淺談GPS RTK點校正方法與適用范圍
2014-11-28 14:04:27詹勇梁柱信
綠色科技 2014年10期
詹勇 梁柱信
摘要：介紹了RTK點校正中的大地坐標與高斯平面直角坐標之間的轉換步驟與原理，以及幾種常用的GPS RTK點校正方法，并探討了各種校正方法，對觀測的平面坐標及高程進行了精度的分析和比較。
關鍵詞：RTK；點校正；內業校正；高程異常；高程擬合
中圖分類號：P201.1文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）10025003
1引言
RTK技術是基于載波相位觀測值基礎上的實時動態定位技術，其采用了載波相位動態實時差分（Real Time Kinematic）方法，可在野外實時獲得所測點在特定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級定位精度。
RTK測量是以WGS-84坐標系為基礎，野外作業中使用大地坐標：經緯度與大地高（B，L，H）。而目前國內各工程項目多采用1954北京坐標系（簡稱：BJ-54）或1980西安坐標系（簡稱：XA-80），并經過高斯投影的平面直角坐標（x，y）。
按相關法律規定，我國采用的高程系統為正常高系統。目前高程則采用1985國家高程基準。同一點的大地高與正常高兩系統的高程差值為高程異常ξ（ξ=Η大地-Η正常）。因此正確求解兩套坐標系統的轉換參數，是影響RTK測量成果精度的關鍵因素。
6總結
（1）外業已知點校正，只要兩個平高控制點，就可將小范圍工作區域內的轉換關系初步建立起來。雖然精度稍低，但工作效率很高。當工作范圍較大，且工作相對集中在某一小區域，控制點間相距較遠時，采用已知點校正。
由于本方法是利用一個控制點的高程擬合去推算其它點的高程，它的作業半徑有限，以2～3km為宜。要繼續向外擴大控制面積和提高定位精度，可在后繼外業工作中，增加外業校正的控制點。當控制點越多，精度會持續提高到一個限值。可在將工作區域內的控制點都加入校正后，對工作區域內的測點進行二次修正，從而保證外業測點的精度。
（2）GPS衛星狀態與信號影響測點的精度，進而影響到點校正的精度。要求盡可能選擇可靠時段，進行外業RTK數據采集。
（3）作業人員工作態度影響點校正的精度。要求操作人員認真、仔細。儀器高的量取、儀器架設等要按二人規范要求執行。
7結語
（1）控制點的數量應足夠。一般來講，平面控制應至少3個，高程控制應根據地形地貌條件，數量要求會更多（比如6個或以上）以確保擬合精度要求。
（2）控制點的控制范圍和分布的合理性。控制范圍應以能夠覆蓋整個工區為原則，一般情況下，相鄰控制點之間的距離在3～5km，所謂分布的合理性主要是指控制點分布的均勻性，當然控制點是越多越好。
（3）已知點少時，點位決定精度。如果只有兩個點情況下，兩已知點距離不宜太近（以點間距超過500m為宜），作業范圍不超過兩點距離的1.5倍。
（4）控制點精度應統一。用于求參數的控制點應是經過統一平差的點。
RTK測量技術經歷了快速發展，操作方法越來越簡，應用范圍越來越廣。但要更好地應用RTK技術，還要測量人員對其原理、性能、使用細節和注意事項等情況理解并掌握到位，工作中認真、仔細，這樣才能有效地保證RTK測量精度，提高作業效率。
參考文獻：
[1] 徐紹銓.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢測繪科技大學出版社，1998.
[2] 劉基余，李征航，王躍虎，等.全球定位系統原理與應用[J].北京：測繪出版社，1999.
[3] 張希黔，黃聲享，姚剛.GPS在建筑施工中的應用[M].北京：中國建筑工業出版社，2003.
[4] 李征航，黃勁松.GPS測量與數據處理[M] .武漢：武漢大學出版社，2005.
[5] 余小龍，胡學奎.GPS RTK技術的優缺點及發展前景[J].測繪通報，2007（10） .
