GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析
GPS-RTK测量精度的分析与质量控制
GPS-RTK测量精度的分析与质量控制摘要:工程项目建设当中测量工程发挥着重要的作用,可以进行决策方面和规划方面的相关功能的实现,在测量方面需要对测量位置的地势和空间定位进行测量工作,因此在建筑施工当中发挥着重要的作用。
测绘工程目前在不断发展,测绘技术主要是以3S技术为代表来进行测绘工作的开展,让工程测绘和现代信息技术进行全方位的融合,能够提高工程测量整体技术水平,并且满足现代化工程测量的实际发展。
GPS-RTK技术可以为现代化工程测量提供有效的帮助,为我国经济发展做出了重要的贡献,并且希望可以给予相关人士一些帮助和借鉴。
关键词:GPS-RTK;精度;质量控制引言GPS全球定位系统主要是对具体信息进行监测工作,借助卫星定位导航来对信息进行全方位的测量。
GPS卫星定位测量可以推动其相关发展,对于测绘方面出现的问题也能够进行深入的分析。
RTK测量技术的发展需要结合定位情况来进行合理的推进,载波相位动态实施差分方法对于工程项目测量方面提供了有效的推动。
现如今主要是把GPS-RTK技术和工程测量进行完美的融合,在测量精度方面能够得到调整,电子信息传输可以自动解码,有助于定位数据更加精准。
1 GPS-RTK技术的相关理论GPS全称是全球定位系统,主要是利用卫星在全球范围进行导航工作,那么GPS-RTK测绘作为GPS的衍生,可以根据不同测试点来进行目标区域的设置,还需要安装接收机,可以和GPS卫星建立良好的通讯机制,利用三维数字模型数据运算以及其他先进技术,对于接收机所获得的卫星导航电文信息进行全方位的整合,能够快速的搭建三维立体坐标。
对于平面坐标当中,GPS卫星定位导航系统能够准确的运算接收机和卫星之间的联系,然后进行相关信息的获取。
测绘人员主要是依据三维坐标模型来对测绘点进行灵活运用,测绘区域数据精确程度能够得到提升,并且更好地应用于工程测绘方面。
2 GPS-RTK测量技术优势2.1高精度定位GPS定位精度在实际工程测绘方面能够到到50km,具有较高的精度性。
网络RTK高程的精度分析与研究
网络RTK高程的精度分析与研究摘要网络RTK(Network RTK)技术已日趋成熟,并广泛应用于道路工程中,但网络RTK的高程精度一直颇受争议,本文通过工程实例,对网络RTK 高程的校正方法进行了分析与研究,得出网络RTK平面拟合高程在一定的范围内满足四等水准精度要求。
关键词 GPS,网络RTK高程,拟合校正,精度分析1 引言网络RTK系统由基准站网、数据处理中心、数据通信链路和用户部分组成,与传统的单基站RTK技术相比,网络RTK具有操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点。
在江苏省正逐步取代传统单基站RTK技术,被越来越多的测量用户所接受。
其平面精度已得到业内认可,但高程精度在业内存在广泛争议。
本文通过网络RTK技术在某一级公路控制测量中的应用,对网络RTK 高程的精度进行了统计、研究与分析。
2 GPS高程系统及其关系GPS能提供地面点精确的三维坐标值,,其精度可达到10- 7量级,但GPS 采用的是WGS -84地心坐标系,其高程信息是以椭球面为参考面,这与我国规定的正常高采用的参考面不同,所以研究大地高与正常高之间的转换方法,实现GPS所测得的大地高转换成正常高以方便工程应用,是测绘工作者要解决的一个重要课题,对于未进行大地水准面精化的地区,为了实现GPS高程与正常高之间的转化,满足一般工程需要,可以通过高程拟合的方法实现其转换。
2.1正高系统正高系统就是以大地水准面为基准面的高程系统,地面一点的正高就是该点沿铅垂线至大地水准面的距离,用Hg表示。
由于其与地壳质量分布及密度密切相关,所以无法将它精确求定。
2.2正常高系统它是以似大地水准面为基准面的高程系统,正常高用h表示。
我国规定采用正常高系统作为计算高程的统一系统。
2.3大地高系统地面点沿法线至椭球面的距离为大地高,用H表示。
大地高以参考椭球面为高程基准面。
2.4高程系统的转换由于大地水准面与椭球面一般不重合,我们把地面点P沿铅垂线投影到大地水准面P0时,PP0 间距离为正高Hg;在将点P0沿法线方向投影到椭球面上得点Q0,P0 Q0间距离称为大地水准面差距N,H = Hg +N。
GPS(RTK)高程精度分析
可达 l 一。在 3 0—15 0k 0 0 0 m工程 精 密定位 中 , h以 1 上观 测的解 其 平 面位 置误 差 小 于 1m 与 ME o m, 一5 0 电磁 波测距 仪测定 的边 长 比较 , 边 长较 差 最 大 为 0 其 . 5m 较 差 中误 差为 0 3m m, . m。
继 续教 育研 究
21 0 0年第 8期
j x ioy a i i uj uy nj a u l7 6
G S R K) 源 勘 测 规划 院 , 黑龙 江 哈尔 滨 10 0 ) 5 00 摘 要: 目前 , 工 程 水 准 测量 中 主要 采 用 传 统 的 方 法 建 立 高 精 度 的施 工 控 制 网 , G S高 程 却 常 常 被 忽 视 。 在 而 P
系 列 的 研 究 , 动 态 G S R K)测 量 的精 度 也 有 了~ 定 的认 识 , 一 步提 高 了观 测 精 度 和 工 作 效 率 。 对 P(T 进 关 键 词 : P ( T ; 度 ; 析 G S R K) 精 分
一
、
G S卫星定 位技 术的发 展 P
以内可达 l ~,0 5 0k 0 10— 0 m可 达 1 ~, 0 0k 以上 0 1 0 m
17 9 3年 3月 , 国国防 部批 准 它得 陆海 空 三军 联 美 合 研制新 的卫 星导 航 系统 : A S A / P 。他是英 文 N VT R G S
“Na i ain S tli mi g a d Ra gn /Glba o ii. vg to a el e Ti n n n ig t o lP sto
