影響RTK精度的因素分析和研究

金猛 賀筱晶

摘 要：RTK技術在GPS定位技術中實施動態測量是定位技術的一項質的飛躍。常規的GPS測量方法有許多種，比如：靜態測量、動態測量、快速靜態等，這些測量都需要在測量之后再進行一定的計算，才能夠得到厘米級別的精度。而RTK技術在進行數據分析的過程中采用了載波相位動態實時差分的測量方法，這種方法能夠在野外測量中將精度確定在厘米級別。該文就通過對RTK測量技術的原理進行分析，找到影響RTK測量精度的因素，然后針對這些影響因素，提出了有效提高精度的措施。

關鍵詞：動態實時差分 測量技術 GPS

中圖分類號：P228 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（c）-0041-02

1 RTK測量的基本原理

RTK測量是以測量的基準站作為測量的中心，然后以其他流動的站點作為移動的基準站進行相對定位的測量。GPS在定位的過程中采用的是WGS-84的坐標系，但是在生產的過程中一般都是以地方上的坐標系進行設備的生產，這樣由于坐標系的不同，在進行測量時就需要轉換測量系統的參數，才能夠在相應的坐標系中找到測量點的坐標。在測量的過程中，一般將基準站的坐標作為已知的數據，然后對基準站與流動站之間采用同一個衛星進行數據的測量，然后將測量的數據以及觀測到的信息通過無線電波傳播，傳輸到流動站中，流動站在接收到數據之后，就會對數據進行計算、坐標系轉換，最后顯示測量點在地方坐標系中的坐標，這就是整個測量的工作原理，通過這種方法，RTK能夠測量出每一點的坐標。

2 影響RTK測量精度的因素分析

2.1 轉換參數的影響

在進行測量時，RTK采用的是WGS-84的坐標系，但是測量的設備在生產的過程中采用的卻是地方性坐標系，因此，在進行測量時，需要對坐標系進行轉換，單數轉換參數的精確度會影響最后的測量結果，而轉換參數的求解主要是受到轉換控制點影響，也就是說在同一個測量區域內，轉換控制點的測量精度和控制點的分布都能夠影響到轉換參數值；在測量中RTK使用的WGS-84坐標系中如果采用不同的方式獲取坐標點，這樣在進行計算的過程中得到的轉換參數也不相同，從而影響RTK的測量精度。因此，在進行測量時，采用的基準站的WGS-84坐標系中坐標點的獲取方式要與求解轉換參數時WGS-84坐標系中坐標點的獲取方式相同，這樣就可以消除系統誤差對RTK測量精度的影響。

2.2 衛星信號的影響

采用RTK測量需要在基準站和流動站之間最少能夠同時接到5顆相同衛星發射的信號。因此，衛星信號的數量和衛星信號的分布也能夠影響RTK測量的精度。假如說衛星信號的數量也多，則RTK能夠接受到更好的衛星信號，這樣根據衛星信號就可以進一步精確RTK的測量精度，反之則會降低測量精度。假如說衛星信號分布較佳，這樣也利于精確RTK測量精度。

2.3 RTK基準站數據傳輸的影響

在進行測量時，需要將基準站的坐標信息和基準站的測量信息通過數據傳輸，傳輸到流動站的接收機上。在RTK中主要采用的是無線電數據傳輸，眾所周知，信號在傳輸的過程中容易丟失數據或者是失真，因此，無線電信號傳輸也能夠影響RTK測量精度。無線電在傳輸的過程中如果遇到高山、高樓或者是電磁波時，就會受到干擾，造成信號出現異常數據或者是數據的丟失，這樣都會影響以后數據的測量和計算。

2.4 流動站工作方式的影響

流動站有兩種工作方式：對中桿工作方式和三腳架工作方式。其中對中桿工作方式簡單、易操作，具有實用性，缺點是天線不固定，這樣就會造成測量的精度誤差較大。三腳架工作方式在結構上較為復雜，但是具有良好的測量精度。在對測量精度要求高或者是進行控制點測量時，一般都會采用三腳架的工作方式，這種方式能夠在復雜的條件測量出較為準確的控制點位置。

2.5 其他因素的影響

除了上述影響因素外，RTK的測量精度還會受到其他因素的影響。比如：衛星信號在傳輸的過程中會受到電離層和對流層的影響，這樣也會在信號中出現異常的數據或者是數據丟失、錯位。另外流動站接收機和無線電發射器的電源也會影響RTK的測量精度。假如說電量不足，就會降低數據接收與發射的范圍，這樣就會產生異常的坐標數據，失去測量的真實性。

3 提高RTK測量精度的措施

通過以上的分析，可以知道影響RTK測量精度的因素，下面就針對以上的影響因素提出了有效提高RTK測量精度的措施。

3.1 合理的求解轉換參數

在進行轉換參數的求解時，盡量選取平分在整個觀測區的轉換控制點，且要求控制點分布較為均勻、等級高，這樣可以有效地提高測量的精度。假如說在整個的觀測區中不能夠找到數量足夠且有效的控制點時，最好不要盲目地進行測量，可以先設定轉換控制點，然后再設定基準站點，等兩者都確定好后，再采用靜態的方式對測量點進行測量，求出WGS-84坐標系和地方坐標系中的坐標點。

另外在求解完轉換參數之后，需要對該參數進行驗證。在其他的控制點上采用RTK對該點的坐標進行測量，然后比測量的精度，這樣通過對比選取精度較好的測量點，求解轉換參數，而且再次進行驗證，經過反復的驗證與求解，最終確定最佳的轉換參數。

3.2 各站點位置及工作時段的選擇

首先，基準站位置的選擇。為了保證數據在傳輸過程中的安全性，基準站周圍最好沒有遮蔽物和無線電波的干擾，因此，在基準站一般選在高層的樓頂或者是地勢較高的地方，且沒有電臺等發射無線電波的位置。其次，流動站位置的選擇。流動站的位置選擇也要盡量避免無線電發射區域、且地理位置較高的區域。除此之外，流動站還需要注意工作方式的選擇。假如說是測量控制點的位置，為了確保控制點的精度，最好選用三腳架工作方式。最后，工作時段的選擇。在每一個時間段，接收到的衛星信號不同，因此，在進行測量作業時，要對衛星所處的位置進行估算，確保能夠接受到足夠的衛星信號的數量且信號強度好。

3.3 多基段、多時段測量

為了提高精度，可以在同一個觀測區內建立多個基準站點，并對這些站點進行轉換參數的求取，然后對觀測區內的同一個觀測點，用不同的基準站點和轉換參數進行測量，然后對這些測量的坐標進行對比，假如說在誤差允許范圍內，可以取中間值。或者是對同一個測量點在不同時段進行測量，這樣測量結果如果誤差大，就說明測量結果不正確，然后再次進行測量，同樣也可以取中間值的辦法確定觀測點的坐標。比如：在進行上海外高橋的一個物流區的建設過程中采用RTK測量，在測量中部選取測量點，將已知點架設在3～4 km之間，在參數進行轉換之后在水平上的最大差距為2.1 cm，垂直方向上的最大差距為0.7 cm，為了提高精度，觀察時間大于1 min，而且在不同時間段測量2次，在誤差范圍內求取平均值這樣就將精度誤差進一步縮小，水平方向縮小為1.5 cm，垂直方向上縮小為0.5 cm，這樣測量值更加精確。

4 結語

該文通過對RTK精度測量的理論進行分析，了解RTK測量的原理和觀測的方法，研究能夠影響RTK測量精度的因素，然后針對這些影響因素，提出了有效提高RTK測量精度的措施。

參考文獻

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