RTK技术在水利工程断面测绘中应用.pdf

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1、RTK技术在水利工程断面测绘中应用薛广鹏(河北省承德市水利水电勘测设计所，河北承德067000)摘要：通过RTK定位技术在水利工程断面测绘实践，介绍了该技术的原理、施测技术、成果解算和测量精度。RTK技术在测绘范围较大、通视不好和已知成果密度不足情况下使用，使测量变得更快，更准，更方便，其定位和高程精度可迭厘米级。关键词：水利工程；RTK技术；测绘；断面中图分类号：TV222．2文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)05—0110一020前言差分GPS(DGPS)是最近几年发展起来的一种新的测量方法。载波相位差分技术，又称RTK(RealTi

2、meKinematic)实时动态定位技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分。能够实时提供测点(用户站)在指定坐标系的三维坐标成果，在测程15km以内可使三维定位精度达到厘米级，是GPS测量技术与数据传输技术相结合的产物，具有实时定位速度快、无需通视、保密性强、误差不累积、操作简便、节省人力、成本低、全天候作业等特点，现已广泛应用于水利、交通、矿山、建筑、房产、地籍测量等领域，在很大程度上提高了工作质量和效率。1RTK的组成及工作原理1．1RTK的组成RTK使用的设备包括：GPS接收机、电台、接收机天线、无线电发射及接受天线、电瓶、三角架、基座、对中杆、

3、背包(参考站设备和移动站设备)及用于数据采集和数据后处理的软件等。1．2RTK的工作原理RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，其基本原理是：基准站实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站，在流动站通过无线电接收基准站所发射的信息，将载波相位观测值实时进行差分处理，得到基准站和流动站基线向量(么x、么Y、么z)；基线向量加上基准站坐标得到流动站每个点wcs一84坐标，通过坐标转换基准站接收机GPs信号基准站观测数据基准站Il流动站通讯设备ll通讯设备基准站I基准培坐标观测流动站l接收机l—隰站

4、．I观测信号实时解算两站之问基线实时解算流动站wGS一84坐标．并将其转换为国家坐标或丁程坐标围1RTK工作原理示意图参数转换得出流动站每个点的平面坐标x，Y和海拔高h(如图1所示)。2RTK作业流程2．1内业准备在实施RTK外业测量前。应事先收集测区的小比例尺地形图，必要时进行野外踏勘，根据地形测量的特点完成内业的准备工作。主要包括以下几方面的内容：①根据工程项目，设定工程名称；②若已知坐标转换参数，则输入手簿(一般此参数未知)；③若无坐标转换参数，应整理测区的已知控制点资料，控制点应尽可能均匀分布在测区周围，使得所测点均在已知点的包围之内，尽可能避免从一

5、端向另一端无限的外推。控制点所处的位置和周围的条件应符合GPS作业的要求；④实施工程放样时，内业输入每个放样点的设计坐标，以便野外实施、准确放样。2。2求定测区转换参数2．2．1测区内转换参数求取对于一定区域内的测量。我们往往利用以往的控制点成果求取“区域性”的转换参数，以便适用于独立坐标系统。其区域性，理论上消弱了变形影响，提高了转换的可靠性。基准站的wGS__84坐标的获得方法有两种：一是使用已有的静态数据，直接将控制点的wGs__84坐标和地方坐标输入手簿直接求取；二是使用采集的方式获取。此种方法是在无wG卜84成果的情况下使用，具体做法如下：基准站的

6、wcS一84坐标直接从手簿中读取，然后将流动站安置于控制点上采集wGS一84坐标，每次测量前总要先对测区进行点校正(WG蝴地心坐标与独立坐标间的转换)。即测前应在测区边沿选择三个及以上分布均匀的控制点进行点校正，求解坐标转换参数。测量时应以其它已知控制点作为检核，当检核精度满足拟测量等级时，方可开始正常作业。将校正参数记录在笔记本上，每次测量前应认真核对本参数，确保本测区参数的唯一性。2．2．2求定转换参数控制点选择注意事项为了求得该测区准确的参数，选用合理的控制点，不仅能覆盖该测区的所有范围，而且能方便地架设基准站。因此这些点一般选在：①高大建筑物上或地势

7、较高、视野开阔、周围障碍物的高度角小于10一15。的位置；②能覆盖测区边缘，离开测区边缘小于1km的位置；③离开高压铁塔、发射塔或强功率发射装置大于200Ill的位置；④离开大面积水域200111以上距离，以减弱多路径效应的影响；⑤均匀分布在测区内，能保证测区内任何位置离基准站距离小于10～15km的位置；⑥与原来控制网的重合点不少于三个点，联测高等级水准点，且点间构成的图形为闭合图形。2．3RTK作业首先是设立基准站。为了保证基准站的准确性(关键是高程精度)，基准站设置在有水准高程的已知点上。架设好基准站。做好GPS接收机、电台及电池等的连线工作，输入作为

8、基准站的控制点坐标及其它一些设置参数后，启动基准站设