( ) 作简便 五 操 随着 G S接 收 机 不 断 改 进 , P 自动 化 程 度 越 来 越 高, 有的 已达 “ 瓜 化 ” 傻 的程 度 ; 收 机 的 体 积 越 来 越 接 小 , 量越来 越轻 , 重 极大地 减 轻测量 工作 者的 工作 紧张 程度 和劳动 强度 使 野外 工作 变得 轻松 愉快 。 ( ) 天候作业 六 全 目前 G S观测 可在一 天 2 P 4小 时 内的 任何 时 间进 行, 不受 刮风下 雪 等气候 的影响 。
关于GNSS—RTK测量高程误差分析与消除
关于GNSS—RTK测量高程误差分析与消除分析研究了影响GNSS-RTK测量精度因素,通过实例统计了GNSS-RTK测量的实践精度,介绍了一系列保证和提高GNSS-RTK测量精度的措施。
GNSS-RTK测量技术相对传统测量方法有着极大的优势,在地质勘查测量中让作业精度和效率都有了很大的提高。
标签:GNSS-RTK 地质测量精度分析消除方法1影响GNSS—RTK定位的主要因素1.1 GNSS卫星本身误差GNSS卫星自身存在误差,主要包括卫星轨道误差、卫星钟的误差、相对论效应以及AS技术的影响等。
1.2坐标系统转换精度在进行GNSS—RTK测量时,首先要求解WGS一84到测区成果坐标系统之间的转换参数。
这期间待测点的精度存在着坐标转换的损失,经验表明,这种损失一般在l才m左右,与控制点的精度和分布情况有关。
控制点选择是否恰当,会直接影响转换参数的求解,进一步影响RTK测量的精度。
1.3整周模糊度解算与动态基线解算误差整周模糊度解算与动态基线解算对RTK精度提高有着重要的意义。
其解算方法直接应用于RTK软件系统,因此,整周模糊度解算与动态基线解算误差主要由仪器设备开发者决定。
1.4信号传播误差RTK系统采用电磁波进行数据的采集和传输,电离层和对流层的折射误差、多路径效应是主要影响因素。
双频技术和引入对流模型能够降低信号传播误差。
另外,电磁干扰也对信号传输影响较大,因此,在作业过程中注意作业环境。
1.5测量的地域性在山区、林区或房区等卫星信号不佳或无线电信号不好时进行GNSS—RTK 测量会影响测量精度。
对于近年来所承担项目随机抽样选择15个项目进行统计分析,结果表明:GNSS—RTK测量平面精度在0.05m范围内的占93.2% ,高程精度在0.10m范围内的占94.5%。
在实际勘测过程中按照20%的比例进行质量检查,因此,计算RTK正确率公式为:α=80%β+20%γ式中:β——测量数据正确率;γ——质量检查正确率。
RTK测量精度分析
整数模糊度正确固定是前提
固定模糊度的时间和可靠性取决于四个因素
即接收机类型(单频或双频) • 双频RTK初始化的时间比单频RTK要短 所观测卫星的个数 • 解算时采用的星数越多,RTK的精确性和可靠性越好 移动站至基准站的距离 •移动站至基准站的距离越近,其初始化的时间也越短 RTK软件质量 • 采用的算法越先进,初始化时间越短,可靠性越高
电台变频检核法
在一测区架设多台基准站,每台基站使 用不同的频点发射改正数据。流动站在 测量过程中同一个点选用不同基站的差 分改正数据测量结果比较可以有效的检 查测量成果的可靠性。
RTK数据精度分析
RTK的精度主要的指标是10MM+1PPM, 高程是20MM+1PPM.在实际工作中RTK 的测量有一定的随机性
RTK快速静态法
在做RTK的同时记录静态数据,事后对 外业的静态数据后处理获得高精度的坐 标值与RTK数据比较分析。两种作业模 式可以有效的检查RTK初始化的有效性 和可靠性。因此在做RTK测量的时候我 们需要做5-10分钟的静态采集。实际作 业时可以有选择的做部分困难地区的快 速静态。
复测比较法
-11
H
200
400
600
800
1000
系列1
从上面的三幅图中我们可以很清晰的看 出来坐标的变化有一定的联动性,周围 的环境对RTK的测量结果有很大的影响。
RTK测量误差控制方 法
控制坐标转换精度 选好基准站 质量控制
• 通常采用已知点检核比较法、重测比较法和电台变频检核法等
控制RTK作业半径(5~10km) 卫星预报(选择PDOP小的时段进行) 避开电离层活跃的时间(12~16点) 选取标准精度高的品牌仪器 作业的规范性(对中,整平,量高等) 重复观测
浅谈RTK精确测量高程的限制与方法
浅谈RTK精确测量高程的限制与方法摘要:RTK技术是基于载波相位观测量的实时动态定位技术,已经被广泛地运用并已发展成为一个真正的三维测量工具,然而测高问题仍然是RTK乃至GPS领域函待研究解决的问题。
本论文分析RTK测高的制约因素,包括RTK测量、大地水准面和高程基准面问题,阐述了RTK精确测高的可行性。
关键词:精度;实时动态定位;RTK;限制;高程拟合Abstract: RTK technology is a real-time dynamic positioning technology which based on carrier phase measurements, it has been widely applied and has developed into a true three-dimensional measurement tools, however, and altimeter problem is still the problem of RTK and even the field of GPS letter. This paper analyzes the RTK measurement constraints, including RTK surveying, geoid and elevation datum, discussed RTK accurate measurement of high feasibility.Key words: accuracy; real-time dynamic positioning; the RTK; restrictions; elevation fitting中图分类号:P224.2文献标识码:A 文章编号:引言:RTK技术是基于载波相位观测量的实时动态定位技术,一般由基准站、移动站、电台、电源等组成、其工作原理是:基准站和移动站同时接收GPS卫星定位信息、通过差分数据链,移动站接收基准站发送的GPS数据,结合自身采集的GPS数据进行实时处理,在1S内以厘米级的精度给出移动站的点信息,通过实时处理算法,移动站在动态环境下可以进行初始化处理,无需在已知点上进行初始化,RTK测量必须有位距和相位观测值。
