《RTK定位技术在测绘中的应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RTK定位技术在测绘中的应用.pdf（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 RTK 定位技术在测绘中的应用 随着我国经济的飞速发展，工程建设的不断增多，工程测量技术要求也就越来越高。RTK 定位技术的出现，为测量作业带来了新的曙光，使得野外事实测量精度达到了 CM 级别，因此在测绘行业得到了广泛的应用。同时，RTK 测量的实时性好、精度高、速度快的三大优点使得RTK-GPS 作为快速采集数据与定位的有效工作工具。本文介绍了 RTK 的具体定义、定位测量的原理、工程测量中的应用及误差产生的原因。标签：RTK 定位技术；测量原理；应用；功能；误差分析 目前，实时动态定位技术在 20km 的范围内已经取得了成功，平面点位精度一般为 12cm 十 10ppm。实时动态定位技
2、术与传统测量方法相比，具有明显的区别：常规的 GPS（全球定位系统）测量方法在测量结束后，需要进行解算才能获得 CM 级的精度，但 RTK 定位技术不需要进行时候计算，它在野外能够实时获得 CM 级定位精度。RTK 定位技术采用了载波相位动态实时差分（Real-time kinematic）方法，是 GPS 應用发展的重大里程碑，它的出现给工程放样、地形测图等各种控制测量带来了很大的进步，并极大地提高了野外作业效率。一、RTK 定位技术的概念 RTK 是 Real Time Kinematic 的英文缩写，即实时动态测量。RTK 定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供
3、测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到 CM 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，还要采集 GPS 观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态。RTK 技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术。二、RTK 定位技术的测量原理 RTK 是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时的提供测站点在指定坐标系统中的三维定位结果。RTK 技术近年来发展迅猛，广泛的应用在各种控制测量、定性测量、工程选线、工程放样中，比起常规
4、仪器，很明显的提高了作业的效率与精度。因此，熟练掌握 RTK 测量原理是十分必要的。测量原理：以载波相位观测为基础的实时差分 GPS（RTDGPS）技术，目前有 3 种方法，坐标差分、伪距差分以及载波相位差分。它由三部分组成，分别为基准站接收机、流动站接收机和数据链。在基准站上设置一台接收机作为基准站，另一台或几台接收机放在用户移动台，对卫星进行连续观测，并将所观测的数据和测站信息通过数据链传输设备实时的发回用户移动台，移动台 GPS 接收机在接收 GPS 卫星信号的同时，通过数据链接收设备，接收基准站传输的数据，然 后利用相对定位的原理，将这些观测值进行差分，削弱和消除轨道误差、种差、大气误
5、差等影响因素，实时的解出流动站的三维坐标及其精度，即为基准站和流动站坐标差：X、Y、H，基准坐标得到的每一个 WGS-84 坐标，通过坐标转换参数计算出每个点的平面坐标 X、Y 和海拔高度 H。三、RTK 定位技术的特点 1、在控制测量中，控制系统自然形成，可直接读取任一点的坐标值；与传统的静态测量相比较，每个控制点的耗时由 40120min 减少至 5min 左右，在很大程度上节省了工作时间，提高了工作效益；常规测量其精度是逐级递减的，因其测量倚靠高一级的起算控制点来控制低一级的控制，而 RTK 技术不会随控制点数的增加或控制距离的增长而精度降低，它基本上可以保持等精度测量，基于以上 RTK
6、 定位技术的特点。2、在地形测图中，不必受附近控制点、山区、沟壑等的影响，对控制点通视、控制点距离及密度没有限制，可随地形变化实时采集地形数据；与常规测量相比较，在建筑物密集地区，RTK 技术由于不受高一级控制关于距离与通视约束，根据需要可以在建筑群内适当的位置设置测设图根控制点，从而完成图根测量；简化了业内计算步骤，在测量速度上有了明显的提高。3、在工程放样中，使放样测绘工作简单化、高效化，可通过计算机软件自动完成计算，在达到目标位置并满足精度要求时，自动给出相应提示并告知操作者误差值以及指导下一步施工；可以进行反复作业，从而可以提高测量的精度及可靠性。四、RTK 定位技术应用 作为目前最广