[6] 徐仕琪，張曉帆.關于利用七參數法進行WGS-84和BJ-54坐標轉換問題的探討[J].測繪與空間地理信息，2007（10）.endprint
摘要：介紹了RTK點校正中的大地坐標與高斯平面直角坐標之間的轉換步驟與原理，以及幾種常用的GPS RTK點校正方法，并探討了各種校正方法，對觀測的平面坐標及高程進行了精度的分析和比較。
關鍵詞：RTK；點校正；內業校正；高程異常；高程擬合
中圖分類號：P201.1文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）10025003
1引言
RTK技術是基于載波相位觀測值基礎上的實時動態定位技術，其采用了載波相位動態實時差分（Real Time Kinematic）方法，可在野外實時獲得所測點在特定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級定位精度。
RTK測量是以WGS-84坐標系為基礎，野外作業中使用大地坐標：經緯度與大地高（B，L，H）。而目前國內各工程項目多采用1954北京坐標系（簡稱：BJ-54）或1980西安坐標系（簡稱：XA-80），并經過高斯投影的平面直角坐標（x，y）。
按相關法律規定，我國采用的高程系統為正常高系統。目前高程則采用1985國家高程基準。同一點的大地高與正常高兩系統的高程差值為高程異常ξ（ξ=Η大地-Η正常）。因此正確求解兩套坐標系統的轉換參數，是影響RTK測量成果精度的關鍵因素。
6總結
（1）外業已知點校正，只要兩個平高控制點，就可將小范圍工作區域內的轉換關系初步建立起來。雖然精度稍低，但工作效率很高。當工作范圍較大，且工作相對集中在某一小區域，控制點間相距較遠時，采用已知點校正。
由于本方法是利用一個控制點的高程擬合去推算其它點的高程，它的作業半徑有限，以2～3km為宜。要繼續向外擴大控制面積和提高定位精度，可在后繼外業工作中，增加外業校正的控制點。當控制點越多，精度會持續提高到一個限值。可在將工作區域內的控制點都加入校正后，對工作區域內的測點進行二次修正，從而保證外業測點的精度。
（2）GPS衛星狀態與信號影響測點的精度，進而影響到點校正的精度。要求盡可能選擇可靠時段，進行外業RTK數據采集。
（3）作業人員工作態度影響點校正的精度。要求操作人員認真、仔細。儀器高的量取、儀器架設等要按二人規范要求執行。
7結語
（1）控制點的數量應足夠。一般來講，平面控制應至少3個，高程控制應根據地形地貌條件，數量要求會更多（比如6個或以上）以確保擬合精度要求。
（2）控制點的控制范圍和分布的合理性。控制范圍應以能夠覆蓋整個工區為原則，一般情況下，相鄰控制點之間的距離在3～5km，所謂分布的合理性主要是指控制點分布的均勻性，當然控制點是越多越好。
（3）已知點少時，點位決定精度。如果只有兩個點情況下，兩已知點距離不宜太近（以點間距超過500m為宜），作業范圍不超過兩點距離的1.5倍。
（4）控制點精度應統一。用于求參數的控制點應是經過統一平差的點。
RTK測量技術經歷了快速發展，操作方法越來越簡，應用范圍越來越廣。但要更好地應用RTK技術，還要測量人員對其原理、性能、使用細節和注意事項等情況理解并掌握到位，工作中認真、仔細，這樣才能有效地保證RTK測量精度，提高作業效率。
參考文獻：
[1] 徐紹銓.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢測繪科技大學出版社，1998.
[2] 劉基余，李征航，王躍虎，等.全球定位系統原理與應用[J].北京：測繪出版社，1999.
[3] 張希黔，黃聲享，姚剛.GPS在建筑施工中的應用[M].北京：中國建筑工業出版社，2003.
[4] 李征航，黃勁松.GPS測量與數據處理[M] .武漢：武漢大學出版社，2005.
[5] 余小龍，胡學奎.GPS RTK技術的優缺點及發展前景[J].測繪通報，2007（10） .
