gps-rtk在地形測量中的精度分析—以南日島為例

1、<p><b>　　龍巖學(xué)院</b></p><p>　　資源工程學(xué)院畢業(yè)論文</p><p>　　題 目：GPS-RTK在地形測量中的精度分析—以南日島為例 </p><p><b>　　資源工程學(xué)院</b></p><

2、;p>　　GPS-RTK在地形測量中的精度分析--以南日島為例</p><p>　　【摘要】全球定位系統(tǒng)是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展而建立起來的新一代緊密衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)[1]。隨著GPS技術(shù)飛速的進步，GPS-RTK被普遍的使用在國民經(jīng)濟的各種部門行業(yè)，尤其是在地形測量中。 本文簡要介紹了GPS-RTK測量運用的原理，布設(shè)GPS網(wǎng)步驟與布網(wǎng)的特點等，通過對GPS-RTK測量與靜態(tài)GPS測量，全站儀測量結(jié)果的

3、比較分析，以及對在高壓電線,河流湖泊，高樓大廈周圍布設(shè)點,用已知點位法,將全站儀測量的結(jié)果和GPS-RTK觀測結(jié)果進行對比,驗證了GPS-RTK的測量具有精度高的特點并總結(jié)分析其特征，為以后的GPS-RTK在地形測量中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】GPS ；動態(tài)GPS（RTK）；測量；精度控制 </p><p><b>　　目錄</b></p&

4、gt;<p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1.1 GPS簡介1</p><p>　　1.2 GPS測量的特點1</p><p>　　1.2.1作業(yè)范圍大，測點坐標(biāo)統(tǒng)一1</p><p>　　1.2.2 觀測方便，效率高1</p><p>　　1.2.

5、3 全天侯作業(yè)1</p><p>　　1.3 GPS-PTK的測量原理1</p><p>　　1.3.1 RTK定位原理1</p><p>　　1.3.2 RTK工作原理2</p><p>　　1.4 研究目的和意義2</p><p>　　1.5 研究的主要內(nèi)容2</p><p>　

6、　2 GPS在地形測量中的應(yīng)用2</p><p>　　2.1 GPS測量概述2</p><p>　　2.2 布設(shè)GPS網(wǎng)的工作步驟2</p><p>　　2.3 GPS測量布網(wǎng)特色3</p><p><b>　　3 南日島測量4</b></p><p>　　3.1 南日島概況4<

7、/p><p>　　3.2 外業(yè)施測方法6</p><p>　　3.2.1 全站儀測量6</p><p>　　3.2.2 GPS-RTK測量6</p><p>　　3.2.3 靜態(tài)GPS測量6</p><p>　　3.3 GPS首級控制6</p><p>　　3.4 GPS測量數(shù)據(jù)處理7&

8、lt;/p><p>　　4 南日島中GPS-RTK測量精度分析9</p><p>　　4.1 GPS-RTK測量精度與靜態(tài)GPS測量精度比較分析9</p><p>　　4.1.1 目的及內(nèi)容11</p><p>　　4.1.2 結(jié)論11</p><p>　　4.2 GPS-RTK測量精度與全站儀測量精度比較分析1

9、1</p><p>　　4.2.1 實驗?zāi)康?1</p><p>　　4.2.2 實驗方法及設(shè)計11</p><p>　　4.2.3 數(shù)據(jù)整理和分析11</p><p>　　4.2.4實驗結(jié)論12</p><p><b>　　5 結(jié)論12</b></p><p>

10、<b>　　致謝13</b></p><p><b>　　參考文獻13</b></p><p><b>　　1. 引言</b></p><p><b>　　1.1 GPS簡介</b></p><p>　　GPS，即美國根據(jù)自己國家的需要，開發(fā)了二十年，

11、直到十九世紀九十年代初完成。具有在海、陸、空進行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)[2]。經(jīng)過我國測量等部門的運用說明，GPS成功地應(yīng)用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導(dǎo)航和管制等[3]。為測量領(lǐng)域帶來了一場革命。</p><p>　　GPS是美國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。是根據(jù)子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的原理研制開發(fā)起來的，并參照其經(jīng)驗建立發(fā)展的。和子午儀系統(tǒng)一樣，由空間部分、地面監(jiān)控部分和用

