小區(qū)域內(nèi)GPS—RTK測量定位精度和可靠性分析

摘 要：GPS-RTK實時動態(tài)測量技術(shù)是繼GPS全球定位技術(shù)之后，在測繪領域的又一次技術(shù)革命，改變了傳統(tǒng)的測量模式。其主要將計算機技術(shù)、GPS技術(shù)等新型技術(shù)進行結(jié)合，逐漸提高GPS的定位的精準度。隨著測繪新技術(shù)的不斷出現(xiàn)和發(fā)展，快速、靈活、高效的GPS-RTK為測繪工作帶來了嶄新的突破，其應用前景越來越廣。和常規(guī)RTK進行對比，網(wǎng)絡GPS-RTK技術(shù)具有安全性高、定位準確、應用范圍大等優(yōu)勢，受到各個行業(yè)的歡迎。

關鍵詞：GPS-RTK；精度；可靠性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.246

1 前言

GPS-RTK測量技術(shù)在應用當中主要以載波相位觀測測量為基礎的實時差分GPS測量技術(shù)。其應用方法為：在基準站當中安裝一臺GPS接收機，可以不間斷地進行觀測GPS衛(wèi)星進，然后將所獲得的信息經(jīng)過無線電傳輸設備傳輸給流動站。在用戶站部分，可以使用GPS接收信號，然后利用無線電接收設備的作用，準確接收基準站所輸出的學習，最后采用相對定位原理，實現(xiàn)整周模糊度未知數(shù)并計算顯示流動站的三維坐標和精度。經(jīng)過進行正確定位，可以進行檢查日常觀測結(jié)果的準確度。這樣不僅可以有效降低冗余觀測量，也可以有效減少觀測時間，提高觀測的工作效率。

2 影響GPS-RTK測量精度和可靠性的因素

影響GPS系統(tǒng)進行GPS-RTK測量精的主要因素包含包括GPS衛(wèi)星工作情況、衛(wèi)星空間分布、大氣情況等。GPS信號在傳輸過程中，電離層、對流層的變化會影響到信號的順利傳輸。并且電離層、對流層的影響會因為基線長度的不斷增加而隨著增加，該影響可以在點間距離較短的時候進行模擬，而且通過有效的觀測值的差分處理可以有效降低影響。在另一方面，衛(wèi)星空間分布對觀測的準確度也有明顯的影響。在實際生活中，假如GPS在空間可以保持均勻分布的狀態(tài)，觀測的數(shù)據(jù)也就越準確。由于通常情況下至少需要5顆共同星對未知的模糊度值進行解算，因此模糊度值的解算結(jié)果的準確度會隨著星數(shù)的增加不斷提高，并且解算速度也會逐漸加快。

GPS-RTK系統(tǒng)對RTK測量情況重要的影響，主要表現(xiàn)在接收機天線的種類、信息處理的方法等方面。在完成觀測之后，所得的成果依然會受到GPS-RTK設備質(zhì)量的影響。

還會受觀測環(huán)境和觀測方案的影響，以及觀測者的儀器使用經(jīng)驗影響。

由于RTK作業(yè)特點是實時快速，測量成果的準確度也產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)為： GPS受電離層、對流層影響產(chǎn)生飛點現(xiàn)象影響衛(wèi)星信號時；求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)時；測量作業(yè)因求解轉(zhuǎn)換參數(shù)的控制點不能有效地控制測量區(qū)域而受到影響時； RTK基站與流動站間數(shù)據(jù)鏈傳輸信號或被其他電磁波干擾等狀況時；接收機電源受外界影響不穩(wěn)定時；移動站對中方式等影響。

3 提高GPS-RTK測量的精度和可靠性的措施

RTK測量技術(shù)在固定的范圍內(nèi)可以實現(xiàn)高水準的測量要求，因此不能采用傳統(tǒng)的技術(shù)標準進行評價RTK。RTK技術(shù)的測量誤差具有一定的規(guī)律性，數(shù)據(jù)相對獨立，因此不會出現(xiàn)誤差積累的現(xiàn)象，在應用過程中具有較高的可靠性。如何提升RTK在控制測量中精度已經(jīng)成為人們關注的焦點，需要采用以下幾種方法進行完善RTK的測量情況。

