毕业论文--GPS-RTK技术测量原理和工程应用

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1、GPS-RTK技术测量原理和工程应用资源工程学院测绘工程专业【摘要】随着全球定位系统（GPS）的不断发展，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活中。实时动态测量技术（RealTimeKinematic，简称RTK）以其实时、高效、不受通视条件限制等优点，已被广泛应用于图根控制测量、公路测量及地形碎部测量等许多方面，倍受用户信赖。但是，相对于传统全站仪测量方式来说，它的精度还是有待提高的。GPS接收机RTK测量标称精度提供的是基准站与放样点间边长的相对精度，而在控制测量、工程放样、地形图施测工作中，用户所关心的更多是点位精度、点与点

2、之间的边长精度。因此，准确获取RTK测量点位精度以及点间边长精度，是指导如何应用RTK进行测量、如何进行成果质量控制的关键。本文通过阐述全球定位系统（GPS）的基本结构和特点，及其用途和发展历程；介绍了GPS实时动态测量GPS-RTK技术测量原理和工程的应用，并在工程应用实例的基础上总结分析GPS-RTK技术特点。【关键词】全球定位系统（GPS）；GPS-RTK技术测量；GPS-RTK应用；20目录1．前言32．GPS全球定位系统42.1GPS系统组成42.2GPS全球定位系统的主要特点52.3GPS全球定位系统主要用途63．GPS-RTK技术73.1GPS-RTK技术简介73.2GPS-R

3、TK作业模式93.3GPS-RTK技术的应用104．GPS-RTK在工程测量中的应用124.1测区概况124.2GPS-RTK基准站与流动站设置124.3碎部点数据采集124.4内业数据处理124.5GPS-RTK技术测量结果分析134.6测量成果质量的控制155．展望165.1GPS-RTK技术特点165.2发展趋势16参考文献19201．前言GPS系统具有覆盖范围广（覆盖全球），能全天候作业，定位精度高等优点。因此，该技术在航空、军事、测绘、国土等部门都得到广泛应用。特别是在2000年，美国宣布取消SA政策后，GPS系统的应用又进入了一个快速发展时期。自GPS诞生以来，其定位技术大致经历

4、了如下几个阶段：绝对定位、静态相对定位、准动态相对定位、动态相对定位和实时动态相对定位（RTK）。随着定位模式的变化，数据的处理方法也随之发生了变化，经历了一般的GPS数据处理，差分数据处理（包括三种差分方式：单差、双差、三差）。现最为普遍的定位模式就是动态相对定位，在工程测量和电力测量等方面有着广泛的应用【1】。早期GPS测量是建立在载波相位差分技术上的静态基线测量。为了得到可靠的3维解向量，一般都需要观测1～2h或是更长的时间。在FARA（整周未知数快速逼近技术）上的快速动态测量，大大提高了GPS测量的作业效率。然而，无论是静态、快速静态、准动态以及动态的作业模式都是建立在测后数据处理提

5、供定位成果的基础上。它们都是无法实时的提供成果，观测值的精度是否能达到所需的要求也要在事后才知道。因此，很多时候靠延长观测时间来获取大量的沉余观测数据。在观测时未考虑到参考站的工作状态，有时又不得不在第二天或几天后到野外返工。在常规工程控制测量中，如三角测量、导线测量，要求点与点间通视，操作起来费工费时，而且精度不均匀，外业中还不知道测量成果的精度。GPS静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量，但是需要事后进行数据处理，不能实时定位并知道定位精度，通过内业处理后发现精度不合要求必须返工测量。而用GPS-RTK技术进行控制测量既能实时得到定位结果，又能实时知道定位精

6、度。如此一来大大提高作业效率。应用GPS-RTK技术进行实时定位可以达到厘米级的精度。因此，除了高精度的控制测量还是采用GPS静态相对定位技术之外，地形测图中的控制测量，地籍和房地产测量中的控制测量和界址点点位的测量均可用GPS-RTK技术。随着GPS新技术的出现，在工程测量中可以高精度且快速地测定各级控制点的坐标。特别是GPS-RTK新技术的应用，甚至可以不布设各级控制点，单依据一定数量的基准控制点，就可以高精度且快速地测定界址点、地形点及地物点的坐标，利用相应测图软件可以在野外一次测绘成电子地图，然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。采用GPS-RTK技术进行测图时，只需一

7、人背着仪器在所需测的碎部点上呆上一、二秒钟并同时输入特征编码，用电子手簿或便携微机记录，在点位精度合乎要求的情况下，把整个区域内的地形地物点位测定后回到室内或在野外，通过专业测图软件来输出所要求的地形图。用GPS-RTK技术测定点位时不要求点间通视，仅需一人操作，即可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。应用GPS-RTK技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（如伪距或相位观测值）及已知数据（如基准