全球定位系统实时动态(RTK)测量技术规范宣贯

1、CH/T2009-2010 CH/T2009-2010 全球定位系统实时全球定位系统实时动态测量（动态测量（RTKRTK）技术规范宣贯）技术规范宣贯浙江省测绘质量监督检验站2010-06-15 规范背景规范背景 编写原则编写原则 编写过程编写过程 规范说明规范说明 本规范是关于全球定位系统实时动态（本规范是关于全球定位系统实时动态（RTKRTK）测量的专业规范，适用于）测量的专业规范，适用于大地控制网的低等级加密控制测量和地形测量。可用于外业数字测图和摄大地控制网的低等级加密控制测量和地形测量。可用于外业数字测图和摄影测量与遥感的控制测量和碎部点数据采集。影测量与遥感的控制测量和碎部点数据采集

2、。 其他相应精度的定位测量可参照本规范执行。其他相应精度的定位测量可参照本规范执行。p GB/T 18314GB/T 18314全球定位系统（全球定位系统（GPSGPS）测量规范）测量规范p CJJ 73 CJJ 73 全球定位系统城市测量技术规程全球定位系统城市测量技术规程p CH/T 2008 CH/T 2008 全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范p CH 8016 CH 8016 全球定位系统（全球定位系统（GPSGPS）测量型接收机检定规程）测量型接收机检定规程p GB 50026 GB 50026 工程测量规范工程测量规范p GB/T 1

3、4912 1500 11000 12000GB/T 14912 1500 11000 12000外业数字测图技外业数字测图技术规程术规程 对规范相关的术语作简要的解释，帮助理解对规范相关的术语作简要的解释，帮助理解规范的内容规范的内容: : 实时动态测量（实时动态测量（RTKRTK）、）、 连续运行基准站连续运行基准站系统、网络系统、网络RTKRTK、空间位置精度因子（、空间位置精度因子（PDOPPDOP）、观）、观测次数、基准历元、固定解测次数、基准历元、固定解 坐标系统坐标系统 全球定位系统实时动态（全球定位系统实时动态（RTKRTK）测量采用）测量采用20002000国家大地坐标国家大地

4、坐标系系，当，当RTKRTK测量成果要求提供其它参心坐标系（如测量成果要求提供其它参心坐标系（如19541954年北京年北京坐标系、坐标系、19801980西安坐标系或地方独立坐标系）时，应进行坐标西安坐标系或地方独立坐标系）时，应进行坐标转换。转换。 高程系统高程系统 高程系统采用正常高系统，基准为高程系统采用正常高系统，基准为19851985国家高程基准。国家高程基准。 时间系统时间系统 RTKRTK测量宜采用协调世界时测量宜采用协调世界时UTCUTC。当采用北京标准时间。当采用北京标准时间BSTBST时，时，应考虑时区差与应考虑时区差与UTCUTC进行换算。进行换算。RTKRTK测量定位

5、结果必须采用固定解，因为只有得到固定测量定位结果必须采用固定解，因为只有得到固定解，点位精度的提高和成果可靠性才有保障解，点位精度的提高和成果可靠性才有保障。观测窗口状态截止高度角15以上的卫星个数PDOP值良好64可用56不可用6RTK测量卫星状态的基本要求RTK平面控制测量RTKRTK测点的误差来源：测点的误差来源：1.RTK1.RTK测量时仪器本身存在的观测误差。测量时仪器本身存在的观测误差。常用常用GPS GPS 接收机标称精度情况表接收机标称精度情况表2.2.由地心坐标系向参心坐标系转换时产生的转换误差，由地心坐标系向参心坐标系转换时产生的转换误差，由椭球大地高向正常高转换的转换误差

6、。由椭球大地高向正常高转换的转换误差。 这部分误差与已这部分误差与已知点的精度、分布、转换点的观测精度都有关系。知点的精度、分布、转换点的观测精度都有关系。RTK平面控制测量 根据大量生产实践统计和相关研究文献，在流动站与基根据大量生产实践统计和相关研究文献，在流动站与基准站之间的作业距离超过准站之间的作业距离超过5km5km后，单基准站的后，单基准站的RTKRTK测量精度和测量精度和可靠性将明显降低。可靠性将明显降低。 为保证控制点的精度和可靠性，本规范为保证控制点的精度和可靠性，本规范将单基准站的将单基准站的RTKRTK控制测量的有效距离限制在控制测量的有效距离限制在5km5km以内。以内

