RTK施工测量作业要求

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1、RTK施工测量作业要求1 总则1.1 为了使RTK技术在公司施工项目的线路地界放样、线路中边桩放样、路基纵横断面测量及桥涵桩基放样等领域内推广应用，统一RTK作业方法、使用注意事项、仪器使用要求、数据处理方法，保证测量成果质量满足规范要求，特制定本要求。1.2本要求参照与引用的标准1.2.1 全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范（CH/T2009-2010）；1.2.2 卫星定位城市测量技术规范（CJJ/T73-2010）；1.2.3 铁路工程卫星定位测量规范（TB10054-2010）；1.2.4 全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程（CH8016-1995）。1.3 本要求适用

2、于地面线路放样测量（地界桩、中边桩放样及路基附属放样）、地形测量、线路纵横断面测量，以及桥涵桩基、墩身放样，等外水准测量。2术语2.1全球导航卫星系统 Global navigation satellite System全球导航卫星系统(GNSS)目前主要是指由美国研制的全球定位系统（GPS）、俄罗斯研发的卫星导航系统（GLONASS）、欧盟建造中的伽利略定位系统（GALILEO）以及中国自主研发的北斗卫星导航系统（CNSS）组成。共同向全球用户提供高质量的导航、授时和定位服务。它由空中卫星、地面跟踪监控站、和用户站三部分组成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力。GNSS系统的特

3、点是高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。2.2 实时动态测量(RTK)Real Time Kinematic RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GNSS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术。2.3天线高 antenna height 观测时接收机天线相位中心至测站中

4、心标志面的高度。2.4 基准站（参考站） reference station在一定的观测间内，一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上，一直保持跟踪观测卫星，其余接收机在这些测站的一定范围内流动设站作业，这些固定测站就称为基准站。2.5流动站 roving station在距参考站一定范围内流动作业的接收机所设立的测站。2.6数据链 data link messages 是在参考站通过无线电台或通讯网络实时地发送参考站的WGS-84坐标、载波相位观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态的无线电信号。2.7 单基准站RTK测量 single reference station for RTK su

5、rveying只利用一个基准站，并通过数据通信技术接收基准站发布的载波相位差分改正参数进行的RTK测量。2.8 网络RTK networt RTK指在一定区域内建立多个基准站，对该地区构成网状覆盖，并进行连续跟踪观测，通过这些站点组成卫星定位观测值的网络解算，获取覆盖该地区和某时间段的RTK改正参数，用于该区域内RTK用户进行实时RTK改正的定位方式。2.9截止高角度 cut off为了屏蔽遮挡物（如建筑物、树木等）及多路径效应的影响所设定的蔽遮高度角，该角度测量是指接收机架平后的水平面向铅垂方向旋转的角度，低于此角视空域的卫星不予跟踪。2.10空间位置精度因子（PDOP） position

6、dilution of precision反映定位精度衰减的因子与所测卫星的空间几何分布有关，空间分布范围越大，PDOP值越小，定位精度超高；反之，PDOP值越大，定位精度越低。2.11固定解 fixed solution卫星载波相位观测量的整周未知数的整数解叫固定解。2.12观测次数 observation times同一流动站初始化观测的次数。2.13初始化 initialization 初始化是指开始RTK测量之前，在流动站上通过短时间的观测，准确地测定载波相位的整周模糊度的过程。2.14 世界大地坐标系1984（WGS1984） World Geodetic System 1984由美

7、国国防部在与WGS72相关的精密星历NSWC 9Z-2基础上，采用1980大地参考数和BIH1984.0系统定向所建立的一种地心坐标系。2.15 国际地球参考框架ITRF YYInternational Terrestrial Refference Frame由国际地球自转服务局推荐的以国际参考子午面和国际参考极为定向基准，以IERS YY天文常数为基础所定义的一种地球参考系和地心（地球）坐标系。2.16广域增强差分系统（WAAS） Wide Area Augmentation Differential GPS SystemWAAS系统是将主控站所算得的广域差分信号改正信息，经过地面站传输至地

8、球同步卫星，该卫星以GPS的L1频率为载波，将上述差分改正信息当作GPS导航电文转发给用户站，从而形成广域GPS增强系统。美国已计划将WAAS发展成国际标准,是美国GPS现代化计划的一部分。2.17 局域增强差分系统（LAAS） Local Area Augmentation Differential GPS System将基准站所算得的伪距差分和载波相位差分改正值、C/A码测距信号，一起由地基播发站调制在L1频道上传输给用户站。3 坐标系统、高程系统和时间系统3.1 坐标系统卫星定位测量采用广播星历时，坐标系统应采用世界大地坐标系WGS-84。当卫星定位测量采用精密星历时，坐标系应采用相应历

9、元的国际地球参考框架ITRF YY，当要换算大地坐标系时，可采用与WGS-84相同的地球椭球的基本参数以及主要的几何和物理常数。RTK测量是采用了世界大地坐标系WGS-84。当需要2000国家大地坐标系（CGCS2000）、北京54坐标或1980西安坐标系时，应进行坐标转换。各坐标系的参考椭球基本参数应符合以下规定。地球椭球和参考椭球的基本几何参数WGS-84大地坐标系的地球椭球基本参数及主要几何和物理常数长半轴 =6378137m 短半轴 =6356752.3142m 扁率 =1/298.257223563第一偏心率平方 =0.00669437999013 第二偏心率平方 = 0.00673

