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RTK技术应用特点与优化布测方法

时间:2012-09-12浏览:责任编辑:四川拓图测绘仪器

RTK测量技术时下风靡全国,主要因为其测量模式和测量速度、精度比以往的测量方式更为方便简单,对测量效率有着很大的提升,深受广大用户的欢迎。此外也与南方测绘这个国内第一大测量型GPS生产商的努力推广,有着至关重要的因素。与常规测量方法相比,RTK技术有着其无可比拟的优越性,也存在着一些自身无法避免的缺点。

一、RTK技术的测量速度

RTK技术的测量速度主要由初始化所需时间决定,初始化所需时间又由RTK技术差别(各种机型有不同的快速解算技术)、接收卫星的数量和质量、RTK数据链传输质量等因素决定,快速解算技术越先进,在一定的高度角下接收到的卫星数量越多、质量越好,RTK数据链传输质量越高,初始化所需时间就越短。

二、RTK测量成果的质量控制

研究表明,RTK确定整周模糊度的可靠性最高为99.9%,RTK比静态GPS还多出一些误差因素如数据链传输误差等。因此,和GPS静态测量相比,RTK测量更容易出错,必须进行质量控制,另外尽量采用高精度的控制点,并且最好是统一精度等级的控制点。

质量控制的方法主要有:

(1)已知点检核比较法—即在布测控制网时用静态GPS或全站仪多测出一些控制点,然后用RTK测出这些控制点的坐标进行比较检核,发现问题即采取措施改正。

(2)重测比较法—每次初始化成功后,先重测1-2个已测过的RTK点或高精度控制点,确认无误后才进行RTK测量。

(3)双基站实时检测法—在测区内建立两个以上基准站,每个基准站采用不同的频道发送改正数据,流动站改变频道地分别接收每个基准站的改正数据从而得到两个以上解算结果,比较这些结果就可判断其质量高低。

以上方法中,最可靠的是已知点检核比较法,但控制点的数量总是有限的,所以没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果,双基站实时检测法的实时性好,但它需具备一定的仪器条件。

三、RTK技术优点

1、 RTK作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大。RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,使辅助测量工作极大减少,减少人为误差,保证了作业精度。

2、 降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视,只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视,因此,和传统测量相比,RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小,在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区,只要满足RTK的基本工作条件,它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。

3、 定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累。不同于全站仪等仪器,全站仪在多次搬站后,都存在误差累积的状况,搬的越多,累积越大,而RTK则没有,只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内,RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。

4、作业效率高。在一般的地形地势下,高质量的RTK设站一次即可测完10km半径左右的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数,仅需一人操作,在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标,作业速度快,劳动强度低,节省了外业费用,提高了测量效率。

5、 操作简便、数据处理能力强。南方测绘RTK的基准站无需任何设置,移动站就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强,能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。南方测绘灵锐S82-2008、灵锐S86在基准站架设、移动站操作、手簿软件的使用方面都比较简单易学。

四、RTK的不足及其解决办法

1、受卫星状况限制。当卫星系统位置对美国是最佳的时候,世界上有些国家在某一确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖,容易产生粗差。另外,在高山峡谷深处及密集森林区,城市高楼密布区,卫星信号被遮挡时间较长,使一天中可作业时间受限制。产生假值问题采用RTK测量成果的质量控制方法可以发现。作业时间受限制可由选择作业时间来解决。

2、环境影响。白天中午,受电离层干扰大,共用卫星数少,因而初始化时间长,有遮挡的地方甚至不能初始化,导致测量效率低下。一般每天都有一个小时左右的时间卫星状况不好,大概只能接收5、6颗星,有时候是白天,也有时候是晚上,一般是每天提前一刻钟左右。可见选择作业时段的重要性。

3、数据链传输受干扰和限制、作业半径比标称距离小的问题。RTK数据链传输易受到障碍物如高大山体、高大建筑物和各种高频信号源的干扰,在传输过程中衰减严重,严重影响作业半径。在地形起伏高差较大的山区和城镇密楼区数据链传输信号受到限制。解决这类问题的有效办法是把基准站布设在测区中央的最高点上。

4、高程异常问题。RTK采用椭球高来计算高程,但国内测量都采用水准高来测量高程,椭球高和水准高之间并不是平行的,两者之间存在高程异常,如果要求高程比较精确,必须联测多个精度比较高的水准点,求出高程拟合参数,在山区、矿区等地址密度很不均匀的地方,高程异常比较大,因此高程误差就比较大。

五、RTK的优化布测方法

1、 摸清仪器特性。通过在各种条件下反复试验,摸清仪器各种特性,如能否达到标称精度,在各种条件下的测量误差和作业半径,摸清仪器的稳定性和各种条件下的初始化能力及所耗时间等等,以便应用时得心应手。

2、布控制点。控制点主要布置在制高点上用来设置基准站,以利于接收卫星信号和数据链信号,控制点间距离应小于RTK有效作业半径的2/3倍。为方便对RTK测量成果进行控制检核和避免出现作业盲点,应在测区内环境不良地区增设一些控制点。控制点的选点还要避免无线电干扰和多路径效应,南方测绘的灵锐S86 RTK、灵锐S82-2008有抑制多路径效应的技术,对于无线电和环境不良区域有相关的技术处理。

综上所述,RTK在实际测量过程中有很多优秀的方面,同时也有些技术限制,只有了解了它的优劣所在,才能避其利害,把有益于实际生产的技术带到具体应用中来。

信息标题:RTK技术应用特点与优化布测方法

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