12、戶接收機三部分組成[4]。 </p><p>　　1.2 GPS測量的特點</p><p>　　1.2．1作業(yè)范圍大，測點坐標(biāo)統(tǒng)一</p><p>　　測量的作業(yè)距離達50km，避免了控制點坐標(biāo)較差帶來的測點坐標(biāo)不一致，同時還杜絕了操作失誤造成的批量數(shù)據(jù)錯誤[5]。</p><p>　　1.2．2觀測方便，效率高</p><

13、;p>　　目前GPS接收機自動化程度越來越高，操作智能化，觀測人員只需對中、整平、量取天線高及開機后設(shè)定參數(shù)，接收機即可進行自動觀測和記錄[6]。減少了控制點需要良好保存及測量時需要擺放儀器的步驟，為觀測減少了時間以及相關(guān)人員的任務(wù)量，機子重量小易攜帶，測區(qū)控制點放樣速度提高30％。</p><p>　　1.2．3全天候作業(yè)</p><p>　　GPS衛(wèi)星數(shù)量多，而且能夠比較均勻的分

14、布，因此能夠在任何地點以及時間進行全天候的測量和觀測。1.3 GPS-RTK測量的原理</p><p>　　1.3.1 RTK定位原理</p><p>　　圖 1-1 RTK定位原理</p><p>　　其觀測是把基站作為觀測中心 ,移動站相對基站地相對定位[7]。GPS在工作中使用的是 WGS- 84 坐標(biāo)系 ,而事實則是使用國家或地方坐標(biāo)系。由于坐標(biāo)系的不同

15、,因此要先進行參數(shù)轉(zhuǎn)化 ,這樣才能得到了所需要的結(jié)果。測量時 ,基準(zhǔn)站的一系列數(shù)據(jù)為已經(jīng)知道的數(shù)據(jù) ,基準(zhǔn)站與流動站就會同一時刻對同組衛(wèi)星進行觀測 ,測量后基準(zhǔn)站及時把所得到的信息和已經(jīng)知道的數(shù)據(jù)經(jīng)過無線電的電波分別傳輸?shù)矫恳粋€流動站 ,每個流動站在收到數(shù)據(jù)的同一時間,快速的對基線進行解算、平差和坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換 ,最后得到測點的坐標(biāo)。</p><p>　　1.3.2 RTK工作原理</p><p

16、><b>　　RTK工作原理如圖</b></p><p>　　圖 1-2 RTK工作原理 </p><p>　　1.4 研究目的和意義</p><p>　　GPS技術(shù)是測量范圍內(nèi)高科技的技術(shù)，為測繪提供了有力的測量手段，特別是GPS-RTK測量技術(shù)的發(fā)展和推廣，使得GPS-RTK技術(shù)逐漸的代替了全站儀進行測繪工作和數(shù)據(jù)收集的階段，擴大了G

17、PS-RTK在測繪測量中的應(yīng)用。課題的目的是探討GPS在地形測量的應(yīng)用，并針對GPS在南日島的應(yīng)用，總結(jié)GPS-RTK測量具有精度高及其他一些特點。</p><p>　　對于GPS-RTK，課題針對其在南日島測量中的精度而進行分析，驗證GPS-RTK具有精度高的特點,讓GPS-RTK在測量中能夠更好的發(fā)展。</p><p>　　1.5 研究的主要內(nèi)容</p><p>

18、;　　在南日島測量中，GPS-RTK具有可實時動態(tài)顯示成果；操作方便，自動化高，大量的減少勞動量；觀測站之間無需通視，適應(yīng)各種地形等特點。通過南日島靜態(tài)GPS，全站儀以及GPS-RTK測量比較，總結(jié)GPS-RTK具有精度高特點，并對GPS-RTK在南日島測量中出現(xiàn)的精度進行分析，總結(jié)RTK測量的一些特征。</p><p>　　2. GPS在地形測量中的應(yīng)用</p><p>　　2.1 GP