GPS-RTK三种校正方法的实验与精度分析报告
GPS-RTK三种校正方法的实验与精度分析吴松涛(本钢设计研究院有限责任公司 117000)摘要:载波相位差分技术(Reat Time Kinematic简称RTK)又称实时动态定位技术,能够实时提供指定坐标系的三维坐标成果,在测程20km以可以达到厘米级精度。
广泛应用于工程放样、工程地形图测绘、房产测绘,地籍测量及某些控制测量,极大的提高了作业效率。
由于GPS定位是直接测定点位在WGS84坐标系中的坐标和高程,故我们需要通过点位校正或求得转换参数将测得的WGS84坐标系成果转换为我们所需要的坐标系。
文章以南方灵锐S86T型RTK为例对GPS —RTK的三种常见的校正方法(单点校正、两点校正、参数校正)的点位精度进行对比分析。
关键词:GPS-RTK;单点校正;二点校正;参数校正GPS—RTK系统由一个基准站,若干个流动站及通讯系统三部分组成,基准站包括GPS接收机、GPS天线、无线电通讯发射设备、基准站控制器、电源等部分组成,基准站GPS接收机本身具有传输参数、测量参数及坐标系统等容的设置功能,使控制器与GPS接收机合为一体。
一个流动站由GPS天线、GPS接收机、电源、接收天线、通讯设备,电子手簿组成。
图1为RTK系统结构图。
(引自参考文献【1】)基准站 移动站图1 RTK 系统结构图1、 GPS-RTK 点校正理论GPS 点校正主要目的是建立GPS 接收机采集的WGS84数据与地方控制网之间关系,不同坐标系之间的坐标转换通常有两类转换模式:一类是二维转换模式;一类是三维转换模式。
二维转换模式只适合于小区域转换且只需要两个坐标系的二维坐标成果;三维转换模式适合任何区域坐标转换。
二维转换模式通常采用平面四参数模型、三维转换模式通常采用布尔莎(Bursa )七参数转换模型。
1.1、单点校正单点校正并不依据上述转换模型,而是通过观测,求出校正点的WGS84坐标,再根据校正点的已知坐标求出3个平移参数(△X ,△Y ,△H ),不考虑旋转参数及比例因子。
山区GPS-RTK高程精度实验分析
3.4 8 14
62 2 .7 3 06 6. 6 2 56 4. 6 28. 8 57
462 . 9
3. 3 34 1 44 . 2 2. 44 4 4 25 .8
桕 6 6 0 3 .7
木 .2 61 46 木 91 909 . 扣 O.1 7 71 桕 9. 9 0 96
测绘 技术 装备
季刊
第 l 3卷
2 1 年第 1期 01
技 术 交流 3 l
山区 G S R K高程精度 实验 分析 P-T
石 风淼
( 西北核 技 术研 究所
摘
管真
陕西西 安 70 2 ) 1 0 4
要: 测区 内 在 选取 实验 点 , 用 GSRK 术获取 点位 的高程数据 。 采 P-T 技 将该数据 与四等水准测量结果相 比
数 ,可 以在精 度损 失 比较 少 的情况 下将 GS RK 获 业 实施 前根 据 预 报星 历 选 定 作业 时 段 ,并 将 电 台 电 P— T
得 的大地 高转 换 为正 常高 。
点 名 基 准 站 距 相 对 基 准 站 离 (i k) n
p3 4 1. 42 4
1 引言
在 G S R K所测 量 的实验 点亦实 施水 准测 量 , P -T
G S技 术 己广 泛应用 于 测绘 工作 的各 个方 面 , P 其 将两 者 获 得 的高 程 数据 进 行 比对 分 析 。假 定 平差 处 高 程 系统 为 大地 高 系 统 ,而 我 国高程 系 统采 用 正 常 理后 的水准 观 测数据 为 真值 ,分 析 G S R K高程 观 P —T
台发射 天线 与基 准站 接 收机之 间保持 一定 距离 ,减
GPS网络RTK系统的算法及定位精度研究
总结来说,GPS网络RTK定位技术是一种高精度、实时的定位技术,具有广泛 的应用前景。本次演示深入探讨了其工作原理和数学模型,并通过实验对其准 确性和可靠性进行了验证。结果表明,在合适的环境下,RTK技术可以实现厘 米级甚至毫米级的定位精度。
未来,随着更多卫星和接收机的部署以及信号处理技术的发展,我们有理由相 信,GPS网络RTK定位技术将在更多领域发挥更大的作用,例如无人驾驶、航 空摄影测量、地形测绘等。因此,对GPS网络RTK定位原理与数学模型的研究 具有重要的理论和实践意义。
1、卫星轨道误差:卫星轨道误差是影响GPS定位精度的重要因素之一。由于地 球重力场的不均匀性和其他因素,卫星轨道存在误差,从而导致定位结果的偏 差。
2、信号传播延迟:GPS信号在传播过程中受到大气因素的影响,如电离层和对 流层,会导致信号传播延迟,进一步影响定位精度。
3、多路径效应:多路径效应是指GPS信号在传播过程中受到地面反射的影响, 使得接收机接收到的信号路径变长,进而影响定位精度。
GPS网络RTK定位的原理可以归纳为数据接收、数据处理和坐标解算三个步骤。 首先,接收机通过天线接收卫星信号,并对信号进行解码和解析。然后,通过 实时数据传输,接收机将接收到的卫星数据与参考数据(差分数据)进行比较, 得出伪距观测值。最后,利用定位算法和坐标变换,计算出目标的位置坐标。
在数学模型方面,GPS网络RTK定位通常采用最小二乘法进行数据处理。根据 接收机所处的位置和卫星坐标,可以建立以卫星和接收机距离为变量的线性方 程组。利用最小二乘法求解方程组,可得到接收机的位置坐标。同时,可以通 过实验对模型进行精度验证和性能评估,进一步优化模型的性能。
参考内容
随着全球定位系统(GPS)的发展和普及,实时动态差分(RTK)技术已成为 高精度定位领域的重要支柱。RTK技术利用GPS网络,能够在野外实时提供厘 米级甚至毫米级的定位精度。本次演示将深入探讨GPS网络RTK定位的原理及 数学模型,旨在为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
RTK的工作原理和精度分析
RTK的工作原理和精度分析经常有一些客户会打电话给我询问一些有关RTK的精度问题,根据我的总结,这些客户对RTK的原理掌握不够深刻,对一些能反映RTK精度的指标也理解不透.在此我对RTK的原理及精度简要的阐述一下,希望能抛砖引玉,对大家有所帮助.RTK是实时动态测量,其工作原理可分为两部分阐述。
