GPS RTK测量技术的应用与体会

2013-07-08 17:11:22　来源: 测绘论坛　作者：

RTK技术的出现,几乎完全改变了传统地控制测量方法,然而ＲＴＫ的测量技术还存在一定的局限性,比如遮挡、强磁场干扰、太阳黑子及超远距离等因素都对测量质量有一定的影响,甚至无法测量。我们通过大量的生产实践,总结探讨ＲＴＫ技术应用的一些经验,介绍如下供同行参考。

2. 求解坐标转换参数

对于一定区域内的工程测量,我们往往利用以往的控制点成果求取“区域性”的转换参数,以便适用于独立坐标系统。其区域性,理论上消弱了变形影响,提高了转换的可靠性。基准站的ＷＧＳ84坐标的获得方法有二种:一是使用已有的静态数据,直接将控制点的ＷＧＳ84坐标和地方坐标输入手簿直接求取;二是使用上点采集的方式获取,此种方法是在无ＷＧＳ84成果的情况下使用,具体做法如下:基准站的ＷＧＳ84坐标直接从手簿中读取,然后将流动站安置于控制点上采集ＷＧＳ84坐标,每次测量前总要先对测区进行点校正(ＷＧＳ84地心坐标与独立坐标间的转换)。即测前应在测区边沿选择三个分布均匀的控制点进行点校正,求解坐标转换参数。测量时应以其它已知控制点作为检核,当检核精度满足拟测量等级时,方可开始正常作业。将校正参数记录在笔记本上,每次测量前应认真核对本参数,确保本测区参数的唯一性。

3. 如何判断观测质量

3.1 直接查看观测手簿上的收敛值

目前大多数ＲＴＫ仪器都已采用ＯＴＦ方法计算整周模糊度,大大缩短了解算时间。因此,在无干扰的测区,仪器锁定卫星在5颗以上时,5秒钟内ＲＴＫ测量即获得固定解,手簿显示的收敛值一般在2ｃｍ以内。此时的收敛值真实地反映了天线中心测量的内符合精度。若ＲＴＫ测量60秒以上才得到固定解,此时的收敛值可能存在伪值。需要进一步确认。

3.2 重复测量判定观测质量

少数测区存在一些干扰源,造成ＲＴＫ测量质量不正常。导致观测成果出现较大误差甚至有伪值现象。这种情况观测时不易发现,可从手簿上反映出收敛很慢,求得固定解一般需要几十秒甚至几十分钟才能完成,其收敛值一般在2～8ｃｍ之间。这时手簿上显示的收敛值可能不完全真实,有时测量误差可能达到几十厘米甚至几米。当出现此种情况时,要慎重对待采集的数据,最好重置整周模糊度重复采集数据以检核观测质量,或用另一台流动站重复采集数据来判定观测质量。

4 成果整理

成果整理时应注意以下二点:

4.1 ＪＯＢ文件必须建立在ＤＩＳＫ目录下,以确保数据的安全。

4.2 测量结束后应对两组成果进行比较,较差小于5ｃｍ的取中数使用,大于5ｃｍ的应返工重测。

5 作业中应注意的问题

5.1 工程作业前应将仪器进行一次总复位,以确保仪器工作状态最佳(＄ＰＡＳＨＳ,ＩＮＩ,5,5,5,5,3,0)。
5.2 基准站尽可能架高,以提高数据链的传输速度和距离。但应避开强磁场(雷达、高压线、微波塔和磁铁矿等)的干扰。
5.3 基准站的卫星截止高度角设置不应小于10度。
5.4 测区第一次设置基准站或重新设置基准站后,最好联测一个已知点作为检核。
5.5 测量时置信程度必须设置在99.9%,在固定解状态且ＨＲＭＳ≤0.02、ＶＲＭＳ≤0.02时方可数据采集,并在同一时间段重置整周模糊度,再采集一次数据以供检核。对于没有检核条件的测量点,应分不同时间段进行重复测量,以避免测错。
5.6 如在测量过程中出现误操作时,要从基准站读取数据,检查天线类型、天线高等参数的正确性,并重新设置流动站。

6 实例

以某测区部分数据为例,阐述应用Ａｓｈｔｅｃｈ公司的Ｚ-Ｘｔｒｅｍｅ测量型ＧＰＳ接收机(ＤｅｓｉｒｅｄＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＡｃｃｕｒａｃｙ:0.020ｍ+1ｐｐｍ,ＤｅｓｉｒｅｄＶｅｒｔｉｃａｌＡｃｃｕｒａｃｙ∶0.040ｍ+2ｐｐｍ)的一次成熟的作业过程,且测区内有微波发射塔、磁铁矿、军事雷达等设施,具有一定的地形代表性。
6.1 建立一个项目20020607.ｊｏｂ。
6.2 基准站设置ｇｐｓ3。将仪器的工作模式设为ＲＴＫ基准站模式,并让基准站认知自己的位置,发送数据。注意:必须保证基准站ＷＧＳ84坐标和控制点所对应的ＷＧＳ84坐标系统一致。
6.3 流动站设置。将仪器的工作模式设为ＲＴＫ流动站模式,建立差分关系,让流动站认知基准站的已知位置。
6.4 求解转换参数。已知控制点联测ｇｐｓ2、ｘｃｃ求得转换7参数。
6.5 检查已知点ｓｆｚ无误后,进行点采集作业,逐点按要求测量。
6.6 外业完成后,在内业用Ｚｏｆｆｉｃｅ软件打开作业文件20020607.ｊｏｂ转换生成文本格式的成果文件20020607.ｔｘｔ。
6.7 利用自编的程序将200020607.ｔｘｔ转换生成计算成果表20020607.ｄｏｃ(表1)。表1　20020607成果表

点名属性ＸＹＨ

g135ＧＰＳ132860.208136910.30810.592
g136ＧＰＳ132462.550136727.8029.345
g137ＧＰＳ132597.638136450.2897.570
g138ＧＰＳ132289.285136095.00013.149
g141ＧＰＳ131607.920136444.64113.021
g142ＧＰＳ131424.086136745.97812.122
g143ＧＰＳ131256.724136805.06612.548
g144ＧＰＳ130969.954136733.0669.146
g145ＧＰＳ130572.702136498.7048.884
作业员:黄志洲2002-6-7检查员:钟金宁2002-6-7

6.8 表1中无点ｇ139、ｇ140的成果,那是因为在作业过程中发现了ＲＴＫ的跳变情况,几组成果的Ｎ、Ｅ和大地高互差超限,导致成果的不可靠。现将工作日记文件的部分记录列出表2如下:

表2
点名ＮＥ大地高ＳＶｓＨＲＭＳＶＲＭＳ解状态
ｇ139　3154.693759511850.9365630+28.503180.0040.006固定解
ｇ139-13154.693751511850.9365515+28.525480.0030.004固定解
ｇ139-23154.693988111850.9366118+28.231680.0030.004固定解
ｇ139-33154.693935711850.9365732+28.543080.0030.004固定解
ｇ140　　3154.513358211850.9378676+28.525280.0050.007固定解
ｇ140-13154.513697911850.9374873+28.447880.0850.072固定解

7 结束语

ＧＰＳＲＴＫ测量技术的普及,在保证质量的前提下,大大地提高了工作效率,给各应用领域带来了巨大的效益。但他的个别成果的不可靠性同样会给我们带来了巨大的损失。因此,避免ＲＴＫ测量偶然性错误(ＲＴＫ测量无多余观测)必须引起我们足够的重视。

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