19、S測量概述</p><p>　　目前，GPS測量廣泛使用在構(gòu)建具體項目所需要的各個等級的控制網(wǎng)。在外業(yè)測量情況下，GPS-RTK測量大體上取代了平時傳統(tǒng)的外業(yè)測量的方法，用途更加廣泛。和傳統(tǒng)測量比較，它構(gòu)建自己的網(wǎng)型具備操作簡便，擇點簡便，測量省時，投入小，測量及數(shù)據(jù)計算自動化程度高等特點。因此對地形測量的產(chǎn)生了深刻的影響，在地形測量以及其他測繪上被廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　2.2

20、 布設(shè)GPS控制網(wǎng)的工作步驟</p><p>　　布設(shè)GPS控制網(wǎng)主要分為測量前期、測量中期和測量后期三個階段。 </p><p>　?。?）測量前期的工作 </p><p>　　對于一項GPS測量工程項目，一般有如下一些要求： </p><p>　　用途和精度等級：控制網(wǎng)將用于何種目的，其精度要求是多少，要求達到何種等級[8]。 </

21、p><p>　　提交的成果：需要上交的成果，所上交的坐標(biāo)成果和高程成果是何坐標(biāo)系以及是何高程系統(tǒng)，提交最后的成果外，要不要提交原始數(shù)據(jù)或者中間數(shù)據(jù)。 </p><p>　　時間的要求 ：對于最終成果的時間要求，在什么時間內(nèi)提交最后的成果。 </p><p>　　投資經(jīng)費：對工程的經(jīng)費投入數(shù)量。 </p><p>　　測量資料的收集與整理 ：工作進

22、行前，要對現(xiàn)有測量資料進行收集與整理。收集整理的資料包括測區(qū)及附近地區(qū)中可以利用的測區(qū)的地形圖以及已知點的相關(guān)資料的點標(biāo)記、坐標(biāo)等。 </p><p>　　測量前儀器的檢查：對于將要用于測量的各種儀器相關(guān)設(shè)備進行檢驗，以保證它們能夠正常工作。 （2）測量實施 </p><p>　　實地勘測測區(qū)情況 ：負責(zé)外業(yè)測量作業(yè)的隊伍到達測區(qū)后，要對測區(qū)的情況進行實地勘查了解[8]。主要需要了解的內(nèi)

23、容包括測區(qū)內(nèi)點的情況、交通狀況、民風(fēng)民俗、經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r等。這些對于今后測量工作的開展是非常重要的。 </p><p>　　測區(qū)衛(wèi)星分布預(yù)報：根據(jù)測量范圍內(nèi)的地理概況，對衛(wèi)星分布狀況進行預(yù)報，這樣能夠選擇合適的觀測時間。所需預(yù)報的衛(wèi)星狀況有衛(wèi)星的可見性、可供觀測的衛(wèi)星星座、隨時間變化的PDOP值、隨時間變化的RDOP值等。</p><p>　　制定測量的方案：根據(jù)測區(qū)的狀況以及進展的情況和測

24、區(qū)的特點，制定出具體的測量方案，并下達到每一個測量小組。</p><p>　　外業(yè)觀測 ：各GPS觀測小組在得到作業(yè)指揮員所下達的作業(yè)指令后，應(yīng)嚴格按照作業(yè)指令的要求進行外業(yè)觀測[9]。在進行測量工作時，測量人員要按照工作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和指令操作，另外還要根據(jù)一些特殊狀況，靈活地采取應(yīng)對措施。</p><p>　　數(shù)據(jù)輸入和儲存：在測量工作結(jié)束后，及時傳輸數(shù)據(jù)成果并備份，要確保輸入的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)

25、傳輸與轉(zhuǎn)儲應(yīng)根據(jù)條件，及時進行。 </p><p>　　基線處理：在外業(yè)測量工作結(jié)束后及時處理外業(yè)數(shù)據(jù)，算出基線向量。</p><p><b>　?。?）測后工作 </b></p><p>　　測量結(jié)果的分析：檢驗在外業(yè)測量工作介紹后得到的基線向量質(zhì)量，并且對達到標(biāo)準(zhǔn)的基線向量網(wǎng)進行平差解算，得到成果網(wǎng)中各個點位的坐標(biāo)。 </p>