10、9496742227地球引力常数（含大气层） GM=3986005地球自转角速度 2000国家大地坐标系地球椭球参数长半轴 =6378137m 短半轴 =6356752.3141m 扁率 =1/298.257222101地球引力常数（含大气层） GM=3.986004418地球自转角速度 1980西安坐标系的参考椭球基本参数长半轴 =6378140m 短半轴 =6356755.2882m 扁率 =1/298.257第一偏心率平方 =0.00669438499959 第二偏心率平方 = 0.00673950181947地球引力常数（含大气层） GM=3986005地球自转角速度 1954年北京坐

11、标系的参考椭球基本参数长半轴 =6378245m 短半轴 =6356863.0188m 扁率 =1/298.3第一偏心率平方 =0.006693421622966 第二偏心率平方 = 0.0067385254146833.2 时间系统RTK测量宜采用协调世界时UTC。当采用北京标准时间(BST)时，应考虑时区差与UTC进行换算。这在RTK用作定时器时尤为重要。3.3高程系统 高程系统采用正常高系统，基准为1985国家高程基准。4 RTK测量作业模式RTK施工测量作业模式按实现手段可分为两大类：一类是以单基站广播差分改正信息的常规RTK模式；另一类是以CORS（连续运行卫星定位服务综合系统）网络

12、RTK模式。4.1常规RTK模式系统组成及原理：常规RTK系统主要由一个参考站、若干个流动站及数据通讯系统组成。常规RTK数据通讯通常采用无线电技术（常规电台和GSM或GPRS/CDMA通讯）。工作原理：在常规RTK作业模式下，一个临时建立的参考站对所有可见的GNSS卫星进行连续观测，并通过数据通讯系统（电台或GPRS/CDMA）将其观测的数据及测站坐标信息直接传送给流动站，流动站在采集GNSS卫星数据的同时，还通过数据通讯系统接收来自基准站的信息，并组成差分观测值进行实时处理，得到流动站的定位结果。 参考站（电台模式） 流动站（接收电台模式） 电台模式下的RTK工作原理4.2网络RTK模式系

13、统组成及原理：网络RTK也称多基站RTK，它由参考站网（多个参考站）、数据处理中心、数据通讯链路和用户（流动站）部分组成。当前，利用多基站RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（Continuous Operational Reference System，简称CORS系统）是网络RTK的典型代表，CORS系统可以定义为由若干个固定的、连续运行的GNSS参考站、控制中心、互联网和无线通讯（GSM、GPRS/CDMA）技术和用户部分组成。CORS技术目前有代表性的主要有两种，一种是由Trimble公司提出的虚拟参考站技术（简称VRS技术），另一种是Leica公司提出的主辅站技术（简称为MA

14、C技术），也称为改进的FKP区域改正数法）。VRS技术工作原理：地面多个固定连续运行的参考站网络，将接收GNSS卫星信号利用现代化数据通信和互联网（LAN/WAN）技术传送至控制中心，同时控制中心还实时地侦听用户（流动站）的服务请求并接收用户（流动站）发过来的近似坐标（流动站采集的GNSS数据），根据用户的工作位置（近似坐标）并综合利用各参考站的观测信息，建立精确的误差模型，整体改正卫星的轨道误差及电离层、对流层和大气折射引起的误差，将高精度的差分信号发送给用户（流动站）。4.3RTK几种作业模式下的优缺点及适用条件常规RTK电台作业模式下的优点：数据稳定，在任何地区都可以使用。缺点：（1）基

15、站要架设地势较高处，且架设基站设备较多、电瓶较重；（2）作用距离较短（一般在35km）范围。常规RTK（GPRS/CDMA）无线网络模式下的优点：仪器配置简单，野外携带及架设简单；作用距离较大；基准站架设更加灵活，不需架设高地势；缺点：（1）没有GSM或GPRS/CDMA信号地区不能使用；（2）产生的费用较高。常规RTK作业相比CORS网络RTK，主要表现以下不足：(1) 用户需要架设本地的参考站；(2)测量误差随距离增长而增大，其可靠性和可行性随距离加大而降低；(3) 由于误差限制，使流动站和参考站距离受到限制。CORS网络RTK模式下的优点：（1）改进了初始化时间、扩大了有效作业范围；（2

16、）采用连续基站，用户随时可以观测，使用方便，提高了工作效率；（3）采用了多个参考站的联合数据，可以有效地消除系统主误差和周跳，大大提高了可靠性；（4）用户不需架设参考站，真正实现了单机作业，提高了仪器使用效率，减少了使用人员；（5）使用固定可靠的数据链通讯方式，减少了噪声干扰；（6）提供远程INTERNET服务，实现了数据的共享；缺点：（1）由于目各省的CORS系统刚使用，技术不是十分成熟，误差模型的生成还存在许多问题，在电离层和对流层强烈活动条件下出现较大误差，影响实际使用；（2）系统使用费用较高；（3）只有在建立CORS网和GRPS/CDMA信号较强的地区才有条件使用。5 常规RTK测量时

