gpsrtk假設(shè)站與已知點(diǎn)設(shè)站精度比較

1、第 2 9 卷增 刊 、 ， 0 1 ． 2 9S u o o 1 ．遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào) ( 自 然科 學(xué)版 )J o u r na lo fL i a o n i n gT e c h n i c a lUn i v e r s i t y (— —Na t u— r a lS c—i e n c e )2 0 1 0 年 5月M a v2 0 1 0文 章編 號(hào) ：1 0 0 8 ． 0 5 6 2 ( 2 0 1 0 ) 增 刊

2、 I- 0 0 3 5 — 0 2G P SR T K假設(shè)站與 已知點(diǎn)設(shè)站精度 比較 趙 立 麗 ( 沈 陽(yáng)國(guó)源科技發(fā)展有 限公 司 ，遼寧 沈 陽(yáng) 1 1 0 0 1 2 )摘 要 ： 針對(duì)基準(zhǔn)站設(shè)置在 已知 點(diǎn)和未知 點(diǎn)兩種情況 ， 給出 R T K 作業(yè)流程 ， 以膠 州市 G P S 控制 網(wǎng)改正中的城 市一 級(jí)加密網(wǎng)為例，用上述 兩種方法進(jìn)行觀測(cè)，對(duì) 其精度進(jìn)行 比較，分析 了精度差別的原因 ，最后得 出有益的結(jié)論 。關(guān)鍵詞

3、：G P SR T K ；基準(zhǔn)站設(shè)置；精度；假定設(shè)站 中圖分類號(hào)：P2 3 7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：ACo m p a r e dp r e c i s i o no na s s u mp t i o na n dk n o wnp o i n t ss e t t i n gs t a t i o no fGPSRTK ZHAO Li l i( 1 ． S h e nYa n gGu oY u a nS c i e n t i f i c

4、 & T e c h n o l o g i c a lCo ． ， L T D， L i a o n i n gP r o v i n c e ， S h e n y a n g1 1 0 0 1 2 ， Ch i n a )Ab s t r a c t ： Th i sp a p e rd e s c r i b e st h ep r i n c i p l eo fGP SR TK， s e t sr e f e r e

5、 n c es t a t i o na c c o r d i n gt ok n o wnp o i n t sa n du n k n o wnp o i n t s ， g i v e swo r kf l o w o fGPSR T K， t a k e su r b a nf i r s tn e t wo r ko fJ i a oZh o uGP Sc o n t r o ln e t wo r kf o re x a

6、 mp l e ，s u r v e y sb yt h ea b o v e — me n t i o n e dt wom e t h o d s ，c o mp a r e sp r e c i s i o n ，a n a l y s i sr e a s o n so fp r e c i s i o nd i fe r e n t i a l ， a n do b t a i n e du s e f u lc o n c

7、l u s i o nf i n a l l y ．Ke ywo r d s ： GP SRT K； r e f e r e n c es e R i n gs t a t i o n ； p r e c i s i o n ； a s s u m p t i o np o i n t ss e t t i n gs t a t i o n弓 I言 G P SR T K以其操作簡(jiǎn)單、 精度高、 速度快和不 存 在誤差 累 計(jì)等優(yōu) 點(diǎn) ，

8、廣泛 應(yīng)用 于包 括測(cè) 繪領(lǐng) 域在 內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域 。標(biāo)準(zhǔn) R T K 的基準(zhǔn)站設(shè)置在已知點(diǎn)上，但 G P SR T K 電臺(tái)發(fā)射的是一種超高頻 ( U H F )的直線波，其不具有衍射特性，在實(shí)際工程 中為了保證 R T K 的作業(yè) 距離 ，一 般把基 準(zhǔn) 站設(shè) 置在測(cè) 區(qū) 位置較高的地方 。設(shè)置基準(zhǔn)站時(shí)，該位置通過(guò)參考 站 G P S接收機(jī)單點(diǎn)定位獲取， 這兩種方法各有優(yōu)缺 點(diǎn)，在具體工程中究竟采用何種方式，根據(jù)工程的 精 度 、要求

9、 和具體 情況 而 定l J 之 J 。1G P SR T K原理 在兩 臺(tái)相對(duì)定位的 G P S接收機(jī)之間加上一套 無(wú)線電數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)( 也稱數(shù)據(jù)鏈) ，將兩臺(tái)相對(duì)獨(dú) 立 的 G P S信 號(hào)接 收機(jī)連 成 一個(gè)有 機(jī)整 體 ?；鶞?zhǔn)站把接收到的所有衛(wèi)星信息( 包括偽距和 載波相位觀測(cè)值) 和基準(zhǔn)站的一些信息( 如基準(zhǔn)站 的坐標(biāo)、天線高等1 通過(guò)通訊系統(tǒng)傳送到流動(dòng)站。流動(dòng)站接收機(jī)本身在接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)的同時(shí)，也 接收基準(zhǔn)站傳送的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，在