26、<p>　　2.3 GPS測量的布網(wǎng)特點</p><p>　　相對定位方法進行的GPS測量，就是若干臺接收機同一時刻在相同的時間段內(nèi)連續(xù)跟蹤觀測相同的衛(wèi)星組。平時我們說的時段，就是若干臺機子同時測量的時間長度；這些儀器相同時間測量時所構(gòu)成的形狀叫做同步圖形。由不同時段的基線聯(lián)合推算某一基線，將推算結(jié)果與直接解算結(jié)果比較便得異步圖形坐標(biāo)閉合差條件稱為異步圖形。GPS測量相對其它測量的優(yōu)點有，各點之間無通

27、視要求，也不強求站間距離，其靈活自由布網(wǎng)設(shè)計的這一特點，使得GPS在布網(wǎng)設(shè)計方面發(fā)揮了強大優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下這些方面：</p><p>　　（1）通過同步圖形之間相互接觸可以令其構(gòu)成的網(wǎng)具備擴大和延伸，但是當(dāng)使用差異的接觸，構(gòu)網(wǎng)模型導(dǎo)致的形式產(chǎn)生差異。</p><p>　?。?）測量區(qū)域網(wǎng)中的每個等級分也算是一個統(tǒng)一的設(shè)計，連接方法僅僅觀察時間的長短，不同層次的點之間的點根據(jù)不同的要求各

28、不相同。</p><p>　?。?）GPS網(wǎng)設(shè)計完成后，應(yīng)該包括盡可能多的閉合條件，確保高精度和高可靠性。</p><p>　?。?）立即完成同步模式的觀察基線解算后，如果沒有理想的求解結(jié)果，你可以隨時改變網(wǎng)方案，但不一定堅持到固定網(wǎng)的形狀，它可以在人，財節(jié)約方面有所不同。</p><p><b>　　3. 南日島測量</b></p>

29、;<p><b>　　3.1 南日島概況</b></p><p>　　測區(qū)位于南日島木蘭溪南岸至秀嶼區(qū)，涵蓋新度鎮(zhèn)、黃石鎮(zhèn)、笏石鎮(zhèn)、靈川、東海等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積約為40平方公里。地理形態(tài)起伏較大，居民地比較密集。山地整體面積偏大，山上草叢和樹林較多，通視比較困難。為了測量工程的實施，利用靜態(tài)GPS建立首級控制網(wǎng),并運用全站儀和GPS-RTK的測量方法。</p><

30、p>　　圖 3-1南日島影像圖</p><p>　　圖3-2 南日島套合影像圖</p><p>　　圖3-3控制網(wǎng)設(shè)計圖</p><p>　　3.2 外業(yè)施測方法</p><p>　　3.2.1全站儀測量</p><p>　　（1）收集在地形、地物的野外數(shù)字集合的元素的每個單位指定區(qū)域的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，所有的點都需要現(xiàn)

31、場的坐標(biāo)和高程的測量。</p><p>　?。?）將三腳架放置在已知點上，安置全站儀，對中，使儀器中心與已知點在同一鉛垂線上。</p><p>　?。?）對全站儀的進行整平并且精確對中，然后瞄準(zhǔn)測量物進行讀數(shù)，采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集方法用有碼操作。最大測量距離應(yīng)小于160m，無棱鏡測距離最大視距不得大于60m。</p><p>　　（4）測量點棱鏡的放置地方，應(yīng)確保與圖

32、式符號中的定位線或點一致。當(dāng)棱鏡不好放置在點位（凹角）地狀態(tài)時，觀測長度開始于棱鏡后面，因此，在X上要求必須測量準(zhǔn)確，并且要在手簿上記錄測量長度改正數(shù)，標(biāo)記在草圖上，使其在圖形編輯時能夠更改。為保證精度應(yīng)采用特制小棱鏡或無棱鏡儀器進行。</p><p>　　3.2.2 GPS-RTK測量</p><p>　　（1）安置天線：三腳架安置在所需要的標(biāo)志的上方，天線放在三腳架上并對中整平。<

