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基于GPS網(wǎng)絡(luò )RTK定位在土地勘探測量中的應用
摘要：GPS網(wǎng)絡(luò )RTK定位是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種高精度的GPS定位技術(shù)，它通過(guò)建立多個(gè)固定的基礎站而組成一個(gè)基準站網(wǎng)，利用基準網(wǎng)不間斷觀(guān)測所提供的資料，再借助廣域差分GPS和具有多個(gè)基準站的局域差分GPS中的基本原理和方法，消除或減弱GPS測量過(guò)程中各種誤差，從而增加流動(dòng)站作業(yè)范圍和有效提高流動(dòng)站的定位結果精度。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)的不斷成熟和地區級別的基準站網(wǎng)的建設運行，網(wǎng)絡(luò )RTK的諸如覆蓋面廣，定位精度高，可靠性強，可實(shí)時(shí)提供厘米級定位等優(yōu)點(diǎn)逐漸被大家認同。本文對網(wǎng)絡(luò )RTK的典型技術(shù)進(jìn)行淺析。
關(guān)鍵詞：GPS;網(wǎng)絡(luò )RTK 定位原理
一、GPS網(wǎng)絡(luò )RTK定位原理
GPS網(wǎng)絡(luò ) RTK技術(shù)在工程測量中的應用，因其精度高、實(shí)時(shí)性和高效性強，在很大程度上提高了作業(yè)質(zhì)量和工作效率。常規的RTK測量技術(shù)，通過(guò)基準站將GPS測量過(guò)程中存在的多路徑效應和觀(guān)測噪聲等誤差，經(jīng)過(guò)計算處理后傳遞給流動(dòng)站再進(jìn)行計算，以此來(lái)消弱測量過(guò)程中的誤差，為確保測量的精度，我們首先選取測區內4平方公里的范圍作為試驗區，先進(jìn)行精度測試和分析，再進(jìn)行整個(gè)測區的工作。在實(shí)踐中流動(dòng)站離基準站都較近，此時(shí)利用一個(gè)或數個(gè)歷元的觀(guān)測資料即可獲得厘米級精度的定位結果。當流動(dòng)站和基準站間的距離大于50km時(shí)，常規RTK的單歷元解一般只能達到分米級的精度。其中的原因就是因為與距離有關(guān)的軌道誤差、電離層延遲和對流層延遲等殘差項隨著(zhù)流動(dòng)站和基準站間距離的增加都將迅速增加從而導致難以正確確定整周模糊度。為了保證定位結果仍是厘米級的精度，就產(chǎn)生了所謂的GPS網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)。其中的關(guān)鍵技術(shù)就是如何消除與距離有關(guān)的誤差，這也是網(wǎng)絡(luò )RTK定位的原理。
二、利用網(wǎng)絡(luò )RTK細部測量
界址點(diǎn)和細部點(diǎn)采用網(wǎng)絡(luò )RTK或全站儀野外實(shí)測坐標�；鶞收镜淖鴺藨_已知，其坐標可采用長(cháng)時(shí)間GPS靜態(tài)相對定位等方法來(lái)確定。當使用RTK時(shí)要先用圖根控制點(diǎn)進(jìn)行校核，符合限差要求時(shí)，才能開(kāi)始測量。當采用全站儀用解析交會(huì )、極坐標法等方法施測界址點(diǎn)時(shí)，當設置好測站后，至少要檢核一個(gè)除本站和后視點(diǎn)以外的已知點(diǎn)，以保證實(shí)測的精度。網(wǎng)絡(luò )RTK是由基準站網(wǎng)，數據處理中心，數據通信線(xiàn)路及四個(gè)部分組成的�；鶞收旧吓鋫潆p頻全波長(cháng)GPS接收機，該接收機能同時(shí)提供精確的雙頻偽距觀(guān)測值。以全部界址點(diǎn)的解析坐標和解析邊長(cháng)為基礎，測出其他地籍、地形要素的幾何圖形，并依據宗地草圖的有關(guān)數據檢核后成地籍圖。
三、網(wǎng)絡(luò )RTK的界址點(diǎn)測量
土地勘探工程測量采用的主要方法是常規GPs結合傳統測量技術(shù)。這種方法的缺點(diǎn)是：在進(jìn)行靜態(tài)控制測量無(wú)法獲得控制點(diǎn)的實(shí)時(shí)坐標，單基站RTK測量作業(yè)距離受到限制。研究表明，RTK確定整周模糊度的可靠性最高為95% ，RTK比靜態(tài)GPS還多出一些誤差因素如數據鏈傳輸誤差等。因此，和GPS靜態(tài)測量相比，RTK測量更容易出錯，必須進(jìn)行質(zhì)量控制。這樣就存在一個(gè)假設：流動(dòng)站與基準站誤差具有很強的相關(guān)性。采用CORS技術(shù)作為進(jìn)行土地籍測量，在《城鎮地籍測量規范》和《全球衛星定位系統技術(shù)規范》等相關(guān)的技術(shù)規范中也沒(méi)有關(guān)于CORS應用的具體要求，因此，本次測量可作為網(wǎng)絡(luò )RTK應用領(lǐng)域的一個(gè)有益嘗試。常規RTK隨著(zhù)流動(dòng)站與基準站間距離的增加，精度不斷的降低，為解決這個(gè)問(wèn)題可采取兩種措施，一是縮短用戶(hù)與基準站之間的距離，或者增加基準站網(wǎng)的密度;二是采取一些特殊的方法和措施，然后統一發(fā)送改正數據，這樣可以讓基準站間的距離增大，但精度保持均勻。網(wǎng)絡(luò )RTK測量結果與其他常規測量技術(shù)獲取的測量結果都在厘米級，較差最大值為1.7厘米，最小值為0.1厘米，平均較差1.1厘米。檢測點(diǎn)位中誤差為：0.8厘米。因此ZZCORS技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò )RTK完全可以用于本次城鎮地籍測量的圖根控制和界址點(diǎn)測量。
四、利用網(wǎng)絡(luò )RTK進(jìn)行控制測量
利用網(wǎng)絡(luò )RTK進(jìn)行控制測量不受大氣、地形、通視等條件的限制，控制測量操作簡(jiǎn)便、機動(dòng)性強，工作效率比傳統方法提高數倍，大大節省人力，不僅完全能夠達到地籍控制測量和界址點(diǎn)的精度要求，而且誤差分布均勻，不存在誤差積累問(wèn)題。比起單基站RTK技術(shù)來(lái)說(shuō)，更是克服了隨著(zhù)作業(yè)半徑的增大，精度和可靠性降低的作業(yè)瓶頸。 在試驗區成功經(jīng)驗的基礎上，開(kāi)始測區的地籍測量工作。先進(jìn)行地籍控制測量，選點(diǎn)埋石參照《城鎮地籍測量規范》的要求，為保證觀(guān)測精度的可靠，在開(kāi)始觀(guān)測時(shí)，要先檢測測區內的已知點(diǎn)，校核無(wú)誤后，方可開(kāi)始測量。
五、結語(yǔ)
由于GPS是通過(guò)坐標來(lái)直接放樣的，精度較高也很均勻。網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)客服了常規RTK技術(shù)不足，從理論到實(shí)踐已經(jīng)成熟�，F在全國大部分省市都已經(jīng)建立起自己的GPS網(wǎng)絡(luò )RTK系統，只需一臺移動(dòng)站就可以進(jìn)行大范圍內的實(shí)時(shí)定位，使定位精度始終保持在厘米級。
參考文獻：
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