站的距离)。3．2数据传输质量引起的误差此外，根据工程的需要，桂城片区还要能提供佛山坐GPSRTK定位的数据处

3、理过程是基准站和流动标系下的测量和施工放样，工程需要异常复杂。站之间的单基线处理过程，基准站和流动站的观测数2选择GPSRTK差分测量的理由据及无线信号传输质量好坏对定位结果的影响很大。面对如此复杂的工程需求，如采用常规的GPS测为保证对卫星的连续观测和卫星信号的质量，我们选量方法，如静态、快速静态、动态测量等方法，则需择在楼顶和开阔位置(如水厂、污水厂)布设校正点，要事后进行解算才能获得厘米级的精度，难以满足工这样，基准站就可以方便地架设在这些校正点上。在程的需要。而采用GPSRTK差分测量，则能够实现信号传输方面，我们原来选择数传电台来传输基准站野外实时厘米级定位测量的精度。

4、GPSRTK差分定数据给流动站，但实际应用效果不理想。在城市楼房位技术是将一台GPS接收机安置于基准站上进行观密集区域，数传电台的传输距离往往只能达到2公里测，通过基准站实时将对卫星测量的载波相位观测左右，距离在4公里时，基准站和流动站之间就很难值、伪距观测值、基准站坐标等用无线技术(无线电通讯。为解决基准站和流动站的通讯问题，我们采用或无线网络)传送给运动中的流动站，流动站通过无CDMA数传终端替代数传电台，先将基准站数据发送线技术接收基准站所发射的信息，将载波相位观测值到中转服务器，流动站再通过CDMA网络模块连接实时进行差分处理，得到基准站和流动站基线向量中转服务器接收基准

5、站数据。这样，只要CDMA信(AX，AY，AZ)。基线向量加上基准站坐标得到号能够覆盖的地方，流动站就能接收基准站数据，解流动站每个点WGS一84坐标，通过坐标转换参数转换决了基准站与流动站通讯距离的难题。得出流动站每个点的平面坐标X、Y和高程。3．3地球曲率引起的误差在进行坐标系测量时，由于测量结果是用水平面代替水准面，由于地球曲率的影响，无可避免地会造例，使用项目A中选择的校正点，则测量项目A校成测量误差。但这些误差仅当测线距离超过一定长度正点包围范围附近的D点和E点时也是有效的。通后才予以考虑。当基准站与流动站之间的距离不超过过工程实际测量结果，只要D点和E点距离基准站15

6、km时[¨，GPSRTK差分测量的水平面定位精度能的距离在15km左右的范围，其水平精度测量是可以达到厘米级。因此，在布设校正点时，我们将布设校保证的。原因是使用GPSRTK定位时，基准站和流正点之间的距离控制在了15km以内，以保证GPS动站之间是单基线的处理过程。RTK水平定位精度。5校正点布设和地方坐标测量而高程误差与距离的平方成正比。当距离为lkm考虑到测量精度因素和点校正的几何原则，我们时，高程误差就有8cm[2]。考虑到实际工程应用时，在南海全区范围建立了如图2所示的南海区GPS地供水管网测量对高程精度要求不高，因此我们一般以方坐标校正点。校正点共17个，分别编号为C

7、001，保证水平精度为目标来布设校正点。C002，C004，C007至C020(因施工时水泥桩为随机4利用点校正建立地方坐标系的转换关系编号，故未编号C003、C005、C006)。无论使用何种GPS测量方法，GPS接收机直接采集的都是WGS84坐标数据。要将GPS接收机采集的WGS84坐标数据转换成地方坐标，必须建立WGS84坐标与地方控制坐标之间的关系。这一关系是由一系列数学转换所定义的。GPS点校正通过WGS84坐标与地方校正点的匹配，采用最小二乘法进行数学转换，从而求出W