一、实时载波相位差分我们知道,在利用GPS进行定位时,会受到各种各样因素的影响(见上节中的GPS误差源),为了消除这些误差源,必须使用两台以上的GPS接收机同步工作.GPS静态测量的方法是各个接收机独立观测,然后用后处理软件进行差分解算。
那么对于RTK测量来说,仍然是差分解算,只不过是实时的差分计算。
也就是说,两台接收机(一台基准站,一台流动站)都在观测卫星数据,同时,基准站通过其发射电台把所接收的载波相位信号(或载波相位差分改正信号)发射出去;那么,流动站在接收卫星信号的同时也通过其接收电台接收基准站的电台信号;在这两信号的基础上,流动站上的固化软件就可以实现差分计算,从而精确地定出基准站与流动站的空间相对位置关系。
在这一过程中,由于观测条件、信号源等的影响会有误差,即为仪器标定误差,一般为平面1cm+1ppm,高程2cm+1ppm.二、坐标转换空间相对位置关系不是我们要的最终值,因此还有一步工作就是把空间相对位置关系纳入我们需要的坐标系中。
GPS直接反映的是WGS-84坐标,而我们平时用的则是北京54坐标系或西安80坐标系,所以要通过坐标转换把GPS的观测成果变成我们需要的坐标。
这个工作有多种模型可以实现,我们的软件采用的是平面与高程分开转换,平面坐标转换采用先将GPS测得成果投影成平面坐标,再用已知控制点计算二维相似变换的四参数,高程则采用平面拟合或二次曲面拟合模型,利用已知水准点计算出该测区的待测点的高程异常,从而求出他们的高程。
坐标转换也会带来误差,该项误差主要取决于已知点的精度和已知点的分布情况。
静态与动态(RTK)GPS高程精度分析
静态与动态(RTK)GPS高程精度分析摘要:由于GPS 技术的提高, 国内外学者采用数学拟合的方法求解高程异常值。
但各种拟合方法都有它的优缺点,都有其适用的地区。
大量的实践数据表明控制测量已经在许多工程GPS 中得到应用, GPS 测量的平面坐标精度是可靠的, 能达到工程测量的要求, 而高程测量方面由于受坐标系统不一致、观测误差等的影响, 其精度一直被认为不太可靠, 这在很大程度上限制了GPS 技术的应用。
因此, 有必要对GPS 高程测量的精度和方法进行深入的探讨, 以使其更广泛地应用于测量领域, 为我国的工程建设服务。
关键词:GPS;RTK;高程;测量;精度Abstract: Because GPS technology improves, the scholars at home and abroad by using the method of mathematical fitting for height anomaly. But various fitting methods has its advantages and disadvantages, has its application area. Large amount of practical data show control measure has been applied in many engineering GPS, GPS measurement plane coordinate accuracy is reliable, can meet the requirements of engineering survey, and height measurement is affected by the coordinate system is not consistent, and observation error, the accuracy has been considered less reliable, application of the limits of the GPS in a large extent. Therefore, it is necessary to accuracy and method of GPS height measurement are discussed, in order to make it more widely applied in the measurement field, for our country’s construction services.Key words: GPS; RTK; elevation; measurement; precision1 对GPS网进行静态和动态(RTK)GPS高程量测本次试验采取的是静态载波相位相对定位模式和动态(RTK)测量模式,下面分别介绍9600型静态载波相位相对定位模式和南方GPS(RTK)9800型测量模式。
GPS-RTK测量方法研究与精度分析
GPS-RTK测量方法研究与精度分析Measurement Method and Precision Analysisof the GPS-RTK测绘与地理信息学院测绘工程张廷雷201003215李建章摘要RTK(Real Time Kinematic)是一种利用GPS载波相位观测值进行实时动态相对定位的技术。
RTK测量操作简便、自动化程度高、高效、方法灵活,较之于传统测量手段的众多优点,使其在城市建设、各类工程测量中越来越具有重要的作用和地位,但是,RTK 测量技术也受地形、卫星、电台、测区控制点分布、转换参数求取等各种因素的制约。
特别是所求转换参数的精度,在很大程度上直接决定了RTK测量结果的质量!本论文结合RTK定位技术的现状,论述了RTK测量原理、RTK定位技术的现状等,通过实验,验证分析了四种常用RTK测量模式及其精度,并在此基础上探究小范围内控制点不足的测区与周围控制点充足测区之间的坐标传递及转换方案,并探讨方案的可行性及精度,针对性提出了相应的操作流程及注意事项,分析了各方案的适用程度,进一步完善了现场特殊问题的应对方案,最后拟定相应的的数据处理及成果形成方案。
本论文讲了RTK定位技术的原理、 RTK误差来源及测量精度;陈述了复杂地形下影响RTK高程精度的因素和需要采取的相应措施;对常用四种RTK测量模式进行了探讨及精度分析;阐述了RTK定位技术的应用前景。
结合校内实验阐述了测量过程中遇到的问题,提出了不同境况RTK测量存在的问题和所采取的相关方法和手段。
最后对各种实测成果进行了概括论述,讲了通过实测得到的相关结论,主要包括:基准站安置到已知点和未知点以及现有控制点WGS84坐标是否已知四种情况下RTK测量精度分析、小范围内控制点不足的测区与周围控制点充足测区之间的坐标传递及转换方案可行性及精度。
