GPSRTK技术在数字测图中的应用

1、百度文库-让每个人平等地提升自我GPS-RTK技术在数字测图中的应用A Study on Application of GPS-RTK into Digital Mapping庄庆贺）唐菲2（1.邹城市水利局水土保持办公室，山东邹城273500）摘 要：近年来，由于GPS系统进一步稳定和完善及计算机技术 和其他相应学科的发展，GPS-RTK技术愈来愈稳定成熟，己被广泛应 用到工程测量中来。本文结合自己一年多的RTK作业经验，以其在白 马河涝洼地综合治理工程河道断面测量中的应用为例，简述GPS-RTK 的工作原理、参数转换的求解方法及其精度评定，详细介绍了GPS-RTK 技术在数字测图中的应用情

2、况及工作特点，得出几点结论，希望对5RTK技术在测量中的应用有所裨益。 关键词：RTK；数字测图0引言近年来,越来越多的先进仪器设备应 用于测绘领域。特别是GPS的问世，极大 的促进了测绘事业的发展。其中GPS实 时动态测量（RTK）定位技术尤为突此它 可以在不布设各级控制点的情况下，仅 依据一定数量的基准点，便可以高精度 并快速地给出地形点、地物点的坐标，而 且能实时提供厘米级精度的定位成果。本文结合自己一年多的RTK作业经 验，以其在白马河涝洼地综合治理工程 河道断面测量中的应用为例，简单介绍 RTK定位原理以及参数转换的求解方法， 重点说明RTK技术应用于数字测图的特 点，希望对RTK技

3、术在测量中的应用有 所裨益。1 RTK定位原理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，它能够实时 地获得测站点在指定坐标系中的三维定 位结果。RTK系统主要包括3个部分：基 准站、移动站、数据链。基准站接收机 固定在三角架上，连续接收所有可视GPS 卫星信号，并将测站点坐标、载波相位 观测值、伪距观测值、卫星跟踪状态及 接收机工作状态等通过数据链发出去。 移动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同 时接收来自基准站的数据，通过差分处 理解求载波相位整周模糊度，得到基准 站和移动站之间的坐标差值AX、AY、 AZo坐标差加上基准站坐标就可以得到 流动站点的WGS84坐标，通过坐标转换

4、 参数转换得出流动站每个站点的平面坐 标x、y和海拔高h。2求解坐标转换参数及其精度评定在测量工作中通常使用的是北京54 坐标系、西安80国家坐标系和一些地方 坐标系，而GPS卫星观测的坐标系统为 世界大地坐标系(WGS-84),需要和通常 使用的坐标系进行转换。常用的坐标转 换方法是通过键入一定数量控制点的地 方坐标，然后在这些控制点上采集WGS84 坐标，通过点校正拟合出最佳转换参数, 其转换参数的准确性与控制点的数量及 分布有关。GPS-RTK定位的精度评定指标：1)载波相位的整周模糊度是否固 定：GPS-RTK测量规范规定移动站距基准 站的距离不能超过15 km,是因为在15 km 之

5、内RTK数据处理的载波相位的整周模 糊度能够得到固定解，这样定位精度才 能达到厘米级。2)均方根RMS (Root Mean Square)： RMS在这里表示RTK定位点的观测值精 度，它包括大约70%的定位数据的误差 圆的半径。根据实际情况，作业时将移 动站与基准站之间距离控制在6 km之内。一般使用平面和高程两种均方根： 1、平面均方根HRMS：表示平面坐标的定 位精度。2、高程均方根VRMS：表示高程 坐标的定位精度。高程误差约为平面误 差的2倍。3数字测图实例本次数字测图的测区是白马河涝洼 地综合治理工程测量中的一部分一一望 云河河道（2+200）断面的测量。己有的 资料是1： 1万

6、彩色地形图及己建成的控 制网。测量分三大步进行：第一大步：内业准备通过已建成的坐标网测得几个特 征点的坐标，特征点为在1： 1万地形图 中比较明显且没有变动的点，比如学校 的墙角等。将测得特征点坐标用CASS软 件展开，而后将测区地形图对着特征点 粘贴上。根据设计要求绘制拟测河道断面 线，见附图一1。输入“id ”查询每一断 面两端点的坐标值，并将坐标值用“记 事本”按（点名，属性,X值,Y值,Z值）方 式保存为“望云河放线数据.dat “，见 附图一2。（附图一1）2200*1,0,486861.1970,3906863.7223J.0000 2200*2,0,487058.0765,390

7、6521.4248.1.0006（附图一2）用“Excell”打开“望云河放线数 据.dat”，步骤如下：“打开”一一文件 类型为“所有文件”一一出现对话框， 选“分隔符号”点“下一步”一一分隔 符号选“逗号”点“下一步”一一列数 据类型选“文本”点“完成”。将“B列” 移至“F列”，“D列”移至“B列”，“E列” 移至“D列”，“F列”移至“E列”。保存 类型为“CSV （逗号分隔）”，名称为“望 云河放线数据.dat “，见附图一3、4。:磅” 12二 B / L 三叁三回我月 '：；：；二 £目 Book! 目 123.dat 口£& AABCDE 1

8、 F12200+10486861.19703906863.72231222001-20487058.07653906521.42481131将“望云河放线数据”通过采集卡发送到RTK手簿中。测量内业准备工作完成。第二大步：外业测量外业测量的准备工作，建基站、新 建工程、采控制点，求参数等在此不作 介绍。准备工作完成后，点“测量”一一 “线放样”，选中 “2200+1”、“2200+2” 两点，这时拟测望云河河道（2+200）断 面线会显示出来，按线测量河道断而特 征点，左偏右偏的误差可控制在5 cm之 内。在“线放样”状态下可直接进行测 量。第三大步：内业整理用CASS软件展开测量所得数据，用

9、 复合线或输入“PL”，将每一个断面上的 点的圆心顺次连接，绘断面图，即可得 到望去河（2+200）断面的断面图。见附 图一5、 6o（附图一5）（附图一6）/Q e«，o“-hr 00/*，“对于没有1:1万地形图而测量目标 又很规整的情况，如测水库的大坝，可 先采集一个横断上的两个端点，然后“线 放样”刚采集的两个点，同时偏50米、 100米等，也可以达到很好的测量效果。3结论和建议RTK技术的出现,将使测绘工作，特 别是地形图测量的传统做法“先控制,再 测图”改变为“一步法”自动化数字成 图，减少了手工操作程序,提高了工作效 率。经过几个项目的实践，结合本次望 云河河道断面测量

10、工程，可得出以下结 论和建议：1）精度高，作业方便。GPS-RTK作 业不受通视条件限制，无需做控制，基 准站设置好，进行点检核后，即可开测。2）速度快，效率高，节约人力。 GPS-RTK作业每组一般12人。每站 测图采点仅需3 s左右，1天可采集500个 点数据，工作效率大大提高。3）基准站的设置及作业半径对RTK 的测量精度和作业速度有直接影响。基 准站应尽量架设在地势较高的地方，而 且要远离强电磁干扰源和大面积的信号 反射物，移动站距基准站控制在6 km之 内为宜。4）要保证RTK测量成果的可靠性。作业中调用转换参数时，要先进行已知 点的检核，防止假值、粗差情况的发生, 较差符合要求后方可开测