如何提高RTK测量精度

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1、如何提高RTK测量精度目前，GPS测量技术发展突飞猛进，特别是RTK技术的出现，为繁重复杂的常规测量工作带来了新的曙光。RTK实时测量技术以其全天侯、高精度，高效率、宽广的应用范围等优点而成为测量界的新宠，得到了空前的关注。RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，参考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，流动站通过数据链接收来自参考站的数据，也采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。RTK接收机设备随着科技的发展也越来越智能，特别是最近一些厂商推出的一体化RTK接收机更是得到了测量人的交口称赞。这种一体化R

2、TK接收机的移动站集主机、天线、电台、电池等为一个小巧的外壳内，其整体重量才1公斤左右，还不及一个普通棱镜杆的重量，技术更为先进，精度更高更稳定，硬件质量也大副度提高。RTK应用市场在未来一段时间内不容忽视，一定会成为绝大多数测绘单位从事外业测量工作的依赖工具。现在，国内主要测绘仪器厂家生产的RTK接收机已相当成熟，以南方测绘为首的国产品牌逐渐变为RTK市场的主流。南方最新款RTK接收机灵锐S82已能和进口品牌相媲美，移动站整机重量才0.8公斤，尤其软件设置方面更胜一筹，更适合测绘单位应用，硬件联接无线化，操作流程化、简单化，普通用户只需一天时间即可完全掌握其使用方法。虽然RTK应用范围广，精

3、度高，但在实际工作中还有必要理解它的原理和局限性，特别是一些重要的测量基准原理，在这种前提下RTK作业才能提高效率和精度。结合目前RTK定位在民用的技术水平，如何将它的高精度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地求取地方坐标转换参数。当然，在求取参数或进入测量之前，一些必要的准备工作一定要做好，主要有以下几个方面：、RTK接收机的检测。这一般需要权威部门进行一些RTK接收机主要性能的检测。、实地性能测试。没有经过检定的仪器，一定要亲自实地测试，主要是硬件测试和软件的测试，比如电池性能、采集器的反应情况、各种联接的情况等，要保证主要部件没有问题。有条件的还要进行基线检查，确保接

4、收机符合标称精度。、各种汽泡的校正。这一点往往容易被忽略，其实是很重要的一个检查，测量时必需保证汽泡水平时是铅直才能有效的提高测量精度。、参考站要架设在卫星条件好的地方。参考站卫星状况会直接影响测量精度，一般情况参考站连续跟踪应不少于7颗卫星为宜。现在的RTK接收机参考站一般都可以架设在未知点，这样一来参考站架设位置的余地就很大，所以实现起来比较容易。、延迟问题。RTK所谓的延迟其实有两种，一是解算的延迟，在有卫星干拢的地方，初始化速度较慢，有时即使到了固定解精度但其真正精度并不高，这种情况要稍等卫星稳定后再进行采集；还有就是蓝牙采集器有时会出现的延迟，这于蓝牙原理有关，采集器偶尔距主机远时会

5、出现，只有采集器坐标显示更新率正常时才可进行采集。我们知道，GPS定位直接提供的是WGS84大地坐标，这种坐标在大多数工程应用中没有太大意义。工作中通常需要将GPS观测的WGS84坐标转换为国家平面坐标（如西安80坐标系）或者工程施工坐标。对于WGS84到西安80的转换，我们可以采用高斯投影的方法，这时需要确定WGS84与西安80两个大地测量基准之间的转换参数（三参数或七参数），需要定义三维空间直角坐标轴的偏移量和（或）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，我们往往利用以往的控制点成果求取“区域性”的地方转换参数。其前提条件是：1、控制点的数量应足够。一般来讲，平面

6、控制应至少三个，高程控制应根据地形地貌条件，数量要求会更多（比如4个或以上），分布也应均匀，以确保拟合精度要求。2、控制点的控制范围和分布的合理性。控制范围应以能够覆盖整个测区为原则，一般情况下，相邻控制点之间的距离在3km5km。所谓分布的合理性主要是指控制点分布的均匀性，理论上讲控制点越多越好。 3、控制点之间应具备相互位置关系精确的WGS84大地坐标BLH和地方坐标XYZ，以确保转换关系的正确性。要求控制点必需在统一的平差网内。事实上，具体到我们的测量工作，遇到的情况可能有以下几种：1、宽广的测区只有有限等级控制点的地方坐标XYZ。在这种情况下，我们要根据实地情况做加密的控制测量，将静态