33、;/p><p>　　（2）開機觀測：天線安置完成后，在離天線適當(dāng)位置的地面上安放GPS接受機，接通接收機與電源、天線、控制器的連接電纜，并經(jīng)過預(yù)熱和靜置，即可啟動接收機進行觀測[10]。</p><p>　　（3）觀測記錄：在外業(yè)觀測工作中，所有信息資料均須妥善記錄。記錄形式有兩種：一種是測量手簿，另一種是觀測記錄[11]。</p><p>　　3.2.3 靜態(tài)GPS測

34、量</p><p>　　（1）準(zhǔn)備工作：利用國家三角點作為已知點時，應(yīng)將儀器架設(shè)在覘標(biāo)的基板臺部位（如標(biāo)籠圓筒及其支架）或全部拆除，可用全站儀提前將標(biāo)石中心投影到基板臺上。 </p><p>　?。?）外業(yè)觀測前應(yīng)利用隨機軟件進行當(dāng)日的衛(wèi)星可見性預(yù)報，繪制GPS測量工作圖，制定同步觀測計劃表，便于統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)作業(yè)。 </p><p>　　（3）作業(yè)時應(yīng)盡量保證各站

35、同時開機、同時關(guān)機。 </p><p>　?。?）觀測時間，應(yīng)根據(jù)基線長短和點位環(huán)境情況來確定。如利用快速解算功能，邊長大于5km觀測時間至少有45min，小于5km時觀測可適當(dāng)減少時間，大約20-30分鐘，依據(jù)觀測當(dāng)日的衛(wèi)星狀況，將基線最長邊放在衛(wèi)星狀況最好的時間段觀測，點位環(huán)境欠佳時，可以增加一定的觀測時間。 </p><p>　?。?）連接方式：采用邊連接或混合式連接為宜。 <

36、/p><p>　?。?）觀測與結(jié)果記錄。觀測前要做好接收機天線對中、整平和量高等工作，尤其注意腳架應(yīng)放置穩(wěn)妥，然后再進行填寫記錄手簿工作，畫出點位略圖。</p><p>　　（7）觀測時應(yīng)防止人員或其它物體觸動天線或遮擋信號。 </p><p>　　（8）接收機開始記錄數(shù)據(jù)后，應(yīng)隨時注意衛(wèi)星信號、電源、自動記錄顯示有無異常，當(dāng)出現(xiàn)異常時，應(yīng)及時通知其它測站作出相應(yīng)的處理

37、或調(diào)整觀測計劃。 </p><p>　　3.3 GPS首級控制</p><p>　　主要使用GPS來布置測量范圍，依據(jù)邊長進行E級控制并布設(shè)控制點，GPS控制測量的等級劃分為A、B、C、D、E四個等級，在這四個等級中，C、D、E三個級別可以使用單一平率測量，使用其他的等級要求雙頻GPS接收機進。</p><p>　　表 3-1 GPS等級網(wǎng)</p>

38、<p>　　表 3-2 GPS各個等級中對邊長的要求</p><p>　　根據(jù)規(guī)范要求布設(shè)好首級控制。 </p><p>　　3.4 測量數(shù)據(jù)處理</p><p>　　數(shù)據(jù)處理的基本流程如下：</p><p>　　圖 3- 4數(shù)據(jù)處理流程</p><p>　　GPS網(wǎng)平差包括GPS基線向

39、量網(wǎng)平差、地面網(wǎng)聯(lián)合平差等內(nèi)容。整個成果處理過程可以建立成果庫管理系統(tǒng)[12]。經(jīng)基線質(zhì)量檢核和平差后，得到GPS控制點的二維坐標(biāo)，其各項精度指標(biāo)符合技術(shù)設(shè)計要求。[13]</p><p>　　表 3-3 部分成果表</p><p>　　4. 南日島中GPS-RTK測量精度分析</p><p>　　4.1 GPS-RTK與靜態(tài)GPS測量精度比較</p>