关键词:GPS-RTK;测量模式;精度分析;影响因素AbstractRTK (Real Time Kinematic) is a real-time dynamic relative positioning technique using a GPS carrier phase observations. RTK measurement has the advantages of simple operation, high degree of automation, high efficiency, flexible, many advantages compared with the traditional methods, in the city construction, all kinds of engineering measurement has become more and more important role, however, the RTK measurement technique is also affected by topography, satellite,radio, a test area restricted distribution, transformation parameter staking various factors. Especially the transformation precision,quality largely determines the results of RTK measurements! In this paper, combining with the current situation of RTK positioning technology, discusses the principle of RTK measurement, RTK positioning technology of the status , through the experiment,verify the analysis of four kinds of commonly used RTK measurement-model and its accuracy, and on this basis to explore within a small range of control points of test area and control points around the adequacy measurement coordinate zone between the transfer and conversion scheme, and discusses the feasibility and accuracy of the scheme, put forward the corresponding operation process and the matters needing attention, and analyzed the application degree of each scheme, and further improve the program to deal with special problem son-site, finally, draws up the corresponding data processing and results in the formation of scheme.RTK principle, error source and the measuring accuracy of this thesis about the RTK positioning technology; representations over complex terrain factors influencing RTK height precision and corresponding measures need to be taken; on four kinds of common RTK measurement mode is analyzed and precision; application of RTK positioning technology. Combined with the experiment described in the measurement process, puts forward some methods have different circumstances RTK measurement problems and measures and means. At the end of the measured results is reviewed, about the relevant conclusions, obtained mainly includes: base station placement to the known and unknown point and the existing control point WGS84 coordinate is known to the four cases RTK measurement accuracy analysis, control measure and control points around the adequacy measurement coordinate zone between the transfer and conversion feasibility and accuracy is not enough small range KEYWORDS: GPS-RTK; Measurement model; Accuracy analysis; Influencing factors目录第一章绪论 (1)第一节引言 (1)第二节国内外研究现状 (4)第三节研究的背景及意义 (6)第四节研究的主要内容和目标 (8)第二章RTK定位技术概述 (10)第一节 GPS测量原理 (10)一、GPS系统组成 (10)二、GPS工作原理 (11)三、GPS误差来源及应对措施 (13)第二节 RTK测量原理及特点 (14)一、RTK工作原理 (14)二、求差法载波相位GPS原理及双差模型 (15)(一)求差法 (15)(二)双差模型 (16)三、RTK测量的技术特点 (17)第三节 RTK误差来源及处理措施 (19)一、RTK的误差来源 (19)二、影响因素处理措施 (20)第四节 RTK定位技术类型及应用前景 (22)一、常规RTK (22)二、网络RTK原理及分析对比 (23)三、基于CORS系统的网络RTK的应用前景 (25)第三章理论公式及验证方法讨论 (27)第一节 RTK定位结果精度验证方法及公式 (27)第二节实验总体设计 (28)一、静态控制网实验设计 (28)二、RTK实验设计 (29)第三节实验仪器 (30)一、静态测量及RTK测量仪器 (30)二、约束平差测边仪器 (30)第四章几种常用RTK模式下精度验证实验及分析 (32)第一节静态控制网测量 (32)一、GPS静态网建立 (32)二、GPS静态观测 (32)第二节控制点WGS84坐标已知时的精度验证分析 (35)一、基准站安置到已知点(模式一have84-y) (35)(一)实验方案及步骤 (35)(二)数据处理及精度分析 (36)二、基准站安置到未知点(模式二have84-n) (38)(一)实验方案及步骤 (38)(二)数据处理及精度分析 (38)第三节控制点WGS84坐标未知时的精度验证分析 (39)一、基准站安置到已知点(模式三no84-y) (40)(一)实验方案及步骤 (40)(二)数据处理及精度分析 (40)二、基准站安置到未知点(模式四no84-n) (41)(一)实验方案及步骤 (41)(二)数据处理及精度分析 (41)第四节同一工程转换参数合理利用问题 (43)第五节不同模式的综合分析 (45)总结 (47)致谢 (49)参考文献 (50)第一章绪论本章介绍了 GPS-RTK 定位技术的研究现状及其局限性,阐明了本文研究的背景和意义,确定了本文研究的主要内容和目标。
GPS-RTK在常规控制测量中的精度及可靠性分析
21 0 1年 1 0月
测 绘 与 空 间地 理 信 息
G MAT C & S AT A NF MA I EC EO IS P I L l OR T oN T HNO OGY L
Vo . 4, . 1 3 No 5
0c..2 1 t 01
GP S—R K 在 常规 控 制测 量 中的精 度 及 可 靠 性 分析 T
陈俊 林
( 华南农业大学 信息 学院 , 广东 广州测量技 术是 继 G S G S— T P 全球 定位技 术之后 , 在测绘 领域的 又一 次技 术革命 , 它改 变了传
统的测量模 式。随着测绘新技 术的不断 出现和发展 , 快速 、 活、 灵 高效的 G S— T P R K为测绘 工作 带来 了崭新的 突
破, 其应 用前景越 来越 广。文章主要 通过 对 G S T P —R K的工作原理、 精度分析、 影响 R K测量的 因素和可靠性等 T
方面的问题进行探讨 , 结合 一些工程 实例 , 出如何提 高 G S—R K技 术在常规控 制测量 中的精度 和可 靠性 的 提 P T 措施和 建议 , 有一定的可操作性 和现 实的指导意义。 具 关键词 : P —R K; 制测量 ; GS T 控 精度 ; 可靠性
CHEN J n—l u i n
( ol eo fr t n,o t hn giutr nvri , a gh u5 04 , hn ) C lg f nomai S uhC iaA r l eU ies y Gu n z o 16 2 C ia e i o c u t
Ab t a t sr c :GP S—RT e l i y a cme s r me t e h i u st e s c n f rt eGP l b l o i o i g tc n lg ma pn K ra —t me d n mi a u e n c n q e i h e o d at h S g o a s in n h oo y. p i g t e p t e t e f l n a o h rt c n lg c lr v l t n,th s c a g d t e t d t n lme s r me t mo e W i h o t u me g n e o e h ed i n t e e h oo i a e o ui i a h n e h r i o a a u e n d . t t e c n i a e re c fn w i o a i h nl ma p n e h oo i sa d d v lp n ff s , e il n f ce tGP p i g t c n lg e n e eo me to t f xb e a d e in S—RT o e ma p n r a r u h e r a t r u h a l i K frt p i gwo k h s b o g ta n w b e k h o g h i t i c e sn l r a p l ain p o p cs T e w r ig p n i l fG S—R n i n r a i gy b o d a p i t r s e t. h o k n r c p eo P s c o i TK. c u a y a a y i .h co s afci g R a — a c r c n l ss t e f tr f t TK me s a e n u e n n e ib l y is e r ic s e n t i r ce C mb n d w t u e fe gn e n r ci e s me t mp o e G S— rme ta d rl ii su swe e ds u s d i h sa t l . o ie i a n mb ro n ie r g p a t ,o o i r v P a t i h i c RT e h oo y i er u i e c n r l fme s rme t c u a y a d r l b l y o a u e n rp s s h s g tt e o e ain l n K tc n lg n t o t o t a u e n c r c n e i i t fme s r sa d p o o a , a o b p r t a d h n oo a a i l o o a p a t a in f a c . rc i ls i c n e c g i
