gps+rtk技术在工程测量中的应用

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1、GPSRTK技术在工程测量中的应用杨福秋张月珍李尚才（山东省国土测绘院山东济南）摘要：简要介绍了GPSRTK技术的原理，结合其在工程测量中的应用，对RTK技术的优缺点及影响RTK精度的因素进行了分析并提出了相应的应对措施。关键词：GPSRTK；精度；应对措施1GPS原理全球定位系统（GlobalPositioningSystem-GPS）是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经过10多年我国测绘等部门的使用

2、表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管理、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。GPS系统的特点，相对于常规测量来说，GPS测量主要有以下特点：①测量精度高。GPS-6观测的精度明显高于一般常规测量，在小于50km的基线上，其相对定位精度可达1×10，－8在大于1000km的基线上可达1×10。②测站间无需通视。GPS测量不需要测站间相互通视，可根据实际需要确定

3、点位，使得选点工作更加灵活方便。③观测时间短。随着GPS测量技术的不断完善，软件的不断更新，在进行GPS测量时，静态相对定位每站仅需20min左右，动态相对定位仅需几秒钟。④仪器操作简便。目前GPS接收机自动化程度越来越高，操作智能化，观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。⑤全天候作业。GPS卫星数目多，且分布均匀，可保证在任何时间、任何地点连续进行观测，一般不受天气状况的影响。⑥提供三维坐标。GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标，其高程精度已可满足四等水准测量的要求。GPS定位

4、的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，来确定待测点的位置。常规的GPS测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得高精度的结果，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分（Real-timekinematic）方法，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效率。高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能

5、够实时地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，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条877件下直接开机，并在动态环境下完成整周模糊度的搜索求解。在固定整周未知数以后（得到固定解），只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形

6、（如图2-1），则流动站可随时给出厘米级定位结果。RTK测量示意图RTK系统可应用于两项主要测量任务，即测点定位和测设放样。在基准站和流动站协同工作的情况下，用户携带流动站系统，在测区往来行走，对特征点进行采点测量。任何性质的点都可做定位测量，如道路的中线、池塘的周边、路灯杆位和建筑物拐角等。测点可以是原有的境界标记，也可是需要首次定位的新标记。这一功能使RTK最适合于在测图和放样中应用。RTK系统可用于地形测量、面积测量和建筑测量，也可以用于测量料场及土石方工程量计算。测设放样任务只能在GPS的RTK操作模式下完成。某一物体

7、的放样包括对定义该物体所在位置的一点或多点的定位。取得某一点的坐标后，用户需要在地面上找到与该坐标对应的确切位置。传统的做法是，全站仪测定持杆员的当前位置，并指挥其行进一定的距离后最终到达正确的位置。而RTK流动站操作员行进中则可观察掌上电脑屏幕来确定自己的当前位置。掌上电脑存有目标点的坐标。由于RTK系统已知其当前位置和要寻找的目标点位置，系统可给用户导向到正确位置。这一功能使得RTK成为非常有效的放样工具。任何物体都可由RTK来测设放样，如道路、输电线路、油气管线、DTM及地下管线等等。在大多数这类测量中，RTK系统比传统

8、全站仪系统的效率要高很多，而且只需单人操作。在博兴县地形测量中，运用了RTK技术进行图根控制测量，探索了一条进行大面积图根控制测量的新路子。现将工作情况介绍如下：2工程概况山东省博兴县建设局为满足城市规划及市政工程建设需要，施测了1：1000及1：50002地形图各60km。