17、参考站的设置要求5.1 参考站对点位要求（1）参考站位置的选择必须严格。因为参考站接收机每次卫星信号失锁将会影响网络内所有流动站的正常工作。参考站可以为测区内已知控制点，也可以为根据用户需要自由设站。（2）参考站点周围应视野开阔，截止高度角应设为15，上空无遮挡物；周围无信号反射物（大面积水域、大型建筑物等），以减少多路径干扰。并要尽量避开交通要道、过往行人的干扰。（3）对于使用电台模式作RTK时，参考站应尽量设置于相对制高点上，以方便播发差分改正信号。（4）参考站应避开强磁场（如微波塔、通信塔、雷达、磁铁矿等大型电磁发射源）的干扰，应远离200米外；另参考站要远离高压输电线路、通讯线路50米

18、外。（5）RTK定位的数据处理主要是基准站和流动站间的单基线处理，而基准站和流动站的观测数据质量及无线电信号的传播质量对定位精度的影响极大。因此，基准站与流动站应同步锁定5颗以上的卫星数，且空间位置精度因子（PDOP）值应小于6。5.2 参考站架设要求（1）参考站架设在已知点上时，仪器架设要严格对中、整平，对中误差应小于1mm，水平误差长水准气泡应偏离值应小于1mm。如果是自由设站不作此要求。（2）架设的GPS天线和电台发射天线的二个三角架之间应保持至少3米的距离；GPS天线、信号发射天线、主机、电源等应连结正确无误。（3）对于已知点上架站，应严格量取参考站接收机天线高，量取二次以上，较差小于

19、3mm，取用平均值。对于自由架站，不作此要求。5.3参考站运行期间作业要求（1）尽管各RTK设备在设计时考虑到防水、防晒等因素，但作业时应尽量避免烈日暴晒或雨水淋湿。（2）参考站各项参数设置是在控制手薄中进行。（如参考椭球坐标系、中央子午线、截止高角度、天线高、天线类型、广播格式、对于电台，还应设置电台的波特率、电台的发射模式、电台的抗干扰性以及电台的功率和频率等）。只有参考站参数设置正确，才能保证RTK正确运行。（3）参考站工作期间，工作人员不能远离，确保参考站保持稳定，要间隔一定时间检查设备工作状态，对不正常情况及时作出处理。在使用无线电通讯设备时应远离参考站10米以外。（4）由于参考站除

20、了GPS设备耗电外，还要为RTK电台供电，因此参考站要采用12V的电瓶供电，保持参考站持续稳定运行。如果采用无线通讯模式（GPRS/CDMA），办理通讯卡时要求只作上网使用，不具备通话功能。在工作期间，应保持通讯卡有足够的流量。6 流动站的设置要求6.1 流动站作业准备（1）在RTK作业前，应首先检查控制手薄内存卡容量能否满足工作需要。（2）由于RTK作业耗电量大，工作前，应备足电源。（3）应在室内将需要测设的数据文件（如线路道路参数、各结构物特征点坐标等）输入或拷贝到流动站的控制手薄中。6.2流动站配置在参考站启动成功，并且差分数据能正常发射后，技术人员应在参考站旁边安装并架设好流动站，利用

21、控制手薄正确配置流动站参数。参考站和流动站的项目（任务）设置参数应准确无误。根据不同仪器类型而设置不同，作业时要严格按各仪器配套操作手册要求进行参数设置。（1）流动站一般是固定在2米高的碳纤对中杆上面；如果采用其他类型的对中杆支架，应精确测量对中杆尖端至天线底部的长度。（2）查看“坐标系统管理”里各项参数是否与基准站的设置一样，如果不一样就改过来。（3）配置流动站截止高角度、天线高度（一般为2米），其余各项参数视所使用的仪器类型及RTK作业模式等具体而定。（4）启动流动站，流动站能实现初始化并得到固定解之后，才表明参考站与流动站连接成功，流动站能正常接收差分数据。此时技术人员可以离开参考站去进

22、行下一步的测量工作。6.3 流动站作业要求（1）由于流动站一般采用缺省2m流动杆作业，当高度不同时，应及时修正此值。（2）一个测区在首次使用在RTK进行施工放样前，应进行点校正工作。以后该测区就不需要进行点校（但可以每半年或一年重新进行一次校正），也就是一个测区进行一次点校正即可。（详见RTK点校正工作流程及注意事项）。对于同种型号的仪器，可以将点校正文件互相拷贝，不需要每台都进行外业点校正。（3）流动站作业范围应在作业文件所规定的范围之内进行，作业文件就是测量前根据工程项目情况建立的文件，包含文件名、参考站和流动站所设置的各项参数（坐标系统、中央子午线、当地坐标和高程转换参数等）。一个工程项