40、<p>　　4.1.1目的及內(nèi)容</p><p>　　為了確定GPS-RTK測量的精度 ,本文通過對南日島E 級 GPS控制網(wǎng)GPS-RTK測量和靜態(tài) GPS測量的成果進行比較。</p><p>　　本次實習(xí)使用南方天王星9800RTK(1基準(zhǔn)站+4流動站),儀器標(biāo)稱精度為20+2×10-6×D(mm). 接收機進行動態(tài) GPS(RTK) 測量的實驗。選擇

41、3組 ,每一組的7個點求解轉(zhuǎn)換參數(shù) ,對 3 組轉(zhuǎn)換參數(shù)進行比較，證明其精度滿足要求 ,選用其中1組,作為測量的轉(zhuǎn)換參數(shù)。設(shè)置一個基站在測量中心區(qū)域 ,地勢較高 ,四周無障礙物,和 E 級 GPS點聯(lián)測。觀測了27個重復(fù)點。為了減少人為錯誤和偶然誤差的影響 , 對每一個點觀測5s并且進行5 次觀測 ,對觀測結(jié)果取平均值并作為觀測成果和靜態(tài)GPS觀測值進行比較。</p><p>　　表4-1 動態(tài) GPS(RTK

42、)和靜態(tài) GPS坐標(biāo)差及動態(tài) GPS(RTK)高程與水準(zhǔn)高程</p><p><b>　　4.1.2 結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過以上觀測結(jié)果的相互對比 ,點位誤差的最大值是 6.10 厘米,最小值是 2.04 厘米,中誤差是1.86 厘米;高程誤差最大為8.8 厘米,最小為0.2 厘米,中誤差為3.30厘米，由此可知 , GPS-RTK測量具有精度高的特

43、點。</p><p>　　4.2 GPS—RTK測量精度與全站儀測量精度比較分析</p><p><b>　　4.2.1實驗?zāi)康?lt;/b></p><p>　　GPS-RTK沒有同步環(huán)、異步環(huán)及附合線路等約束條件，它是以基準(zhǔn)站為中心呈放射狀,以支點形式分布的散點,從而無法直接衡量其觀測精度[14]。接收機儀器上測量出的數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)有一定的差距,

44、為了分析GPS-RTK測量的精度,通過對南日島中GPS-RTK測量和全站儀測量分析，設(shè)置以多路徑效應(yīng)為主,通過實地測量數(shù)據(jù)來對比和研究,通過進一步的研究,發(fā)現(xiàn)GPS-RTK測量成果與真實成果關(guān)系。</p><p>　　4.2.2 試驗方法及設(shè)計</p><p><b>　　（1）接收機情況</b></p><p>　　本次測量的數(shù)據(jù)使用中海達

45、接收機(RTK6000)。</p><p><b>　?。?）試驗條件</b></p><p>　　當(dāng)觀測條件適宜時,GPS-RTK和全站儀觀測觀測數(shù)據(jù)相差不大,其觀測的成果和RTK接收機上面顯示的成果很是接近,這在后面我們將從表格中反映出來,因此這樣不能反映問題的實質(zhì)，于是就在南日島測量中特意安排做GPS-RTK觀測點,第一條件是在南日中學(xué)池塘周圍以5 m的間隔布置

46、八個點,第二條件是在高壓線的周圍布了10 m,20 m, 40 m, 60 m,60 m,80 m, 100 m一些點,第三條件是在高樓旁邊布了與高樓成10度,20度,25度,30度,40度,50度等一些點。</p><p>　?。?）試驗方法和構(gòu)想</p><p>　　1)先布置7個基準(zhǔn)點,用靜態(tài)相對定位模式把幾個點的B,L,H測量出來,而且這些點的可靠性與精度都較高。</p>

47、;<p>　　2)以其中一個點坐標(biāo)(0,0)作為起算坐標(biāo),然后把布置的點坐標(biāo)用全站儀測量出來,形成一個獨立的坐標(biāo)系統(tǒng)。</p><p>　　3)然后將5,6號點轉(zhuǎn)換,進行GPS-RTK測量,所觀測的點坐標(biāo)都是獨立的坐標(biāo)系統(tǒng)。實驗方法采用中海達儀器1+1配置。</p><p>　　4.2.3 數(shù)據(jù)整理和分析</p><p>　　（1）湖面對RTK數(shù)據(jù)影