3.1 合理分布控制點

在GPS-RTK在進行日?？刂茰y量的時候，RTK的首級控制網(wǎng)的分布情況會對RTK測量的精度產(chǎn)生重要的影響，這些控制點可以為RTK提供準確的基準信息，為了使基準站與流動站的信息可以順利傳輸，需要加強控制控制點的差距。在一般情況下，連接的控制點的距離需要盡量低于RTK作業(yè)半徑的三分之二，而且在一些測量信號不夠清晰的環(huán)境當中還需要適當增加控制點的數(shù)量。

3.2 基準站位置的選擇

多路徑誤差和衛(wèi)星信號的傳輸方向有著密切的關系，并且和反射系數(shù)以及反射物離站側(cè)之間的距離有著直接的關系，基準站盡量遠離大面積的平靜水域，避開山坡、山谷和盆地，尤其是需要和高層建筑和繁忙的公路保持距離，才能順利進行信息傳輸。

3.3 限制作業(yè)半徑

要想有效提高RTK的測量精度，需要根據(jù)環(huán)境的不同進行控制作業(yè)的半徑。比如在平原地區(qū)，需要使工作半徑低于10km，在丘陵地區(qū)則需要保持在5-6km的范圍內(nèi)，而人流量較大的城鎮(zhèn)需要保持在2-3km的范圍內(nèi)，而更加復雜的地區(qū)也需要對應縮短工作半徑。

3.4 注意復核觀測結(jié)果

RTK測量擁有速度較快、信息實時性強等優(yōu)勢，但是其初始化（整周未知數(shù)）的置信度一般保持在95%-99%左右，而且在實際操作當中，沒有足夠的檢核條件，較小的差錯也會導致數(shù)據(jù)誤差的出現(xiàn)。所以為了提高RTK測量數(shù)據(jù)的準確性，需要對測量成果進行多次審核。作業(yè)前復核主要是指在進行RTK作業(yè)之前，需要對己知點進行仔細檢測，在確定新測坐標與己知坐標較差保持一致之后，才能進行RTK測量；在進行作業(yè)中復核的時候，主要指在作業(yè)當中選擇不同起算點測定部分重合點。

4 結(jié)語

綜上所述，GPS-RTK測量技術(shù)隨著時代發(fā)展，因此我國需要合理利用GPS-RTK測量技術(shù)的作用，使其可以成為輔助各行業(yè)發(fā)展的重要工具。但是從現(xiàn)階段分析，GPS-RTK測量技術(shù)任然存在著一定程度的不確定性，應盡量避開不利環(huán)境和不利區(qū)域內(nèi)作業(yè)，選擇衛(wèi)星信號最優(yōu)時段作業(yè)，以提高GPS-RTK測量的精度，最終達到保障測量信息可靠性的目的。

參考文獻：

[1]劉金鵬，曹先密，曹玉凱.UPS-RTK聯(lián)合全站儀在道路施工勘察領域中的應用[J].交通科技與經(jīng)濟，2013，15（02）：114-116.

[2]張隨甲，周曉忠.GPS-RTK誤差來源及減弱誤差的實用方法[J].交通科技與經(jīng)濟，2014，16（02）：122-124.

[3]馬忠衛(wèi)，戴友剛，翟輝.GPS-RTK在農(nóng)村宅基地調(diào)查中的運用及質(zhì)量控制[A].地質(zhì)學刊，2012，36（02）：203-205.

[4]張文艷，徐萬祥，李紅征，逢錦光.RTK測量轉(zhuǎn)換參數(shù)的求取[J].測繪通報，2012（增刊）：90-92.

作者簡介：黃維（1990-），女，碩士研究生，助教，研究方向：建筑工程。endprint