23、目如果线路较长（大于20km），就可能建立二个或多个作业文件，每个作业文件中所建立的参数可能不同（如中央子午线不同、当地坐标转换参数和高程转换参数存在不同）。（4）RTK施工放样前，应进行初始化，即控制手簿上显示必须是固定解时才表示初始成功（显示为浮动解或单点解时均不能进行测量。注：浮动解表示流动站正在进行初始化，应进行等待；单点解表示流动站与参考站之间的数据链已断开，流动站不能正确接收参考站的数据进行差分，此时，应检查流动站的设置，如果设置正确而参考站还在正常工作，则说明放样点处信号不是很好，技术人员应耐心等待。）初始化方式有二种（即静态和OTF），在工程施工放样时，一般采用静态进行初始化。

24、而OTF初始化是指流动站在运动中解算整周模糊度，一般是在测量船、汽车等运动载体上使用。（5）对于测量精度要求不高的项目（如地界桩放样），在信号受影响的点位（如树木较多、建筑物旁边等情况），为提高效率，可将流动站接收机先移到开阔处或升高天线，待数据链锁定后，再小心无倾斜地移回到要放样的待定点处或放低天线，这样一般可以初始化成功。（6）在观测过程中，流动站接收机应保持对所有可见卫星进行连续跟踪，并保持能锁定5颗以上的卫星数，保持PDOP值小于6。对于断面测量，可适当放大PDOP值（小于8）。流动站一旦失锁造成跟踪卫星数下降到4颗以下时，应重新初始化后再进行测量。可以从控制手薄上查看流动站所接收的G

25、NSS卫星在空中分布状况及各个观测卫星的参数（如可见卫星号、方位角、高度角和信噪比等）。选择卫星数较多、卫星状况良好时段进行测量。 图1 星空图列表 图2卫星状态（7）流动站控制手薄上显示的均方根(RMS)值可反映RTK定位的观测值精度。在手簿中RMS的值达到1cm以上时，应当慎重对待，其观测误差可能达几厘米左右，此时应分析原因，重新放样。（8）从仪器的标称精度（平面10mm+1ppm；高程20mm+1ppm）可得流动站距参考站越远时，产生的误差就越大，故用常规的单基站进行RTK施工测量时，平原地区流动站一般距参考站5km范围内作业，山区一般在3km范围内作业。对于CORS网络RTK作业，没有

26、距离限制，只要在CORS网覆盖范围内就可进行测量。（因为CORS中的VRS技术，相当于将多个固定连续运行的参考站在移动站附近模拟产生一个物理上并不存在的虚拟参考站(VRS)的观测数据，与移动站间进行载波相位差分改正，实现实时RTK。由于VRS位置通过流动站接收机的单点定位解来确定，故虚拟参考站与移动站构成的基线通常只有几米到十几米，这么短的距离产生的误差极小）。（9）对于参考站为自由设站时（即参考站架设在未知点上），在每次重新架设参考站或重新启动参考站，RTK进行测量作业前，必须先进行“重置当地坐标”的工作，也就是在自启动参考站后，移动站在一已知控制点进行测量，然后将进行坐标平移，只做坐标平移

27、（X、Y、H），而原测区的点校正的旋转和缩放比例参数是不变的，重新架设参考站或重新启动参考站后，只是流动站相对参考站的坐标的平移参数发生了变化。（详见重置当地坐标作业流程及注意事项）。对于在已知点上架设参考站时，因为已知点上有当地的坐标及高程，就不需要进行这步工作，但RTK要作高程放样时，应精确量取参考站上的卫星接收机天线高。对于CORS网络RTK时，因CORS固定多基站且连续运行，也不需要进行这步工作。（10）为了加强RTK测量的检核，在RTK每一个作业时间段（即在同一参考站连续运行期间）开始或结束时，应对放样区内的一或二个已知控制点进行检核，检核坐标与设计坐标进行比较，较差值应满足下表：表

28、1 已知控制点检测限差检测点名称平面坐标较差(mm)高程较差(mm)FXFY平面控制点1515水准点30也就是，参考站每次启动后进行RTK施工放样前，要对一或二个控制点进行检核，在参考站搬站或关机前，再次对一或二个控制点进行检核。检核结果要满足上表要求，否则应进行分析原因。对于使用CORS网络，也应在首次放样前和工作结束（收工回家）前进行与上一样的工作。（11）参考站搬站时，流动站必须结束测量。当参考站在另一站点正常启动后，再启动流动站接收机，按上述要求继续进行RTK测量。（12）由于RTK测量有时会出现点位坐标漂移误差，当按设计要求进行RTK作业时，在距离和测回数都按设计掌握时，仍有部分测点

29、超限时，只有通过减小测距和增加测回数加以解决。（13）对于桥桩基放样、承台及路基中线施工放样时应进行23测回观测（测回数是指流动站完成初始化并进行定位的次数），测回间应对流动站重新进行初始化，测回间的时间间隔应超过60s，测回间的平面坐标分量较差不应超过1.5cm，垂直坐标分量较差不应超过2.5cm，取分中点为所放样点。流动站在每一测回观测时间应设为大于10s以上。有必要时流动站应架设对中杆支架。对于断面、边桩测设进行1测回观测，观测时间可设为5s。（14）当流动站初始化时间超过5min仍不能获得固定解时，宜断开通信链路，重新启动流动站接收机，再进行初始化。如果仍不能固定或连续出现数据链丢失、