48、響關(guān)系</p><p>　　通過對湖面影響的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,點位最大的誤差MP=0.0453 m,最小的MP=-0.0030 m。通過下圖得出，零米至十米范圍,二者測量數(shù)據(jù)差異不大,然而十五米的地方差異比較大,二者相差約8倍,可是他們的誤差均不大于3毫米，可以得出成果可靠。</p><p>　　圖 4-1 誤差大小與湖面距離的關(guān)系</p><p>　?。?）高樓對RTK數(shù)

49、據(jù)的影響關(guān)系</p><p>　　從4-2中得出,與高樓的距離越大,誤差在逐漸減小,且在40度的左右,GPS-RTK的誤差結(jié)果與真實的誤差相差不大,基本的都在一倍的關(guān)系上,且數(shù)值都小于0.05m,滿足在三倍關(guān)系內(nèi);在50度的時候離高樓過近,誤差為5.06 cm,沒有達到分米級，說明RTK的精度不可靠,因此確實有必要來分析RTK的精度顯示大小。</p><p>　　圖 4-2誤差大小與高程建

50、筑的關(guān)系</p><p>　　（3)與高壓電線有關(guān)的誤差關(guān)系</p><p>　　從4-3中可得出,與高壓線距離近的誤差大而且RTK測量精度低,且與高壓線距離越來越遠誤差呈現(xiàn)越小的趨勢,但是有些點出現(xiàn)以外,需要進一步分析; 10 m處RTK顯示的精度為0.0348m,但是實際誤差為0.1255m, RTK結(jié)果不可靠,在150 m的地方,RTK精度達到9.35cm。經(jīng)過測量，距離在200m以

51、上則精度較高。</p><p>　　圖 4-3 誤差大小與高壓線的關(guān)系</p><p>　　4.2.4 實驗結(jié)論</p><p>　　通過對南日島實際測量數(shù)據(jù)的分析,經(jīng)過圖表分析,得到結(jié)論:</p><p>　　(1)在離湖面不遠的地方進行RTK測量時,要盡量控制在15 m的范圍,這樣GPS-RTK測量的誤差較小，精度較高。</p&g

52、t;<p>　　(2)在高樓附近測量時，與高樓成不同角度時，精度不一樣。經(jīng)驗證，在40°范圍內(nèi)GPS-RTK的測量成果可靠性較大。</p><p>　　(3)在GPS測量時要遠離高壓線，如果不能遠離，盡量在200m以外的范圍內(nèi)測量，這樣測量精度具有一定的適用性。</p><p>　　(4)在觀測條件適宜時，GPS-RTK的測量精度較高，在5cm以下，測量具有一定的精

53、度。</p><p><b>　　5. 結(jié)論</b></p><p>　　通過在南日島測量中GPS-RTK的應(yīng)用，了解到GPS-RTK關(guān)鍵技術(shù)是采取了快速算法，能夠快速準(zhǔn)確地求解出整周模糊度，并且在通視不好的環(huán)境下，對數(shù)據(jù)的采集較高，并且具有精度高，輕便靈活，節(jié)省勞力等特點，使得GPS-RTK在地形測量中發(fā)展越來越快，而且保證了地形測量一定的質(zhì)量成果，而且還具有明顯的

54、經(jīng)濟效益。GPS-RTK在地形測量的重要性越來越大。</p><p>　　經(jīng)過對GPS-RTK的測量成果和靜態(tài)GPS測量成果的比較分析，驗證了GPS-RTK在地形測量中具有高精度的特點，同時通過GPS-RTK的精度分析，了解了一些誤差的產(chǎn)生，并選擇四周障礙物較少，盡量遠離湖泊、高壓線以及高樓，減少測量誤差，或者采用有削弱多路徑誤差的各種技術(shù)的天線等方法減少誤差，提高測量成果的可靠性和精度。</p>