7、。 RTK平面控制测量 单基准站单基准站RTKRTK单次观测时流动站与基准站之间的基线长单次观测时流动站与基准站之间的基线长度中误差可根据仪器标称精度估算为：度中误差可根据仪器标称精度估算为：dba 本规范所有本规范所有RTKRTK平面测量的精度指标和要求都是取平面测量的精度指标和要求都是取a=10mma=10mm，b=2mm b=2mm 。)(21dba 单基准站单基准站RTKRTK单次观测时流动站相对于基准站的相对点单次观测时流动站相对于基准站的相对点位中误差可估算为：位中误差可估算为： （1 1）（2 2）RTK平面控制测量 2212)(n23223流动站相对于起算点的相对点位误差和流动

8、站相邻点相流动站相对于起算点的相对点位误差和流动站相邻点相对点位中误差：对点位中误差： 流动站相对于起算点的相对点位误差流动站相对于起算点的相对点位误差(mm)(mm)；流动站相邻点相对点位中误差流动站相邻点相对点位中误差(mm)(mm)； 为平面坐标转换模型中误差为平面坐标转换模型中误差(mm)(mm)；n 为同精度观测的次数。为同精度观测的次数。（3 3）（4 4）RTK平面控制测量 参照参照CJJ73CJJ73与与GB50026GB50026，本规范规定一级平面控制点相，本规范规定一级平面控制点相邻点之间的边长相对中误差不大于邻点之间的边长相对中误差不大于1/200001/20000，二

9、级平面控制，二级平面控制点相邻点之间的边长相对中误差不大于点相邻点之间的边长相对中误差不大于1/100001/10000，三级平面，三级平面控制点相邻点之间的边长相对中误差不大于控制点相邻点之间的边长相对中误差不大于1/60001/6000。 RTK平面控制测量 为保证平面控制点之间的相对精度，本规范规定一级平为保证平面控制点之间的相对精度，本规范规定一级平面控制点相邻点之间的距离不小于面控制点相邻点之间的距离不小于500m500m，其他的等级的平面，其他的等级的平面控制测量的相邻点最短距离按约控制测量的相邻点最短距离按约2/32/3的比例确定。故得到二的比例确定。故得到二级平面控制点相邻点之

10、间的距离不小于级平面控制点相邻点之间的距离不小于300m,300m,三级平面控制三级平面控制点相邻点之间的距离不小于点相邻点之间的距离不小于200m200m。RTK平面控制测量 根据平面控制点相邻点之间的距离和边长相对中误差的根据平面控制点相邻点之间的距离和边长相对中误差的关系，可得一级平面控制点相邻点相对点位中误差不大于关系，可得一级平面控制点相邻点相对点位中误差不大于25mm25mm，二级平面控制测量相邻点相对点位中误差不大于，二级平面控制测量相邻点相对点位中误差不大于30mm30mm，三级平面控制测量相邻点相对点位中误差不大于，三级平面控制测量相邻点相对点位中误差不大于33mm33mm。

11、 RTK平面控制测量 为保证平面控制点相邻点点位中误差精度要求，根据式为保证平面控制点相邻点点位中误差精度要求，根据式（3 3），按照单基准站），按照单基准站RTKRTK控制测量的有效作业距离控制测量的有效作业距离5km5km推算，推算，可得一、二、三级单基准站可得一、二、三级单基准站RTKRTK平面控制测量的观测次数分别平面控制测量的观测次数分别为为4 4、3 3、2 2次。按照网络次。按照网络RTKRTK平面观测精度为平面观测精度为30mm30mm推算可得一、推算可得一、二、三级网络二、三级网络RTKRTK平面控制测量的观测次数分别为平面控制测量的观测次数分别为4 4、3 3、2 2次。次

12、。上述所有推导过程为可逆的。上述所有推导过程为可逆的。RTK平面控制测量 根据生产实践数据统计以及相关文献的分析，根据生产实践数据统计以及相关文献的分析，RTKRTK控制测量平控制测量平面坐标转换模型最优精度可以小于面坐标转换模型最优精度可以小于1cm 1cm 。根据上述公式及推导可得出根据上述公式及推导可得出RTKRTK平面控制测量主要技术要求：平面控制测量主要技术要求：等 级相邻点间 距离（m）点位中误差（cm）边长相对中误差与基准站的距离（km）观测次数起算点等级一级5005 1/2000054四等及以上二级3005 1/1000053一级及以上三级2005 1/600052二级及以上R