30、而周围又无干扰源时，应及时与参考站联系，查看电台电源情况；对于无线通讯（GPRS/CDMA通讯）模式或CORS模式，应查看通讯卡的流量是否足够；对于CORS网络，应及时与CORS中心联系，查明原因。（15）在穿越树林、灌木林时，应注意天线和电缆勿挂破、拉断，保证仪器安全。（16）流动站杆的水准气泡应定期进行检核，确保流动杆的垂直度和水准气泡的准确。如当天线高2m， 倾斜10时，定位精度可影响3.47cm。（17）RTK作业应尽量在天气良好的状况下作业，要尽量避免雷雨天气。夜间作业精度一般优于白天。（18）流动站作业时，不得在10米范围内使用无线通讯设备（手机或对讲机），不得在高压线50米之内、

31、移动发射塔200米之内等强磁场区进行测量。7 GNSS RTK点校正RTK实时测量以其高精度、高效率、宽广的应用范围极受测量界的亲眯，得到了空前的关注。结合目前GNSS定位在民用的技术水平，如何将上述优势淋漓尽致的体现出来，其中一个重要的技术环节就是正确、实时地求取地方坐标转换参数。我们知道，RTK定位提供的WGS84大地坐标在大多数工程应用中没有太大意义。实际需要将GNSS观测的WGS-84坐标转换为国家平面坐标（如BJ54、西安80、国家2000）或者工程独立坐标。对于WGS84到我们所需要的坐标系之间的转换，我们可以采用高斯投影的方法，这时需要确定两个大地测量基准之间的转换参数（三参数或

32、七参数），需要定义三维空间直角坐标轴的偏移量和旋转角度并确定尺度差。但通常情况下，对于一定区域内的工程测量应用，我们往往利用测区内已有的控制点成果采用尔莎模型、一步法模型或海尔曼特等模型求取“区域性”的地方转换参数，点校正即能实现这一转换过程。高程转换一般采用考虑大地水准面模型（EGM96模型或OSU91A模型或CGO1C模型）的分段拟合法。7.1 RTK点校正对测区内控制点的要求（1）对于线路工程而言，计算转换参数应分段进行。每个测段长度应小于20km，相邻2个测段间至少应有2个公共控制点参与计算各自测段内的转换参数。（2）每个测段内控制点的数量应足够。一般来讲，平面控制点应至少4个，高程控

33、制点应根据地形地貌条件，一般平原测区要求在6个或6个以上，山区（地形起伏较大）一般要求在9个或9个以上，以确保高程拟合满足精度要求。（3）控制点的控制范围和分布应合理。控制范围应以能够覆盖整个测段为原则（即施工区域的首尾及周边应各有一个控制点），分布的合理性主要是指控制点在测段内应均匀分布，一定要避免已知点呈线形分布，特别是对于线路工程，选取的控制点尽量能构成较好的几何图形（如正方形、等边三角形），一定要避免所选用的控制点的分布接近一条直线，这样会严重影响施工测量精度，特别是高程精度。对于山区，所选控制点既要有较高的点，又要有较低的点这样所似合的高程面才合理，能够提高高程测量精度。（4）控制点

34、最好是平面坐标和高程共用。这样可以节省外业点校正的工作量。（5）用于进行点校正的控制点应有精确的WGS84大地坐标（B、L、H）和精度较高的工程平面坐标（x、y、h），以确保转换关系的正确性。（6）控制点可以在开工复测或过程复测时根据施工需要合理布设。利用GPS静态技术进行观测、统一平差，得到各控制点精度较高的三维无约束后大地坐标和二维约束平差后的工程坐标成果；利用几何水准测量或三角高程测量、平差，得到各控制点精度较高的高程成果。7.2 RTK点校正方法RTK点校正可以在内业完成，也可以在工地进行采点实现外业点校正。无论是内业进行校正还是外业进行校正，首先都要进行坐标参数（七参数，即X平移、Y

35、平移、Z平移、X旋转、Y旋转、Z旋转以及尺度变化K）转换计算。内业进行点校正就是在室内将计算好的七参数输入到RTK流动站的控制手簿中，或只需将控制点的WGS84坐标和相应的工程独立坐标输入到手薄中，手簿程序会自动计算七参数，即可完成内业点校正工作。外业点校正就是将控制点的工程独立坐标输入到手薄中，而WGS84坐标则利用流动站到野外控制点上去进行采集，根据手簿程序计算七参数，完成外业点校正工作。7.3点校正注意事项及要求（1）采用静态数据平差得到的大地坐标，不能同RTK流动站实时观测时得到的大地坐标混合在一起来求地方坐标转换参数，因为他们起算的基准可能不一样，会导致所求参数不正确。（2）如果有两

36、个静态控制网，是独立地进行了平差（即没有进行统一的三维无约束平差），分别给出的大地坐标，也可能不能混合在一起来求地方坐标转换参数，因为一个网中的点和另一个网中的点的大地坐标，其位置关系可能不准确。（3）如果采用内业进行点校正，所选用的控制点WGS-84坐标，宜采用控制网无约束整体平差结果。WGS84坐标，秒后小数位应至少保留5位（如370712.53325）。（4）用于进行点校正的控制点的工程坐标和高程，应采用复测时的平面控制网和高程控制网约束平差成果。（5）利用外业进行点校正时，所选点位上空应无遮挡物、附近无电台等强磁场干扰或大面积的水域、高层建筑物旁等反射较强烈的区域附近。流动站宜采用三角