55、<p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過本次論文的撰寫，我取得了很大的成效，也有了不少的收獲，對GPS的原理與應(yīng)用有了更深刻的了解，并加深了對RTK的理解，應(yīng)用了所學(xué)的理論知識。但由于對專業(yè)知識只是一個初步的理解，沒有透徹的理解，在對GPS-RTK測量誤差的分析上還不夠全面，對其精度的控制的問題分析的還不是太全面，因此以后還要加強這方面的學(xué)習(xí)。</p>

56、<p>　　在大學(xué)四年中，非常感謝老師們對我的細心知道，讓我在這四年中才不會荒廢學(xué)業(yè)，能夠?qū)W有所得，圓滿的完成學(xué)業(yè)。最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師高鵬老師對我的指導(dǎo)，在我論文撰寫過程中，對我的積極鼓勵和十分耐心、細致的指導(dǎo)，給我許多非常有益的幫助。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張俊，范鵬. GPSRTK技術(shù)應(yīng)

57、用特點與優(yōu)化布測方法[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，308 -308.</p><p>　　[2] 科技“生詞”解釋[J].廣東科技，2010，1-1.</p><p>　　[3] 戴河良，曹建洋. GPS系統(tǒng)實時動態(tài)定位技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用[J].科技咨詢導(dǎo)報 ,2007,6 -6.</p><p>　　[4] 郭曉峰. 絕對掌控―GPS

58、全球定位系統(tǒng)[J].互聯(lián)網(wǎng)天地,2007，26 -26.</p><p>　　[5] 宮成林，夏群會，伊兵等. Trimble GPS單基站系統(tǒng)在大慶油田鉆井測量中的應(yīng)用[J].物探裝備，2010，196 -199.</p><p>　　[6] 陳綠爽. GPS在工程測量中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，13 -13. </p><p>　　[7] 丁文利

59、，王懷念，黃良. 動態(tài)GPS（RTK）測量的精度分析[J].地礦測繪，2004，16 -17.</p><p>　　[8] 郭志強. 淺談GPS在道路工程測量中的應(yīng)用[J].北京公路，2010，11 -15.</p><p>　　[9] 潘和平,胡耀明. 數(shù)字黃岡GPS基礎(chǔ)控制網(wǎng)建網(wǎng)經(jīng)驗談[J].家電檢修技術(shù)：資料版,2012，46 -47.</p><p>　　[

60、10] 陳福林. 論述GPS測量在水利工程中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2011，283 -284.</p><p>　　[11] 周增輝.GPS在控制測量中的應(yīng)用研究[J].科技資訊,2009，10 -10.</p><p>　　[12] 歐勇繼. 城鎮(zhèn)地籍測量控制測量中GPS的運用[J].科技視界，2012，58 -59.</p><p>　　[13] 李衛(wèi)東，

61、趙忠惜. 淺談GPS技術(shù)在控制測量中的應(yīng)用[J].河南測繪，2006，11 -12.</p><p>　　[14] 馬忠衛(wèi)，等. GPS―RTK在農(nóng)村宅基地調(diào)查中的運用及質(zhì)量控制[J].地質(zhì)學(xué)刊，2012，203 -205.</p><p>　　[15] 李金城. GPS在控制測量中的應(yīng)用研究[J].科技資訊,2009，14 -14.</p><p>　　[16]

62、史文中. 空間數(shù)據(jù)誤差處理的理論與方法[J].科學(xué)出版社, 2000，23-23.</p><p>　　Precision Analysis Of GPS-RTK In Topographic Survey——In NanRi Island As An Example</p><p>　　Long Yan University Surveying and Mapping Engin

63、eering</p><p>　　2010092547 Chen Ya The instructor: Gao Peng</p><p>　　【ABSTRACT】Global Positioning System is a sophisticated satellite navigation and positioning system established with

64、 the rapid development of modern science and technology with the ground for a global coverage.With the development of GPS technology, GPS-RTK has been widely used in various sectors of the national economy industry, espe

65、cially in topographic survey.This paper briefly introduces the principle of GPS-RTK measurement using GPS network layout, steps and network characteristics,Through t</p><p>　　【Key Words】 GPS; GPS(RTK); Surve