论gps rtk技术加密首级控制网可行性

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1、论GPSRTK技术加密首级控制网可行性　　摘要：本文结合工程实践，介绍了GPSRTK在公路加密控制网建立中的应用。通过对实际算例的精度分析和方案比较，并考虑线路工程的具体特点(公路路线一般处在一条带状走廊内)以及人力、物力资源等诸多因素，提出了利用双频GPS接收机建立首级控制网，这样既保证了精度又提高了经济效益。对于加密控制网，则采用RTK动态测量实时建立。RTK动态测量使控制点的建立从传统的30~50min减少到一分钟以内，大大地提高了效率。关键词：GPS静态定位GPSRTK定位线路控制测量相对精度中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：

2、0前言6GPS在铁路、公路等线路工程测量中的应用，在最近的两年得到了迅速推广，这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。GPS测量方法布网灵活，对网形要求较低，点与点之间不需要完全通视，正能解决常规测量方法出现的困难。随着美国SA政策的取消，民间用户使用的C/A码定位信号精度得到实质性的改进，用户实时单点定位精度得到进一步的提高。以及GPS实时动态技术的不断成熟，将GPSRTK技术用于线路控制测量正是测绘界目前的研究方向之一。1GPSRTK概述1.1RTK技术的基本原理RTK是以载波相位

3、测量为根据的实时差分GPS测量，它能够实时的提供测站点在指定坐标系统中的厘米级精度的三维定位结果。目前，实时差分GPS主要有两种形式，一种是RTK(实时动态差分)，技术另一种是RTD(实时伪距差分)技术。当前，RTD技术的定位精度较低，尚不能满足工程测量的要求，而RTK技术的定位精度已达到厘米级，完全可以满足工程测量的精度要求。1.2RTK系统的组成RTK系统主要由：一个基准站、若干个流动站、通讯设备三大部分组成。基准站包括GPS接收机、GPS天线、无线电通讯发射装置、电子手薄、无线电接收装置、电源等设备。2平面控制及高程测量2.1工程概况本题选取

4、工大连湾到金石滩，长30公里作为实验场地。路线所在区域属于平原微丘区，沿线经过市区，通视条件不很理想，因此采用GPS定位技术布设平面控制网，控制网由整体到局部进行分级布设，首级网采用GPS静态技术布设，加密网采用GPS动态RTK技术布设。62.2外业测量结合测区1：50000地形图，我们先在图纸上确定已有国家平面控制点位置，共联测三个国家三角点，分别为：台山(二级点)、耗子洞(二级点)、羊鼻山(三级点)。沿快轨路线走向，我们又布设了六个四等精度的水准点，高程系统采用1985国家高程基准。为了勘测的方便，对上述国家三角点和水准点进行命名，见表(2—1

5、)。表2—1已有成果控制点高程坐标2.2.1野外选点选点前搜集了快轨工程沿线1：50000地形图以及测区内国家三角点资料，根据《公路全球定位系统(GPS)测量规范》规定，沿线地形地貌以及测区内国家三角点分布情况等特征，全线共布设9个首级控制点，其中六个具有四等水准高程值，其他三个控制点是国家三角点(400号点、300号点、和500号点。其中400号点和200号点为国家二级点，500号为军控点)。相邻边长为4~10公里，测量等级为E级。2.2.2外业测量确定GPS控制点(三个国家三角点、六个水准点)后，我们首先对九个GPS控制点进行现场勘测。国家三角

6、点均位于高山顶，视野开阔，控6制点上方及周围均无建筑物或者树木遮挡，观测条件比较理想；六个水准点位于开发区——金石滩五号路的两侧，根据表中数据可以看出，水准点地势比较低，在观测过程中，信号接收机跟踪GPS卫星数目有可能受周围地物的影响，因此，对观测时段以及卫星的观测角度需要进行不同时段的比较，选择较佳观测时段。观测时段均为一个半小时，这主要是依据《公路全球定位系统(GPS)测量规范》的规定。用的是TOPCOMGB—1000双频接收机。GPS首级控制网的布设是应用GPS静态定位技术，使用三台GPS接收机进行外业观测。2.3GPS内业处理内业处理主要有

7、数据下载，基线向量解算，网平差，坐标转换等内容，数据处理软件为Pinnacle中文版。GPS静态定位观测完毕后，通过随机配置软件，下载GPS接收机的定位数据。根据《公路全球定位系统(GPS)测量规范》，在确定观测时段时，选择了与300号控制点相关的三个时段，延长了对300号控制点的观测时间，连续观测时间达到10小时以上。根据以往经验，控制点最后的单点定位精度应可以满足《公路全球定位系统(GPS)测量规范》所规定。所以，在基线解算过程中，我们首先对包含点号为100、400、300三个控制点的观测时段数据进行基线解算。通过计算机处理，确定300号控制点

8、为基线解算和控制网平差的起算点，其大地坐标(WGS—84坐标系统)如下(表2—2)表2—2起算点大地坐标6点号大地坐标BL