37、架和基座进行架设并严格对中、置平，观测时间宜大于180秒。（6）进行点校正后，应查看控制点的水平残差和垂直残差值，平面坐标转换的残差绝对值不应超过15mm，高程转换的残差绝对值不应超过20mm。在数据合格后进行保存。8 重置当地坐标测量放样工作是工程项目上的日常工作，每天都需要进行施工测量，利用常规单基站RTK模式进行测量放样时，为了避免每天都把参考站架设在已知点上，利用已知坐标数据来启动参考站所带来的不便利，满足用户任意架设参考站的要求，可以在参考站架设完毕后，开始进行施工测量工作之前，先做一下“重置当地坐标”的工作，就是在施工放样之前，流动站找一个精度较高的已知控制点上进行测量（观测180

38、秒以上，且宜采用三角架及基座进行架设仪器，严格对中、置平，进行观测），因为参考站位置发生了变化，故这时观测的控制点坐标与原坐标成果是不同的（即坐标原点发生了平移，以前进行点校正过的坐标轴的旋转和缩放比例均未发生变化），观测完成后，手薄内置软件会根据同一个点的两套坐标（如果手薄中没有这一控制点的原坐标，可人工输入到手薄中去）进行求解三参数（即X平移、Y平移和H平移）。进行了“重置当地坐标”后，即可进行测量放样了。“重置当地坐标”这种项功能，并非所有RTK设备具有，没有这项功能的RTK系统，进行测量时还得架设在已知控制点上，如果是架设在任意点上，则还需要重新进行点校正。9 RTK仪器设备的技术要求

39、9.1 RTK基本配置要求（1）参考站的基本配置要求双频GNSS接收机，双频天线（5米长）和天线电缆， 基准站数据链电台套件，接收机内置2块铝电池， 脚架、基座和连接器，仪器运输箱等。（2）流动站的基本配置要求：双频GNSS接收机，棒状天线， 流动站数据链电台套件，手薄控制器或数据采集器(含各种实用软件)，数据传输线、手簿托架， 2米碳纤对中杆，流动站背包，仪器运输箱等。（3）数据链的基本配置：由调制解调器和电台组成。数据链频率可调，发射天线通常应分为鞭状天线与1/2波长天线两种。对于网络RTK还应配置上网卡。9.2 RTK接收机的一般标称精度要求 平面10mm1ppm；高程20mm1ppm。

40、9.3 RTK主要物理性能要求标准12V电源（推荐），功耗低，体积小，重量轻。工作温度范围大，并防水、防尘、防晒、防震。有功能强劲的处理软件。存储器容量大(最好是内存与PC卡都有)。定位数据更新速率：10次/秒。数据输出有RTCM-SC104 、NMEA 0183两种格式。参考站或流动站可以互换（建议）。24通道C/A码、P码及L1/L2载波相位接收机。GNSS接收机建议的扩展功能和特点：具备L2 上C/A码、第三个民用GPS频道L5、WAAS、INMARSAT等功能，并内置WAAS和EGNOS。双频双星系统（GPS+GLONASS）。操作方便、性能稳定可靠、故障率低、可靠性高(优于 99.9

41、9%)。数据链能同时支持多种数据通信手段接收来自参考站的信息。如UHF、GSM信号方式或者任意通信方式的组合来建立数据链的系统。 9.4 RTK随机后处理软件性能要求应有的主要功能模块：系统配置设置、作业计划、项目管理、数据输入、数据处理、椭球设置、地图投影、地球模型、处理报告、网的设计与最小二乘平差、代码和属性清单、调阅与编辑、坐标转换、GIS、CAD输出。从软件工程设计角度要求(1)软件应为多用户、多界面的操作系统。(2)输出数据格式可以用户定义，可兼容其它品牌GPS的数据，可直接输出其它应用软件的数据格式，不需编制格式转换软件。 (3)数据处理能以自动和人工两种方式进行。(4)能够对数据

42、成果进行科学的整体评价。 10 影响RTK测量精度主要因素(RTK测量误差来源及分析)RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，影响RTK测量精度主要有以下几个因素：（1） GNSS卫星分布状况卫星数量及分布状况直接影响RTK初始化（初始整周模糊度值解算程度）。RTK在运动状态中解算未知模糊度值时，至少需要5颗共同卫星，求解的整周模糊度值才可用（PDOP值应小于6），卫星数越多，解算模糊度值时的速度就越快、越可靠。研究表明，卫星数增加太多，虽然对提高RTK点位精度不显著，但可提高观测成果的可靠性。对于高山峡谷深处及密集森林区，城市高楼密集区，卫星信号被遮挡时间较长，使一天中可作业时间受到