10、流動(dòng)站完成初始化 后 ，并將基準(zhǔn)站 的載波觀測(cè)信號(hào)與本身接收到的載 波觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行差分處理，同時(shí)輸入相應(yīng)的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換參數(shù)和投影參數(shù) ，即可實(shí)時(shí)求得實(shí)用的未知坐 標(biāo) [ 。 - 剛 。2兩種 G P SR T K 做法的操作流程 ( 1 )R T K 基準(zhǔn) 站 設(shè)置 在 已知 點(diǎn)上 在已知點(diǎn)上安置基準(zhǔn)站 G P S 接收機(jī) ， 對(duì)中整平 和正確連接設(shè)備后， 輸入基準(zhǔn)點(diǎn)的 WG S 一 8 4 坐標(biāo)( 靜 態(tài)觀測(cè)獲得)和天線高，啟動(dòng)基準(zhǔn)站接

11、收機(jī) 。查看 電臺(tái)的 “ T r a n s ”燈是否閃爍，是 ， 說(shuō) 明基準(zhǔn)站接收 機(jī)設(shè)置完成 ，否則，檢查原因，重新設(shè)置基準(zhǔn)站 。流動(dòng)站接收機(jī)輸入事先求得的轉(zhuǎn)換參數(shù) ，在已知 點(diǎn)處檢 驗(yàn) 后 ，如 無(wú) 問(wèn)題 ，流動(dòng) 站就 可 以到測(cè) 區(qū)進(jìn) 行觀 測(cè) ，如 有 問(wèn)題 ，檢 查轉(zhuǎn) 換 參數(shù) 。( 2 )R T K基準(zhǔn)站設(shè)置在位置較高的待定點(diǎn)上 可以選擇測(cè)區(qū)位置較高 的樓項(xiàng)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，安 置整平對(duì) 中并正確連接 G P S 流動(dòng)站接收機(jī)后

12、， 啟動(dòng) 基準(zhǔn)站時(shí)， 利用手簿具有測(cè)量 “ 此處” 位置的功能，通 過(guò) 單 點(diǎn) 定 位 ，測(cè) 出 基 準(zhǔn) 站 所 在 待 定 位 置 的 收 稿 日期 ：2 0 1 0 ． 0 3 ． 2 3基金項(xiàng) 目：山東省基礎(chǔ)地理信息與數(shù)字化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng) 目 ( S D 0 8 0 7 0 2 ) ；教育部博士學(xué)科專項(xiàng)科研基金項(xiàng) 目資助 ( 2 0 0 6 0 4 1 7 0 0 4 )遼寧省教育廳高等學(xué)校科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目 (

13、2 0 0 8 2 9 4 ) ：遼寧工程技術(shù)大學(xué)地理空間信息技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室基金資助項(xiàng)目 ( 2 0 0 7 0 0 8 ) 。作者 簡(jiǎn) 介 ：趙 立麗 ( 1 9 8 4 - ) ，女 ，營(yíng) 口大石 橋 人 ，助 理 工程師 ，主 要 從事測(cè) 繪 、G I S和土 地整 理相 關(guān)工 作 。本文 編校 ：于永江 3 6遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào) ( 自然科學(xué)版 )第 2 9 卷 WG S ． 8 4坐標(biāo) ，輸入天線高度 ，開啟基準(zhǔn)站，然后

14、查看 電臺(tái)的 “ T r a n s ” 是否閃爍 ， 判斷基準(zhǔn)站是否設(shè) 置成功。流動(dòng)站正確連接后 ，到測(cè)區(qū)至少 3 個(gè)具有網(wǎng)格 坐標(biāo)的已知點(diǎn)上，采集這些點(diǎn)的 WG S ． 8 4 坐標(biāo)，然 后通過(guò) “ 點(diǎn)校正”方式，求得 WG S ． 8 4 坐標(biāo)系到實(shí) 用 的本地坐標(biāo)系之 間的轉(zhuǎn)換參數(shù) ， 經(jīng)過(guò)已知點(diǎn)的檢 測(cè)后，確定轉(zhuǎn)會(huì)參數(shù)沒(méi)有問(wèn)題 ，就可以進(jìn)行觀測(cè)。( 3 )轉(zhuǎn) 換參 數(shù)求解 設(shè)兩空間直角坐標(biāo) DY r Z r 與 O s - X

