雙基站RTK平面控制測量精度探討

齊占開

（1.秦皇島市測繪大隊，河北 秦皇島 066001）

雙基站RTK平面控制測量精度探討

齊占開1

（1.秦皇島市測繪大隊，河北 秦皇島 066001）

通過工程實例給出RTK平面控制測量精度指標，采用內(nèi)符合精度和外符合精度來具體衡量，結(jié)果證明雙基站RTK控制測量較單基站作業(yè)模式數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更高，完全能替代城市一級光電測距導(dǎo)線測量。

雙基站RTK；平面控制測量；光電測距導(dǎo)線；內(nèi)符合精度；外符合精度

RTK（real-time kinematic）技術(shù)是全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)與數(shù)據(jù)通信技術(shù)相結(jié)合的載波相位實時動態(tài)差分定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結(jié)果，廣泛應(yīng)用于測繪生產(chǎn)中。雖然現(xiàn)在新版《城市測量規(guī)范》（CJJ/T8-2011）已經(jīng)認可RTK控制測量能滿足城市一級光電測距導(dǎo)線的技術(shù)要求，但是RTK進行控制測量時精度到底有多高，能否具體給出衡量精度的指標，能否進行改進，本文以實際工程數(shù)據(jù)對RTK平面控制測量精度進行了探討。

1 工程概況

為滿足秦皇島市北戴河區(qū)整體控制要求，在新翻修道路濱海大道、聯(lián)峰北路布設(shè)城市一級控制導(dǎo)線網(wǎng)，新布點40個，平均邊長約300 m。在進行傳統(tǒng)的一級光電測距導(dǎo)線測量的同時還對所有新布點進行了RTK平面控制測量。為保證RTK測量的穩(wěn)定性，防止粗差并消除接收機系統(tǒng)誤差的影響，該工程采用雙基站RTK測量，即依次將基準站架設(shè)在測區(qū)附近的三等GPS點的“Ⅲ野生動物園”和“Ⅲ北濱海大道”上（基準站至流動站距離小于5 km）。移動站分別采集實時坐標，單基站使用三角架對中整平觀測2測回，轉(zhuǎn)換參數(shù)選取均勻覆蓋整個北戴河區(qū)的11個三等GPS點，采用布爾莎七參數(shù)模型求取，轉(zhuǎn)換坐標殘差均小于2 cm。

2 RTK控制測量的內(nèi)符合精度

RTK平面控制測量觀測數(shù)據(jù)及計算見表1。

由表1可知，X坐標較差絕對值最大為41 mm，最小為0，中誤差為Y坐標較差絕對值最大為21 mm，最小為0，中誤差為點位中誤差為

表1 單基站觀測數(shù)據(jù)互差比較表

3 RTK控制測量的外符合精度

該工程導(dǎo)線網(wǎng)進行傳統(tǒng)導(dǎo)線觀測時附合了周圍已有的9條四等已知邊，共組成6條附合導(dǎo)線，水平角觀測2測回，距離往返測，觀測后附合導(dǎo)線的角度閉合差、導(dǎo)線全長相對閉合差均在限差內(nèi)。導(dǎo)線網(wǎng)采用化工部設(shè)計院測量平差軟件包進行嚴密平差。經(jīng)計算，導(dǎo)線網(wǎng)測角中誤差±4．12″，最弱點點位中誤差±3．44 cm，最弱邊邊長相對中誤差1/24 125，滿足城市一級光電測距導(dǎo)線技術(shù)要求。

單基站和雙基站中值成果與嚴密平差成果比較見表2。

表2 單基站和雙基站中值成果與嚴密平差成果比較表

假設(shè)RTK平面控制測量與傳統(tǒng)城市一級光電測距導(dǎo)線是同精度觀測（以下同理），那么基站“Ⅲ野生動物園”觀測時，X坐標中誤差為=±13．5 mm，Y坐標中誤差為=±5．4 mm，點位中誤差為基站“Ⅲ北濱海大道”觀測時，X坐標中誤差為mx=±12．2 mm，Y坐標中誤差為my=±6．7 mm，點位中誤差為m=±13．9 mm。

雙基站RTK平面控制測量成果（兩次單基站觀測數(shù)據(jù)取平均值）與嚴密平差成果比較，X坐標較差絕對值最大為39 mm，最小為0，中誤差為=±11．2 mm；Y坐標較差絕對值最大為19 mm，最小為0，中誤差為點位中誤差為

利用RTK控制測量觀測坐標反算導(dǎo)線邊長與嚴密平差成果邊長比較見表3。

表3 雙基站觀測數(shù)據(jù)中值與嚴密平差邊長較差比較表

由表3可知，RTK控制測量觀測坐標反算導(dǎo)線邊長與嚴密平差成果邊長較差絕對值最大為21 mm，邊長中誤差為邊長相對誤差最大為1/133 22，有7條邊的邊長相對誤差大于1/200 00，占總邊數(shù)的18%，考慮到本工程的實驗本質(zhì),可能存在因觀測時段和觀測條件引起的觀測粗差問題，但也基本達到城市一級光電測距導(dǎo)線關(guān)于最弱邊邊長相對中誤差的技術(shù)要求。

4 結(jié) 語

RTK控制測量誤差均勻，不存在誤差累積，大大提高了控制作業(yè)效率，省掉了后續(xù)繁瑣的數(shù)據(jù)處理工作，這是相對于傳統(tǒng)光電測距導(dǎo)線最大的優(yōu)勢。

RTK控制測量的精度可以采用內(nèi)符合精度和外符合精度來具體衡量，內(nèi)符合精度體現(xiàn)了RTK控制測量的穩(wěn)定性，減少了系統(tǒng)誤差，能有效發(fā)現(xiàn)粗差。外符合精度具體衡量了RTK控制測量的精度。通過本工程對比2種方法控制可知，雙基站RTK控制測量較單基站作業(yè)模式數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更高，因為有更多的多余觀測，精度更高，完全能替代城市一級光電測距導(dǎo)線測量。雙基站RTK控制測量替代城市一級光電測距導(dǎo)線測量時，理論上坐標精度比單基站提高了倍，實際通過以上比較也得到驗證，那么導(dǎo)線長度可以相應(yīng)地減少到差不多就是城市一級光電測距導(dǎo)線的平均邊長了，這在通視條件困難區(qū)域非常重要。

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P221

B

1672-4623（2014）04-0120-02

10.11709/j.issn.1672-4623.2014.04.042

齊占開，高級工程師，研究方向為工程測量。

2014-05-21。