13、TK平面控制点坐标的测定 p RTKRTK平面测量由地心坐标系向参心坐标系转换时需要至平面测量由地心坐标系向参心坐标系转换时需要至少少3 3个高等级起算点的两套坐标系成果。收集到的控制点个高等级起算点的两套坐标系成果。收集到的控制点来源、精度不一定统一，其相互间的兼容性很难一致，计来源、精度不一定统一，其相互间的兼容性很难一致，计算转换参数时应进行组合优选，保证所选的起算点有较高算转换参数时应进行组合优选，保证所选的起算点有较高的精度储备和良好的匹配性。的精度储备和良好的匹配性。p RTKRTK控制点测量转换参数的求解，不能采用点校正的方控制点测量转换参数的求解，不能采用点校正的方法进行。（着

14、重解释。）法进行。（着重解释。）RTK平面控制点坐标的测定 p 为了控制转换参数的精度，保证使用该参数测设的为了控制转换参数的精度，保证使用该参数测设的RTKRTK点精度，本规范规定了在进行点精度，本规范规定了在进行RTKRTK平面控制测量时平面坐平面控制测量时平面坐标转换的残差中误差应不大于标转换的残差中误差应不大于2cm2cm。p 平面控制测量同精度观测各次测量的平面点位较差不大平面控制测量同精度观测各次测量的平面点位较差不大于于22倍平面观测中误差，为倍平面观测中误差，为40mm40mm。RTK平面控制点测量基准站的技术要求 p 采用网络RTK测量时，基准站网点的设立应符合CH/T 20

15、08的要求。p 自设基准站如需长期和经常使用，宜埋设有强制对中的观测墩。p 自设基准站应设置在高一级控制点上。p 用电台进行数据传输时，基准站宜选择在测区相对较高的位置。用移动通信进行数据传输时，基准站必须选择在测区有移动通信接收信号的位置。p 选择无线电台通讯方法时，应按约定的工作频率进行数据链设置，以避免串频。p 应正确设置随机软件中对应的仪器类型、电台类型、电台频率、天线类型、数据端口、蓝牙端口等。p 应正确设置基准站坐标、数据单位、尺度因子、投影参数和接收机天线高等参数。RTK平面控制点测量流动站的技术要求 p 网络RTK测量的流动站获得系统服务的授权。p 网络RTK 测量流动站应在有

16、效服务区域内进行，并实现数据与服务控制中心的通讯。p 用数据采集器设置流动站的坐标系统转换参数，设置与基准站的通讯。p RTK测量流动站不宜在隐蔽地带、成片水域和强电磁波干扰源附近观测。p 观测开始前应对仪器进行初始化，并得到固定解，当长时间不能获得固定解时，宜断开通信链路，再次进行初始化操作。p 每次观测之间流动站应重新初始化。作业过程中，如出现卫星信号失锁，应重新初始化，并经重合点测量检测合格后，方能继续作业。RTK平面控制点测量流动站的技术要求 p 每次作业开始前或重新架设基准站后，均应进行至少一个同等级或高等级已知点的检核，平面坐标较差应小于等于7cm。p RTK平面控制点测量平面坐标

17、转换残差中误差应小于等于2cm。p 数据采集器设置控制点的单次观测的平面收敛精度应小于等于2cm。p RTK平面控制点测量流动站观测时应采用三角架对中、整平，每次观测历元数应大于60个，各次测量的平面坐标较差应满足小于等于4cm要求后取中数作为最终结果。p 进行后处理动态测量时，流动站应先在静止状态下观测10-15分钟，然后在不丢失初始化状态的前提下进行动态测量。RTK高程控制测量（送审稿本章改动较大） RTKRTK高程控制测量仅设等外一个等级。高程控制测量仅设等外一个等级。在保证使用精度的前提下可以根据相应的工程需要自行在保证使用精度的前提下可以根据相应的工程需要自行设计进行图根加密。设计进

18、行图根加密。与与RTKRTK平面控制测量技术要求推求方式相类似，高程控平面控制测量技术要求推求方式相类似，高程控制测量主要技术要求为：制测量主要技术要求为：等 级大地高中误差与基准站的距离（km）观测次数起算点等级等外353四等水准及以上RTK高程控制测量 单基准站单基准站RTKRTK单次观测时流动站相对于基准站的高程中单次观测时流动站相对于基准站的高程中误差可根据仪器标称精度估算为：误差可根据仪器标称精度估算为：其中其中 为单基准站为单基准站RTKRTK单次观测时流动站与基准站之间单次观测时流动站与基准站之间的高程中误差（的高程中误差（mmmm）；）； a,ba,b为仪器标称精度。为仪器标称

