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利用GPSRTK技术提高测量精度的研究 万平平 叶广林 付东海摘要：GPS-RTK定位技术，因其直观快捷、实时性强、点位误差不累积等优点在测绘生产中得到了普遍的使用本文主要探讨了GPS-RTK定位技术的测量精度及影响测量精度的几大因素关键词：GPS-RTK；测量精度；影响因素一、GPS-RTK测量的原理及观测方法动态GPS（RTK）测量是以基准站为中心，其它流动站（或称为移动站）相对基准站的相对定位GPS使用的是WGS-84坐标系，而生产中往往使用的是国家坐标系或地方坐标系（以下简称测区坐标系）因为坐标系的不同，必须先求其转化参数，才能得到所需坐标系的坐标测量时，基准站的一系列数据为已知数据，基准站和各流动站同时对同一组卫星进行观测，观测后基准站及时把所观测的信息及已知数据通过无线电波分别传送至各流动站，各流动站在收到基准站数据的同时，迅速进行基线解算、平差、坐标系统转换，最后显示所测点的测区坐标应用这一原理，GPS-RTK可以及时准确的测得每一待测点的坐标GPS-RTK测量首先要通过4个以上点的WGS2-84坐标和测区坐标系坐标，计算本测区的各项转换参数转换参数直接关系到测量成果的准确性。

因此，计算转换参数时要认真仔细然后，选择基准站的架设位置，基准站应架设在测区中央周围无遮挡物的已知点上，此时，即可启动基准站开始测量流动站到达待测点后开机，等待接收机初始化，初始化完成后，即开始测量接收机接收到所设定的历元数后，这一点的测量过程即完成，显示该点的三维坐标其它各点的测量重复进行即可，直至所有点观测完成二、GPS-RTK测量精度分析GPS-RTK测量平面和高程精度统计：（1）在某工程中GPS-RTK测量成果与已知点成果比较：（单位：m）见表1（2）不同基站或不同时段重复测量成果比较表：其中最大值为6.1cm，点位较差中误差：M⊿=0.028/-0.0283）通视点间坐标反算边长与全站仪实测边长比较表：其中最大值为5.4cm，边长中误差：Ms=0.018/-0.0184）GPS-RTK测量高程与四等水准高程较差表：其中最大值5.8cm，高程较差中误差：Mh=0.014/-0.014从以上各表可以得出：GPS-RTK测量成果与已知点的比较，点位中误差为0.028/-0.028，重复测量较差全部在7.25cm内，较差中误差为2.4cm/-2.4cm，故GPS-RTK测量成果能够达到最弱点位误差土5cm/-5cm的精度要求；反算边长与全站仪实测边长90%在2cm之内，边长中误差为1.8cm/-1.8cm；GPS-RTK测量高程与四等水准高程较差中误差为1.4cm/-1.4cm。

三、影响GPS-RTK测量的精度的因素1转换参数的影响计算转换参数所选择的点要均匀分布于测区四周，并且要多选择几组进行计算分析，避免出现粗差和错误合理选择控制网中已知的WGS-84和北京54坐标（或地方独立坐标）以及高程的公共点，求解转换参数，为RTK测量作好准备选择转换参数时注意以下几个问题1）要选测区四周及中心的控制点，均匀分布为提高转化精度，最好选3个以上的公共点，利用最小二乘法求解转换参数2）在GPS-RTK作业前，一般情况下已布好本区GPS基础控制，根据内业计算得到各个控制点的WGS-84坐标和当地坐标，在内业计算得到坐标转换参数，直接将参数输人RTK控制手簿，这种方法算得的参数较准确3）在有国家控制点高斯坐标无GPS控制资料的情况下，可以利用流动站在控制点现场逐点进行WGS-84定位测量，观测时间不少于5min，当不少于三点测量完成后，即可利用控制手簿解算出坐标转换参数，并利用坐标转换参数将WGS-84坐标自动转换为北京54坐标2、测量作业的控制区域的影响测量作业范围受转换控制点的约束，一般应在转换控制点的控制圆区域内作业，否则测量精度就大受影响3、卫星信號的影响GPS是通过卫星来定位的，卫星信号的接收是GPS定位的基础。

由于卫星分布随时间变化而变化，不同时段卫星数量和位置都不同在卫星数量较多和位置图形较佳时，天线接收信号较好，初始化时间就短，精度较高；反之，即使天空中有足够的卫星，但由于基准站和流动站没能同时接收到足够的卫星信号，使初始化时间很长，测量精度很差，甚至不能解算出固定解同时，由于基准站或流动站选择位置不当，会使部分卫星信号被高楼等建筑物阻挡，出现卫星数量不足；或卫星信号被周围物体反射再接收而产生“多路径效应”，使测量出现错误4、GPS-RTK主要仪器设备的影响（1）基准站的影响基准站设置不在测区中央，周围有干扰卫星信号和无线电波发射的物体存在等，这些将直接影响观测成果的精度①设站时要限制最大卫星使用数一般为8颗，如果太多，则影响作业距离；太少，则影响RTK初始化和PDOP值②如果不使用七参数，则在设置基准站时要使WGS-84坐标系处于关闭状态；如果使用七参数，则△X、△Y、△Z绝对值都小于100m较好，否则重新评估检查起算点③为避免多次手工输入基准站坐标产生的错误，基准站坐标要在室内尽量上传到内存卡，野外设站时直接从内存卡中调出坐标即可，远离高压线2）RTK流动站方式影响流动站一般有对中杆和三脚架两种方式。

使用对中杆方便，但天线不固定，精度起伏大；使用三脚架稍繁琐，但精度稳定3）电源的影响如果电量不足，不但影响卫星信号和无线电数据的接收，产生不可靠的坐标数据，甚至可能无法开展RTK测量当对某个量进行重复观测时就会发现这些测量值之间往往存在一些差异四、提高RTK作业精度的方法及应用（1）正确设置测量系统参数RTK作业前，依据本测区控制资料的参数进行系统设置，包括椭球参数、中央子午线和投影高对采用国家坐标系统的测区来说，采用单点校正模式并设置投影高，其定位精度可以达到5cm以内，能满足大部分测绘工作的精度需求2）选择理想地架设基准站基准站应选择在视野开阔、仰角15度范围内没有阻挡卫星信号的障碍物、应避免邻近有大面积的平静水域、周围无大功率电塔及通信设备的测区相对高处基准站应严格对中整平，仪器高采用钢卷尺在仪器的三个方向上量取三次取平均值后使用；且发射天线与GPS接收机天线不应相距太近，最好在3米以上①尽量选择再开阔的地方设站，净空状况良好截止高度角应超过15度；尽量避开信号反射物（大面积水域、大型建筑物，强反射路面等），以减少多路径效应的十扰要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源200m外，要远离高压输电线路、通信线路50m外。

②电台天线要尽量高如果距离较远，要使用增高天线电源电量要充足，否则会影响作业距离3）合理利用移动站不同的解算精度确保移动站标杆立直是提高定位精度的重要途径，对于图根点测量应架设脚架以提高测量精度同时移动站解算的不同状态体现了不同的精度范围，合理使用可达到事半功倍的效果参考文献：[1]安德欣，高启贵，谢世杰.GPS精密定位及其误差源[J].地矿测绘，2000.[2]安永强.援砸栽运技术在工程测量中的应用[J].城市勘测，2004.[2]史子东，姚兴双.RTK技术在石油物探测量应用中的几个技术问题分析[J].测绘学报，2002. -全文完-。