GPSRTK技术在图根控制测量中高程精度的探讨
的避 免图根点的高程粗 差和减小误差 。
用∈ 表示 , 它们之间的关系为:  ̄ = H- h 三者中 己知任何两个即可求得第三个 。已知 G P S大地 高若
2 R T K高程拟合原理
G P S R T K以其 全天候 、 高 精度、 高效率 、 易 操作等特 点被广
推动 施工质量控制及管理工 作的对策可 以从 下面几个方面来进 在施工之前还要考虑到环境及 安全等各项外在 因素对 工程施工
行:
质量造成的突发威胁 , 及时地做好预 防工作。总之 , 建筑工程企 业在施工前要对施工 的每一个 细节做到 良好 的分析 ,将质量管
2 . 1 做 好 企业 对 于施工 质量 管控 的规 章约 束
施 工 项 目开 始 实 施 前 做 好 对 于相 关 人 员 的施 工 质 量 管 控 工 作 的
参考文献
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3 】 廖庆 喜, 刘书庆, 杨世海. 工程建设项 目 设计 质量控 制方案研究[ J ] . 工程 企 业 在 施 工 前 要 根 据 工 程 项 目 的规 模 、 性质 、 施工 环境等 , 来 选 [
GPS高程拟合方法及精度分析
GPS高程拟合方法及精度分析引言全球定位系统(GPS)是一种通过卫星信号来确定位置的技术,在许多应用中被广泛使用。
高程测量是GPS技术的一个重要应用领域之一。
随着GPS技术的不断发展,高程测量的精度和分辨率得到了显著的改进。
由于地球表面的复杂性,GPS高程测量仍然存在一些挑战,如大气延迟、地形遮挡和信号多径等问题。
研究GPS高程拟合方法及其精度分析具有重要的理论和实际意义。
本文将从GPS高程拟合方法和精度分析两个方面进行探讨,旨在为GPS高程测量提供更加可靠和精确的解决方案。
一、GPS高程拟合方法1. 静态测量与动态测量在实际的高程测量应用中,常用的GPS测量方式可以分为静态测量和动态测量两种。
静态测量是指在接收机固定不动的情况下进行GPS观测,通常适用于测量精度要求较高的情况,如大地水准面的建立和更新、基准点的测量等。
动态测量是指接收机和天线在移动状态下进行GPS观测,通常适用于地形测绘、航空航海、车载导航等应用。
2. RTK测量实时运动学(RTK)测量是一种高精度的GPS动态测量方法,通过使用参考站的观测数据来实现对流动接收机位置的实时校正,从而获得厘米级甚至毫米级的高程测量精度。
RTK测量在地理勘测、地质灾害监测和大规模工程测量中有着广泛的应用。
3. 差分测量差分测量是一种通过比较基准站和流动接收机之间的GPS观测数据来消除掉由于大气延迟、钟差等误差,从而提高高程测量精度的方法。
差分测量通常分为实时差分和后续差分两种方式,实时差分可以在测量过程中实时进行误差修正,后续差分则是在测量后对数据进行后处理,以获得更高精度的测量结果。
4. 高程拟合模型在GPS高程测量中,通常采用的拟合模型有椭球模型、大地水准面模型和基于大地水准面的高程格网模型等。
椭球模型是一种简化的高程测量模型,通过采用地球椭球体作为参考椭球来进行高程测量;大地水准面模型是一种更加真实的高程测量模型,考虑了地球的地形和引力畸变情况;基于大地水准面的高程格网模型是一种全球高程模型,通过采用离散的高程测量点来构建全球高程模型。
GPS RTK测量数据的精度控制
GPS RTK测量数据的精度控制摘要:精度控制是GPS RTK测量工作中极其重要的一个环节,本文结合实践经验,根据RTK测量的特征,分析影响GPS RTK精度控制的原因,总结RTK 测量精度控制的方法。
关键词:GPS RTK测量技术;精度控制;坐标转换引言实时动态测量(RTK,即Real Time Kinematic)定位技术是基于载波相位观测值的实时动态差分定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维坐标,可以达到厘米级精度。
GPS RTK技术广泛应用于是控制测量、地形测图、工程放样和导航定位等业务领域,颠覆了传统意义上的导线测量作业模式,大大提高了作业效率。
但是,在实际应用的过程中也会出现一些偏差,需要进行精度控制。
2、影响RTK测量技术精度控制的原因2.1 RTK测量技术精度控制的内容RTK测量的精度控制主要是指为达到规范或规定对数据质量要求而采取的作业技术和措施。
RTK测量的质量主要是指RTK测量成果的精度,要保证其测量精度,提高测量成果的可靠性,必须从RTK测量的精度要求,不同等级RTK 测量的技术要求以及基准站和流动站的设置等方面来考虑,减少误差来源。
2.2影响RTK测量技术精度控制的因素RTK作业误差一般包括:1、同仪器和GPS卫星有关的误差,包括天线相位中心变化、轨道误差、钟误差、观测误差等。
2、同信号传播有关的误差。
包括电离层误差、对流层误差、多路径效应、信号干扰等。
其中同仪器和GPS 卫星有关的误差和部分同信号传播有关的误差可通过各种校正方法予以削弱。
而在实际作业中,与RTK测量有关的误差主要来源于:参考站的信号质量,参考站流动站的设置,流动站与参考站的距离,转换参数的精度,外界环境的影响等。
(1)参考站的信号质量:参考站观测数据质量的好坏、无线电的信号传播质量的好坏对测量结果影响很大。
所以同信号传播有关的误差将随流动站至参考站的距离的增加而加大,RTK测量的有效作业半径一般在在10km之内。
GPS-RTK测量精度的分析与质量控制
图 1 对 中杆偏斜 引起测量误差
3 提高 RTK测量精度 的措施
在实 际勘 测 中都 是 按 照 10% 的 比例 进 行 质 量 检
查 ,因此 ,计 算 RTK测 量正 确率公 式 为
Og=9O%/3+ 10%y 式 中 ——测量数据正确率 ;
(3)
— — 质量 检 查正 确率 。
lm s