43、限制。作业时间受限制可通过查看星历预报，选择最佳作业时段来进行观测。（2）基准站与流动站点的GNSS观测质量及其之间的数据链传输由于RTK技术是在两台GNSS接收机间各自接收GNSS卫星信号并将信号通过无线电通讯系统（数据链）来进行相互传递，在流动站完成初始化后，将基准站传送来的载波观测信号和流动站接收到的载波观测信号进行差分处理，实时求解出两点间的基线值，进而由基准站的坐标求得流动站的WGS一84坐标，通过坐标转换，即可实时求得流动站的坐标并给出其点位精度。因此，基准站和流动站的观测质量好坏以及无线电信号传播质量好坏对定位精度影响很大。主要包括卫星星数、信号干扰强度、气象因素及多路径效应等。

44、卫星数越多，接收机观测的数据质量越高。信号干扰有多种原因，如无线电发射源、雷达装置、高压线等。干扰的强度取决于频率、发射台功率及至干扰源的距离。为了削弱电磁波等干扰源对RTK观测质量的影响，所以在选点时应远离这些干扰源。多路径误差是RTK定位测量中较严重的误差，它取决于接收机周围的环境。可以通过选择地形开阔、无大片水域、无高层建筑等不具备反射条件的位置作为参考站点，并可采用具有削弱多路径误差的各种技术的天线，以及在参考站附近辅设吸收电波的材料等措施。数据链间干扰，参考站与流动站间数据传输是通过无线电台或无线通讯设施等进行无线传输的，高层建筑、山脉等障碍物是主要的干扰源。因此，参考站应尽量架设在

45、地势开阔而且较高处。气象因素的变化也是影响RTK精度的重要因素，快速运动中的气象峰面，可能导致观测坐标变化达到1020cm。因此，在天气急剧变化时不能进行RTK测量。（3）轨道误差、对流层和电离层干扰误差。这三项误差都会对卫星信号传播造成影响，基线越长（参考站与流动站间的距离），影响越大，当基线较短时，其影响能够模拟，残差可通过观测值的差分处理得到削弱或消除。轨道误差只有几米，其残余的相对误差影响约为1ppm，就短基线（小于5km）而言，对施工放样测量结果影响可以不考虑。电离层引起电磁波传播延迟从而产生的误差，其延迟强度与电离层的电子密度密切相关，电离层的电子密度随太阳黑子活动状况、地理位置、

46、季节变化、昼夜不同而变化。削弱电离层误差的有效方法：利用双频接收机将L1和L2通道的观测值进行线性组合来消除电离层的影响；利用二个以上的参考站（CORS网）同步观测量求差（构成的虚拟参考站到流动站的基线长只有几米）；利用电离层模型加以改正，削弱其误差。对流层误差（4）参与计算基准转换参数的控制点误差。控制点精度不同，将影响求解转换参数有较大的差异，因此对RTK观测结果可能带来较大的偏差。为了求得一个精确度高的转换参数，应选择精度较高、有效控制整个测区的控制点进行参与计算，并进行正确的点校正。（5）观测方法及仪器操作误差。仪器对中和整平误差、测量天线高误差、天线架设姿态、流动站手扶杆的铅垂状态、

47、观测测回数等都会影响到RTK的测量精度。可以增加观测测回数，以提高定位精度。（6）天线相位中心变化所带来的误差。天线的机械中心和电子相位中心一般不重合，而且电子相位中心是变化的，它取决于接收信号的频率、方位角和高度角。天线相位中心的变化，可使点位坐标的误差一般达到35 cm。因此，若要提高RTK定位精度，必须定期进行天线检验校正。11 数据后处理及成果检验10.1 RTK数据下载一般采用随机配备的商用软件。下载信息应包括点名、三维坐标（大地坐标和工程坐标）及精度、点属性、坐标残差、PDOP值等信息。10.2 根据精度要求和实际情况、软件的功能和精度，分析下载的数据，查看是否各测回值满足要求，收

48、敛误差满足要求等，点属性是否齐全。10.3 由于RTK技术目前正处于推广应用阶段，外业工作应加强对RTK成果的检验。对RTK成果的外业检查可以采用下列方法进行：（1）与已知点成果的比对检验。将每次测量前、测量过程中、测量结束前对测区内已知控制点的检测数据与设计数据进行比较。（2）重测同一点的检验。对于要求测量精度较高的结构物放样，在同一参考站下可采用多测回进行测量，并将每个测回数据进行比较。还可采用变换参考站位置，测量同一个点，将不同参考站下的同一个测量点成果进行比较。（3）双基站或多基站下测设同一点的成果比较。在测区内同时建立两个或以上基准站，每个基准站采用不同的频率发送改正数据，流动站用改

49、变频率的方法选择性地分别接收每个参考站的改正数据，从而得到两个以上解算结果。比较这些结果就可检验其质量状况。用不同基准站点分别测量待定点的坐标，在限差范围内求均值。（4）采用全站仪或其它方法来进行测设比较。对于所放样的结构物坐标和和高程可用全站仪和水准仪来进行核。12 RTK高程拟合精度分析 为研究RTK高程拟合精度与起算点的空间分布、起算点数量和拟合方法的关系，本人在奉铜B8标(线路长约11km)选择五种方案进行现场测设并进行了计算和精度分析：（1）取本标段中一端的3个已知水准点进行平面拟合；（2）取本标段中两端各1个、中间1个且分布比较均匀的3个已知水准点进行平面拟合；（3）取本标段中分布