15、 s Y s Z s ，則 同 一 點(diǎn) 在 該 兩 坐 標(biāo) 系 中坐 標(biāo) (乃 Z , r)和 ( ‰ ，， Z i S ) 之間關(guān)系，引入尺度 k后， 可得公式：=+ ( 1 + 七 )()()()( 1 )式中，= (，，)，= {，△c ￡ ：=[ 一 C s On SEzc s i 。 ne~ ：]lC O S ￡ y0一 s i n ￡ rls i n0s i n 0 一cosJr￡ rl=00則T = (， △ 】 ， ，

16、 △ Z ， k ，， ￡，1 就是兩 三維不同空間直角坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)【 7 】 。3工程實(shí)例 測(cè) 區(qū)東經(jīng) 1 2 0 。 ，北緯 3 6 “ ，總面 積 1 9 6 k m2 。大 部分地區(qū)地勢(shì)平坦，海拔高度 3m～3 0m，西部及 南部邊緣略高， 海拔 3 0m～7 0I n 。 全區(qū)共觀測(cè)三等 G P S骨架網(wǎng) 8 個(gè)點(diǎn)， 城市四等 G P S網(wǎng) 8 0 個(gè)點(diǎn)， 加 密城市一級(jí) G P S ( R T K) 點(diǎn) 2 0 6

17、個(gè) ， 并對(duì)全部的 R T K點(diǎn)高程用五等水準(zhǔn)進(jìn)行檢查。( 1 )精 度 比較 對(duì)上述兩種方法設(shè)置 R T K 基準(zhǔn)站的成果進(jìn)行 比較 ， 兩種方法平面坐標(biāo)較差的中誤差 4 ． 1m m， 差 別不大。 而高程差別比較大 ， 兩者較差的中誤差 2 2 ． 0m m，而假定設(shè)站和 已知點(diǎn)設(shè)站與水準(zhǔn)較差的中誤 差分 別是 2 0 ． 3ml n和 1 5 ． 6mm。( 2 )精度差別原因 通過(guò)比較，說(shuō)明兩者平面坐標(biāo)差別不大，主要 是高程差

18、別較大 ，可能是在已知點(diǎn)設(shè)置基準(zhǔn)站，在 測(cè)區(qū)均勻選擇求參點(diǎn)，對(duì)于一個(gè)測(cè)區(qū)采用統(tǒng)一的轉(zhuǎn) 換參數(shù) ，由于 電臺(tái)未設(shè)置在測(cè)區(qū)的最高處，電臺(tái)工 作范圍有限，需要經(jīng)常換站。而假定設(shè)站法，電臺(tái)設(shè)置在測(cè)區(qū)的最高處， R T K工作距離較長(zhǎng)，并且根 據(jù) R T K 有效的工作距離選擇求參點(diǎn)，相當(dāng)于一個(gè) 局部的轉(zhuǎn)換參數(shù)，其范圍要 比基準(zhǔn)站設(shè)置在已知點(diǎn) 處 的工 作范 圍大[ 8 q o J 。4結(jié) 論 在闡述 G P SR T K基本原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)基

19、 準(zhǔn)站設(shè)置在 己知點(diǎn)和未知點(diǎn)兩種方式來(lái)完成膠州 市城市一級(jí)加密 網(wǎng)的測(cè)繪工作，對(duì)兩種方法 的成果 進(jìn)行 比較，最終得出如下幾點(diǎn)結(jié)論：( 1 ) 通過(guò)實(shí)踐說(shuō)明 G P SR T K完全可以完成城市 一 級(jí) 加密 網(wǎng) 的測(cè) 繪工作 。同時(shí)隨著 G NS S系 統(tǒng) 的逐 步建 成和完 善 ，GP SR T K，尤 其是 網(wǎng)路 R T K 在測(cè) 繪工作中的優(yōu)勢(shì)更加明顯。( 2 ) 兩 種設(shè) 置基準(zhǔn) 站方法 ， 平 面位 置差 別不大 ，而高程

20、差 別較大 ，基本 在 2c m 左 右 ，但其 與水準(zhǔn) 較差 的 中誤 差均 也在 2c m 左右 。( 3 )兩種設(shè)站方式，電臺(tái)工作距離不同，但成 果和工作效率也有差別，可以依據(jù)實(shí)際情況而定。參考文獻(xiàn)：[ 1 】隋宏 大， 聶敏 莉， 羅旭 ，等 ． G P S - R T K 技術(shù)在 城市 測(cè)量 中的應(yīng) 用及 質(zhì)量 控 制 【 J J ． 北京 林業(yè) 大學(xué) 學(xué)報(bào)， 2 0 0 8 ， 3 0 ( S 1 ) ： 3 2 - 3 6

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