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GPS-RTK不同点校正模式的精度比较
GPS-RTK不同点校正模式的精度比较
[摘要]:GPS技术在测量行业中应用已经相当普及,正在逐步替代传统的测量技术,其中RTK测量更是以其便携、便捷、快速、经济的优势在测量作业中得到青睐,本文通过实例分析GPS-RTK在不同点校正模式下的测量精度,为不同需求的GPS-RTK测量任务提供参考。
[关键词]:GPS-RTK;点校正;坐标转换;参数校正;测量精度
中图分类号: P282文献标识码:A
1、GPS-RTK简介
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,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,同时给出厘米级定位结果,历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态;可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业,也可在动态条件下直接开机,并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后,即可进行每个历元的实时处理,只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形,则流动站可随时给出厘米级定位结果。
GPS-RTK技术是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。



图1 RTK系统的组成
2、GPS-RTK点校正原理及点校正实施

点校正就是求出WGS-84和当地平面直角坐标系统之间的数学转换关系(转换参数)。
在工程应用中使用GPS***系统采集到的数据是WGS-84坐标数据,而目前我们测量成果普遍使用的是以1954年北京坐标系或地方(任意/当地)独立坐标系为基础的坐标数据。因此必须将WGS-84坐标系转换到相应坐标系中。GPS点校正功能允许进行GPS和校正所用地方控制点的匹配(GPS坐标必须从GPS点和观测值得到),坐标系统之间的转换可以利用现有七参数或三参数,也可以利用GPS-RTK自带软件进行点校正求四参数和高程拟合。
基准转换:即从WGS-84经度、维度和椭球高度坐标转换到相对于地方测图格网椭球维度、经度和椭球高度坐标;
地图投影:是从地方椭球维度和经度坐标转换到地方测图格网的北方向和东方向(此过程中高度值改变)到WGS-84高度的大地水准面模型到海平面的近似高程。进行转换后格网坐标平面平差,以符合地方控制数据。地方椭球高或由大地水准面得到的高程转换为地方海平面控制高程的高度平差。数据库中的所有GPS点都用校正参数更新,产生更精确的地方格网坐标值。将新的坐标系统定义(包括校正参数)保存为一个站点,供同一地区今后项目使用,确定项目区域被校正中使用的点封闭起来。
如果工程坐标系统定义使用大地水准面模型获得点高程,则高程直接由内查到大地水准面模型格网的WGS-84高度确定。但是,也可以将高度平差应用到大地水准面模型产生的高程,本次试验采用大地水准面模型。


本次GPS-RTK点校正实验是在天津开发区时尚广场实施,下图所示为实验网