50、比较均匀的6个已知水准点进行平面拟合；（4）取本标段中分布比较均匀的6个已知水准点进行曲面拟合；（5）取本标段中分布均匀9个已知水准点进行曲面拟合。五种拟合方案的平均误差依次为35mm、30 mm、20 mm、41mm、19mm；中误差依次为44mm、37 mm、26mm、48mm、25mm。对这个结果作如下分析：方案1和方案2拟合方法相同、起算点数量相同，但方案1的精度低于方案2的精度，显然是由起算点的空间分布造成的，即均匀分布的拟合结果优于一端分布的情况。方案2和方案3同样采用平面拟合，起算点同样均匀分布，但方案3的精度优于方案2的精度，显然是由起算点的数量不同造成的，即起算点数量越多精度

51、越高。方案3和方案4的起算点是完全一样的，但方案3的精度高于方案4的精度，分析这种差别是由拟合方法本身所引起的，原因在于方案3平面拟合的必要起算点为3个，实际上用了6个，根据可靠性原理可知，当多余观测分量大于0.4时就具有良好的可靠性，事实上，这里的多余观测分量为1。而方案4采用了曲面拟合，必要起算点为6个，显然多余观测分量为零，可靠性较差，精度就较低。而方案5比方案4增加3个多余观测，拟合精度迅速提高，但和方案3的拟合精度基本一致，这说明正常高拟合精度随起算点数量的增加而增加，但变化幅度并不明显，因此对较小范围的平坦地区可以把其似大地水准面简化为一个平面加以描述。 通过分析研究，可以得出如下

52、几点认识和结论：（1）RTK高程测量的精度不仅与起算点的空间分布有关，还与起算点的数量和拟合方法有着密切的关系。一般来说，采用同样的拟合方法，起算点数量越多、分布越均匀，则拟合精度越高；（2）在范围不大的平原和丘陵地区，采用36个均匀分布的三、四等水准点，利用平面拟合模型进行计算，求解的正常高可以满足普通水准测量的限差要求及大比例尺测图对高程精度的要求；（3）在测区面积较小、起伏不大的地区，选择平面拟合为宜，稍大时选择二次曲面拟合为宜，但若起算点较少和分布欠佳时选择二次曲面拟合要慎重；（4）对于像公路、铁路等这样的带状测区，起算点尽量选在区域两端；（5）采用RTK高程测量求控制点的正常高，使得

53、GPS技术的三维信息全部得到利用，大大提高了作业效率，特别是对于带状测区更具优越性。附录1 RTK质量记录表1 RTK作业参考点的转换参数残差及转换参数记录表工程项目名称施工单位名称测量技术负责人分区或分段编号分区或分段起讫里程转换参考点点名参考点地心坐标与工程独立坐标转换参数平面残差(cm)高程残差(cm)记录/计算:复核:日期:表2 RTK作业前后及作业过程中检核已知控制点成果比较表RTK测段编号测量日期、时间已知控制点点名原设计或复测成果（m）RTK检测成果（m）原成果与检测较差（cm）备注XYHXYHXYH测量：记录：复核：备注栏中应说明所检测的控制点是在RTK开始本时段或本基站作业之

54、前、作业过程中和作业结束后。表3 同一参考站下多测回（多次）放样同一点较差表放样点名放样点理论坐标第一次放样与第二次放样之间较差(mm)第二次放样与第三次放样之间较差(mm)第一次放样与第三次放样之间较差(mm)XYH观测/记录: 复核:日期:附录2 RTK外业观测记录表4 RTK参考站（架设已知点）外业观测手簿参考点点名参考点等级观测员/记录员参考站接收机类型接收机编号观测日期 年 月 日参考站天线类型天线编号复核者电台型号电台功率电台频率开机时间结束时间采样间隔天线高测量（m）选定一起始测量值120位置测量值240位置测量值三次平均值 参考点地心坐标 参考点工程独立坐标经度/（）纬度/（）

55、大地高(m)XYH记录时间北京时间/UTC天气状况备注表5 RTK重置当地坐标点（参考站任意架设）外业观测手簿控制点点名控制点等级观测员/记录员接收机类型接收机编号观测日期 年 月 日复核者开机时间结束时间采样间隔天线高测量（m）第一次测量值120位置测量值240位置测量值三次平均值 控制点地心坐标 控制点工程独立坐标经度/（）纬度/（）大地高(m)XYH记录时间北京时间/UTC天气状况备注表6 RTK放工测量（施工放样）外业观测手簿项目名称观测员/记录员接收机类型接收机编号观测日期 年 月 日参考站点名/重置当地坐标点点名测前、观测过程中、测后检核控制点点名复核者观测时间设定观测测回数天气状况天线高测量（m）第一次测量值120位置测量值240位置测量值三次平均值放样点名称放样点等级放样点设计坐标放样点坐标与设计坐标较差(mm)XYHxyh记录时间北京时间/UTC备注20