7、数据进行整体网统一平差，给出相对精度准确的WGS84坐标和地方坐标。2、测区已经有足够控制点的WGS84坐标和地方坐标，并且有精确的相对位置关系。3、测区只有足够控制点的地方坐标，相对位置关系精确，但没有WGS84坐标。在这种情况下，我们可以利用RTK测量方法，以参考站为起算位置（这个起算位置的坐标由GPS接收机观测确定，是一个精度有限的大地坐标，但它不影响RTK观测的相对位置关系），确定各控制点之间相对精确的位置关系，并实时测定WGS84大地坐标。该方法具体实施时可能会遇到难处，比如控制点的距离太远，而RTK的作用距离有限，但这种方法是目前用的最普遍的一种。需要说明的是，上面三种情况中，不管

8、是那一种情况，控制点的地方坐标必须是相对准确的，同时控制点的WGS84大地坐标也应该是相对准确的。在这里就要提醒各位同仁，静态数据平差得到的大地坐标，不能同RTK实时观测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。另外，如果有两个静态控制网，没有进行统一平差，分别给出的大地坐标，也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。对于WGS84坐标，我们应该保留至少十万分之一秒。另外，以上的这些求转换参数的原理及方法，其具体操作是非常简单的，如做完控制网软件就可以自动计算出参数，外业用RTK直接求参数也是通过软件自

9、动完成的。但这些都要求用户事先了解测区控制点的具体情况，再确定用哪种方法来更合理的求转换参数。这也就是说不管测量工作遇到的是那种情况，区域性的地方转换参数，总可以利用软件的校正功能来求取，这时说的校正是广义的操作概念，包含各种求取参数的方法。校正的方法在实践中是可靠的，操作简单。校正的原理是通过设定好的操作方法求出每个控制点的WGS84坐标和地方坐标，然后软件会自动计算出两个坐标系之间的转换参数。所以，只有正确求取了转换参数，RTK测量才能达到很高的精度，它的优越性也就能在一定程度上体现出来。相对来讲，平面参数的求取会容易一些，有时两个控制点就可以满足测量要求，而高程拟合参数则需要更多精确的点

10、来求取，现实中工作量会大一点。这就造成了一般用户会认为RTK平面精度很高但高程精度很差的误解，如果理解了WGS84的大地高同大地水准面的正常高的差别，这种误解就可迎刃而解了。高程拟合参数实际求的就是高程异常值，只有这种值求准确了，RTK测量高程才可以达到相对于水准高程而言厘米级的精度（GPS静态测量高程精度可以达到四等水准的级别）。而高程拟合参数的求取是根据地形来确定需要的水准点个数及分布情况的，实际工作中需要另外验证其拟合面的精度，这样才可用GPS高程来代替高精度的水准测量。另外，在实际工作过程中，如果用RTK方法利用控制点来求取参数，一定要注意控制点的距离，一般情况下有效范围不应超过控制点

11、距离的1.5倍，否则误差会随距离增加而增大。长距离或大范围测量，应采用分段求取参数的方法才能保证测量精度。在进行自定义坐标系的线路测设或单纯的自定义坐标系测量时，要定义好椭球的参数，如投影高和中央子午线等，重要的参数是中央子午线的定义，一般以测区中央的经度值定为中央子午线，这样就减小了投影变形，有效的控制了与常规仪器联测的统一。但要注意需要留一定数量的控制点，这样在符合国家坐标系时通过参数转换可以实现。除了以上几个方面外，RTK测量时还要看实时的卫星状况，参考站要求架设在较高且相对开阔的地方，确保不会有太大干拢。移动站在采集的过程中，也需要实时的注意卫星分布情况及解算精度，在有干拢的地方不能抱

12、有侥幸心理，可以采用采集软件中一些专用的工具来解决，比如有的软件会提供偏移测量功能，就可以避免采集由于干拢而产生的错误数据。另外RTK测量不能一味的追求作用距离，大范围的区域求取参数更为复杂，一般要反复验证其可靠性，这样反而显示不出RTK的优越性，按照GPS的原理，基线越长需要求解的时间越长，在RTK上反应出来就是初始化速度慢，精度也会有所降低。所以RTK测量时参考站与移动站一般作用距离在10公里左右为宜。RTK技术自出现以来一直在快速前进，而今的网络RTK技术也已经有很多地方建成使用，使测量工作变得越发轻松，实时虚拟参考站设置也有效地解决了作用距离比较长时出现的初始化慢、精度低等问题。卫星定位技术正趋向多元化的发展方向，新一代卫星伽利略Galileo系统的逐步加入和俄罗斯GLONASS系统的重新整合，再加上一直遥遥领先的美国GPS系统，测量型的卫星接收机必将会随之快速发展，抗干拢能力更强、精度更高的多系统卫星定位测量技术将再一次引起测量人的高度关注。