19、精度。 高dba高（5 5）RTK高程控制测量 RTKRTK高程测量流动站相对于起算点的高程中误差可按下式计算：高程测量流动站相对于起算点的高程中误差可按下式计算： 其中其中 流动站相对于起算点的高程中误差中误差流动站相对于起算点的高程中误差中误差(mm)(mm)； 为高程转换模型中误差为高程转换模型中误差(mm)(mm)； n n 为同精度观测的次数。为同精度观测的次数。 根据文献资料和生产实践，进行根据文献资料和生产实践，进行RTKRTK高程控制测量时，椭球高高程控制测量时，椭球高向正常高转换的转换模型精度可取为平面控制测量转换模型精度向正常高转换的转换模型精度可取为平面控制测量转换模型精

20、度的的2 2倍即倍即20mm20mm。 2)/(22高高高n 2高高（6 6）RTK高程控制测量 参照参照CJJ73CJJ73、GB50026GB50026，本规范规定，本规范规定RTKRTK高程控制测量高程控制测量的高程中误差（相对于起算点）不大于的高程中误差（相对于起算点）不大于30mm30mm。根据式。根据式（6 6），按照单基准站），按照单基准站RTKRTK高程控制测量有效作业距离为高程控制测量有效作业距离为5km5km推算，保守一点，可得单基准站推算，保守一点，可得单基准站RTKRTK高程控制测量的观高程控制测量的观测次数可取为测次数可取为3 3次。按照网络次。按照网络RTKRTK高

21、程观测精度为高程观测精度为30mm30mm推算推算可得网络可得网络RTKRTK高程控制测量的观测次数也可取为高程控制测量的观测次数也可取为3 3次次 RTK控制点高程测定 p RTK控制点高程的测定，是通过流动站测得的大地高减去流动站的高程异常获得。流动站的高程异常可以采用数学拟合方法、似大地水准面精化模型内插等获取。p 当采用数学拟合方法时，拟合的起算点平原地区一般不少于6点，拟合的起算点点位应均匀分布于测区四周及中间，间距一般不宜超过5km，地形起伏较大时，应按测区地形特征适当增加拟合的起算点数。当测区面积较大时，宜采用分区拟合的方法。p 高程拟合可根据地形的特点采用等值线图解法、曲线拟合

22、法、曲面拟合方法等方法，高程异常曲线拟合法又可分为包括多项式曲线拟合法、三次样条曲线拟合法和阿克玛（Akima）拟合法等方法。高程异常曲面拟合方法又可分平面拟合法、多项式曲面拟合法、多面函数拟合法等方法。RTK控制点高程测定 pRTK高程控制点测量高程异常拟合残差中误差应小于等于3cm。 p当采用似大地水准面精化模型内插测定高程时，似大地水准面模型内符合精度应小于2cm。 如果当地某些区域高程异常变化不均匀，拟合精度和似大地水准面模型精度无法满足高程精度要求时，可对RTK测量大地高数据进行后处理或用几何水准测量方法进行补充。pRTK高程控制点测量基准站和流动站的技术要求，参照RTK平面控制点测

23、量的基准站和流动站的技术要求执行。pRTK高程控制点测量设置高程收敛精度应小于等于3cm。pRTK高程控制点测量流动站观测时应采用三角架对中、整平，每次观测历元数应大于60个，各次测量的高程较差应满足小于等于4cm要求后取中数作为最终结果。成果数据处理与检查 平面控制点外业检核（考虑检测本身误差）的几何图形限差要求是根据相应等级的控制点的检核要求及测角中误差，测边中误差来制定的。等级边长校核角度校核坐标校核测距中误差(mm)边长较差的相对误差测角中误差( )角度较差限差( )坐标较差中误差（cm）一级151/140005145二级151/70008 205 三级151/450012305等级检

24、核高差（mm）等外40D p图根测量与碎部点精度要求较低，可采用点校正的方法进行坐标转换。RTK地形测量内容，分为图根点测量和碎部点测量。pRTK平面和高程地形测量的观测精度公式同控制测量公式。图根点RTK测量的起算点精度和观测精度都要差一些，因此本规范在推算图根点RTK测量和碎部RTK测量的精度指标时按照坐标转换误差与观测误差等影响原则来处理。等 级点位中误差（图上mm）高程中误差与基准站的距离（km）观测次数起算点等级图根点0.11/10等高距72平面三级、高程等外以上碎部点0.5相应比例尺成图要求101平面图根、高程等外以上pRTK图根点测量和碎部点测量的测定方法和步骤与RTK控制测量是基本一致。 p在进行RTK图根点测量时平面坐标转换的残差应不大于平面观测中误差为35mm，即图上。高程拟合残差应不大于高程观