[6] 徐仕琪，張曉帆.關于利用七參數法進行WGS-84和BJ-54坐標轉換問題的探討[J].測繪與空間地理信息，2007（10）.endprint
摘要：介紹了RTK點校正中的大地坐標與高斯平面直角坐標之間的轉換步驟與原理，以及幾種常用的GPS RTK點校正方法，并探討了各種校正方法，對觀測的平面坐標及高程進行了精度的分析和比較。
關鍵詞：RTK；點校正；內業校正；高程異常；高程擬合
中圖分類號：P201.1文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）10025003
1引言
RTK技術是基于載波相位觀測值基礎上的實時動態定位技術，其采用了載波相位動態實時差分（Real Time Kinematic）方法，可在野外實時獲得所測點在特定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級定位精度。
RTK測量是以WGS-84坐標系為基礎，野外作業中使用大地坐標：經緯度與大地高（B，L，H）。而目前國內各工程項目多采用1954北京坐標系（簡稱：BJ-54）或1980西安坐標系（簡稱：XA-80），并經過高斯投影的平面直角坐標（x，y）。
按相關法律規定，我國采用的高程系統為正常高系統。目前高程則采用1985國家高程基準。同一點的大地高與正常高兩系統的高程差值為高程異常ξ（ξ=Η大地-Η正常）。因此正確求解兩套坐標系統的轉換參數，是影響RTK測量成果精度的關鍵因素。
6總結
（1）外業已知點校正，只要兩個平高控制點，就可將小范圍工作區域內的轉換關系初步建立起來。雖然精度稍低，但工作效率很高。當工作范圍較大，且工作相對集中在某一小區域，控制點間相距較遠時，采用已知點校正。
由于本方法是利用一個控制點的高程擬合去推算其它點的高程，它的作業半徑有限，以2～3km為宜。要繼續向外擴大控制面積和提高定位精度，可在后繼外業工作中，增加外業校正的控制點。當控制點越多，精度會持續提高到一個限值。可在將工作區域內的控制點都加入校正后，對工作區域內的測點進行二次修正，從而保證外業測點的精度。
（2）GPS衛星狀態與信號影響測點的精度，進而影響到點校正的精度。要求盡可能選擇可靠時段，進行外業RTK數據采集。
（3）作業人員工作態度影響點校正的精度。要求操作人員認真、仔細。儀器高的量取、儀器架設等要按二人規范要求執行。
7結語
（1）控制點的數量應足夠。一般來講，平面控制應至少3個，高程控制應根據地形地貌條件，數量要求會更多（比如6個或以上）以確保擬合精度要求。
（2）控制點的控制范圍和分布的合理性。控制范圍應以能夠覆蓋整個工區為原則，一般情況下，相鄰控制點之間的距離在3～5km，所謂分布的合理性主要是指控制點分布的均勻性，當然控制點是越多越好。
（3）已知點少時，點位決定精度。如果只有兩個點情況下，兩已知點距離不宜太近（以點間距超過500m為宜），作業范圍不超過兩點距離的1.5倍。
（4）控制點精度應統一。用于求參數的控制點應是經過統一平差的點。
RTK測量技術經歷了快速發展，操作方法越來越簡，應用范圍越來越廣。但要更好地應用RTK技術，還要測量人員對其原理、性能、使用細節和注意事項等情況理解并掌握到位，工作中認真、仔細，這樣才能有效地保證RTK測量精度，提高作業效率。
參考文獻：
[1] 徐紹銓.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢測繪科技大學出版社，1998.
[2] 劉基余，李征航，王躍虎，等.全球定位系統原理與應用[J].北京：測繪出版社，1999.
[3] 張希黔，黃聲享，姚剛.GPS在建筑施工中的應用[M].北京：中國建筑工業出版社，2003.
[4] 李征航，黃勁松.GPS測量與數據處理[M] .武漢：武漢大學出版社，2005.
[5] 余小龍，胡學奎.GPS RTK技術的優缺點及發展前景[J].測繪通報，2007（10） .
[6] 徐仕琪，張曉帆.關于利用七參數法進行WGS-84和BJ-54坐標轉換問題的探討[J].測繪與空間地理信息，2007（10）.endprint