中 桩 、地 形 点 测 量 时 间 测量控制桩 时 QC高程限差 测量中桩 、地形 点时 QC高程限差
中桩测设平 面偏差 中 桩 里 程 取位
限差
(1)RTK接 收机 的检测 一 般需 要权威 部 门进 行 RTK接 收 机 主要 性 能 的 检测 ,超出检定证书规定的时间之外的仪器严禁外业 使用 。 (2)实地 性能测 试 长时 间没 有使 用 的 仪 器 在 使 用 前 一 定 要 实 地 检 测 ,主要包 括硬 件测试 和软 件 测试 ,比如 电池 性 能 、采 集器 的反应 情况 等 。还 要进 行 基 线检 查 ,确保 接 收 机 符合 标称 精度要 求 。 (3)各 种气 泡的校 正 这一 点往往 容 易被 忽 略 ,其 实是 很 重 要 的一 个 检 查 ,测量 时必须 保证气 泡水 平时 是铅直 ,才能 有效 提高 测 量精 度 。
3.3 加 强仪 器 的检 校
表 3 GPS—RTK测量具体技术质 量要 求
内容 卫 星 高 度 角 有 效 卫 星 总 数 控 制 桩 测 量 时 间 测量控制桩时 Qc平面限差 测量 中桩 、地形点时 Qc平面限羞 控 制桩放样平面误差 控制 桩 里 程 取 位
PDOP值
2.2 测 量 的地 域 性
在山区、林地或房 区等卫星信号不佳或无线 电信
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GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析
摘要:近年来随着gps发展采用载波相位实时动态差分技术进行相对定位的gps rtk方法,能够在野外实时地得到厘米级定位精度,可以极大地提高作业效率。
本文对gps rtk的精度进行试验研究,利用实测数据对其校正精度进行对比分析,并探讨影响校正精度的主要因素。
关键词:gps rtk 控制测量控制点精度
1、gps(rtk)控制测量
为了确定动态gps(rtk)控制测量的精度,笔者在哈尔滨对已布设了d级gps控制网进行了动态gps(rtk)测量和静态gps测量成果的比较。
并联测了四等水准的1个d级gps点,进行了水准测量和用动态gps(rtk)测量高程的比较。
设计方案如下:使用南方9600 gps 接收机进行动态gps(rtk)测量的实验。
选择3个分部比较均匀地已知点进行解算转换参数。
基准站设定在测区中央,地势较高,周围无遮挡物,对d级gps控制网进行了动态gps(rtk)测量,并且联测了四等水准的1个d级gps点。
共观测了15个重复点。
本次观测采用南方9600 gps接收机进行动态gps(rtk)测量的实验。
1.1 对测区转换参数的确定
选择3个分部比较均匀地已知点进行解算转换参数。
操作:工具→计算七参数
为了获得更精确的七参数坐标转换,这时用户需要知道三个已知点
的地方坐标和这三个点的wgs-84坐标,可以计算出七个参数,即wgs-84坐标转换到地方坐标的七个转换参数,用户单击确定,就会输入到七参数对话框中。
可以直接输入三个已知点的地方坐标和这三个点的wgs-84坐标,按右上方的“ok”按钮,就会计算出七参数,计算出七参数后,系统会自动打开参数开关,单击“ok”按钮,则在测量中就可以利用该参数进行校正得出测量点的正确坐标。
1.2 使用两点校正
步骤如下:
(1)使用测量菜单下的校正向导菜单。
选中菜单后,界面如下图1.1:图1.1 校正模式选择
选择下一步后,界面如下图1.2:
图1.2 基准站架设在未知点(向导1)
根据向导提示,输入已知坐标后,直接校正。
(2)完成移动站1的单点校正后,到第二个移动站使用测量菜单下的校正向导菜单。
选中菜单后,界面如下图1.3:
图1.3 校正模式选择
选择下一步后,界面如下图1.4:
图1.4 基准站架设在未知点(向导1)
根据向导提示,输入已知坐标后,直接校正,然后开始测量。
共观测了15个重复点。
为了减少人为误差和偶然误差的影响,观测时每一个点的观测时间设定为5s,每一点观测3次,对3次观测进行了比
较,当3次观测中最大和最小点位误差大于5cm时,剔除和平均值相差较大的一个,剩余的取其平均值作为最后观测成果并和静态gps 坐标、水准高程进行比较,见表1.1、表1.2。
2、对比分析
通过比较,点位误差最大为6.04cm,最小为1.22cm,中误差为±
4.21cm;高程误差最大为8.8cm,最小为0.2cm,中误差为±4.68cm。
由此可知,动态gps(rtk)测量的成果是准确可靠的,精度也是较高的。
(1)本次实验的精度良好,平面精度完全可以满足一二级导线的要求,而且高程精度可以满足四等及等外水准的要求。
(2)rtk图根点相距不宜过长和过短,因为gps(rtk)具有误差不积累的特点,两点间过短,误差容易超限;过长,控制点的密度达不到要求。
(3)误差与流动站至基准站的距离成正比,因此解求转换参数的已知点应分布均匀。
(4)要充分考虑保证rtk测量数据的质量。
(5)本次实验个数有些偏少,偶然误差的统计特性需要大量的观测数据才能表现出来。
这15个点是否具备偶然误差的四大特性、误差出现与时间的关系特点等,还需要进一步的研究。
3、结语
gps(rtk)的出现是对传统测量方法的一次重大变革,对许多常规测量技术产生了极大冲击,用gps(rtk)进行控制测量,通过本文的实际工程的实践与研究探讨可得出以下结论:(1)由于gps 测量受卫星、信号传播及接收设备等各种因素的影响,作业中将不可避免地
产生多种误差甚至粗差。
因此,为了确保gps观测成果的正确、可靠,必须对外业观测成果进行及时、全面的检核。
(2)gps rtk应用于控制测量有其他仪器不能比拟的优点:1)减少人力费用。
2)定位精度高,测站间无需通视。
3)操作简便,容易使用。
4)能全天候、全天时地作业。
(3)在观测条件良好的情况下,采取有效的措施,动态gps(rtk)测量不仅能进行图根导线和像控点的测量,平面精度完全可以满足一二级导线的要求,而且高程精度可以满足四等及等外水准的要求。
总之,gps rtk技术用于控制测量,是其他常规测量难以进行的工作,特别是大型工程(比如说水电站施工控制网的建立,有时甚至根本无法实施),一直是工程测量人员较为关注的问题。
参考文献
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