7、泛应用的定位技术RTK 技术，在测绘领域中展现了自身独有的魅力，节省了人力物力，大大提高了作业效率。1、各种控制测量 为满足城市建成区和规划区测绘的要求，城市控制网控制面积较大、精度高、使用频繁的特点。随着城乡建设的飞速发展，城市控制网常遭到破坏，严重影响了工程测量的精度。所以如何快速且精确的提供控制点，提高工作效率就显得尤为重要。传统的大地测量、工程控制测量不仅费时费人，还要求点间无阻碍物，而且精度分布不均。采用常规的 GPS 方法测量，在野外测设过程中不能实时精确的知道定位坐标，若测量完成后，回到内业进行处理后发现精度不符合要求，就得必须返回重测，而采用 RTK 来进行控制测量，能够实时知
8、道定位精度。若满足了点位精度的要求，用户就可以停止观测了，同时还能知道观测质量如何，这样大大提高了作业效率。2、地形测图 与过去要先在测量区建立图根控制点，然后在图根据点上架上全站仪配合小平板测图相比，用 RTK 测量能随时显示当前位置的三维坐标，记录点序号和特征值，采用数字化成图软件，可对作业中独立的物的测量序号进行连续测量，现场勾画草图。这样在业内就能完成地图绘制，大大节省了时间，提高了作业效率。3、工程放样 RTK 定位技术非常适合放样土地权属界线领域，特别是在通视不便、测量困难的地区。土地管理中经常出现的问题是：土地权属界线在图纸上已确定，但由于实地地形复杂或通视困难等不利条件，采用常
9、规的方法很难落界。但利用实时动态定位技术，在电子手簿上会实时显示流动站所在点与放样线的方位、距离，只需要单人背负流动站作业即可。步行放样直线距离为21km所需时间为一天半。另外，实时动态定位技术测量系统还具有曲线放样功能，因此广泛适合于公路、铁路的放样。4、像控点测量 像控点测量是航空摄影测量外业的主要工作方式之一，传统的測量需要设置大量的导线来测量部分平高点，内业再空三加密。而 RTK 技术测量，只需在测区内或测区附近的高等级控制点架设基准站，（若测区内或测区附近无高等级控制点，可先加密），流动站直接测量各像控点的平面坐标和高程，对不易设站的像控点，可采用手簿提供的交会法等间接的方法测量。对
10、于 RTK 测量来说满足像控点的精度要求是很容易做到的，而传统作业，它需要逐级布设控制点，故精度等级会逐级降低，满足不了像控点的要求。同时，与静态 GPS 测量相比，RTK技术缩短了作业时间，从而大大提高了作业效率，功效至少提高35 倍。5、其他方面测量 RTK 技术在地形测量、水域测量、管线测量、房产测量等方面均可以使用。在测图，不用布设图根控制，可直接测定地形地物点坐标，若用专业的测图软件，通过电子手簿记录即可实现数字化测图。在水下地形测量时，能自动导航和按距离或时间间隔自动采点，只需将天线高量至水面，改正水的深度后，就可高精度的实时测定水下地形点的三维坐标。在市政道路中线或电力线中线放样
11、中，放样工作可一人完成，只需将参数如起始点坐标、半径等输入 RTK 控制器，就可以实现放样。在土地分类时，RTK 技术可以实现测量权属界线、土地分类修测，从而提高了测量的速度与精度。五、RTK 定位技术误差分析 任何测量技术都会要求其准确度和可靠性，故作为当前精度较高的RTK 定位技术也不例外。现在就其影响准确度和可靠性的来源，可分为三大部分：误差分析、GPS 系统和 RTK 系统尽管 RTK。1、误差分析 误差源从性质上可分为系统误差和偶然误差两大类。系统误差包括：卫星星历误差、卫星钟误差、大气延时误差（电隔离层延时和对流层延时）及天线相位中心变化等。偶然误差误差主要为信号的多路径效应。2、
12、GPS 系统 就 GPS 系统而言，本身有一些固有因素影响其精度与可靠性，用户是无法避免与控制的。卫星的星数增加对 RTK 定位的精度没有显著的提高，但可以很好的提高 RTK 定位的可靠性。卫星的几何强度因子对 RTK 的最后定位有影响，所以在 RTK 中 PDOP 不宜大于 3。3、RTK 系统 RTK 系统中的关键问题在于：定位系统如何发现误差超限和出现不良定位结果时，RTK 系统能否发出警示。六、测量应注意的事项 1、基准站（或称参考站）与流动站（或称用户接收站）的距离应控制在 20km以内；2、基准站的地点选取应尽量满足：地势较高、对天通视良好，这样就可以避免障碍物对接收站接收卫星信号
13、的影响；3、在计算坐标值时，应选取比较均匀的几何图形换算点，并保证整个测试区都在换算点连线形成的封闭的几何图形中。4、在定位测试中，可能会出现信号的中断、遮挡或卫星失锁现象，这就需要在失锁的观测点上静止几分钟，之后自动完成重新初始化。七、结语 RTK 测量技术打破了传统测量模式，建立了空间测量的概念，改进了控制测量程序，使得测绘从控制测量到基础数据采集、内业数据处理进行了集成化处理，从而大大减少人为操作与干预，提高了测绘工作效率，保证了测量成果的正确性与精确性。该测量系统随着数据传输能力的增强，数据传输的稳定性、可靠性、抗干扰性水平的不断提高，传输距离的增长，软件系统解算能力的不断增强，实时动态定位技术必将会在更广阔的范围内得到应用。参考文献：1王小花.RTK 定位技术在测绘中的应用 B.科技创新与应用，2012 2陈建龙等.实时动态（RTK）定位技术在土地测绘中的应用B.高新技术撷芳，2000 3张忠良.航空摄影测量在土地利用现状更新调查中的应用J.铁道勘察，2004