gpsrtk技術在工程測量中的應用

1、第 3 3卷 第 3期 2 0 1 0年 6月測 繪 與 空 間地 理 信 息 G E OMA T l C s ＆ S P AT I A LI NF O RMAT l ONT E C HNoL oG YV 0 1 ． 3 3． No ． 3J u n ． ，2 01 0G P SR T K 技 術在 工 程 測量 中的應 用 雷喜 才 ( 黑龍江第三測繪工程院 ， 黑龍江 哈爾濱 l s 0 o ~ )摘 要 ： 通過對 R T K技術

2、 的掌握 ， 并結(jié)合其在 實際測 量 中的應 用， 闡述 了 G P SR T K技 術 的優(yōu)缺 點及影 響 R T K精 度的 因素 ， 并提 出相應的應對措 施。關鍵詞 ： G P SR T K； 精度 ； 應對措施 中圖分類號 ： P 2 2 8 ． 4文獻標識碼 ： B文章編號 ： 1 6 7 2— 5 8 6 7 ( 2 0 1 0 ) 0 3— 0 1 3 5— 0 2Th eAp p l i c a t i o no fG

3、PSRTK Te c h n o l o g yi nEn g i n e e r i n gS u r v e y i n gL EIXi —c a i( T h eT h i r dHe i l o n g j i a n gS u r v e y i n ga n dMa p p i n gE n g i n e e r i n gI n s t i t u t e ， H a r b i n1 5 0 0 8 6， C h i

4、 n a )Ab s t r a c t ：T h r o u g hma s t e r i n gt h et e c h n o l o g yo fR 1， c o mb i n gwi t l li t sp r a c t i c a la p p l i c a t i o ni ne n g i n e e r in gs u r v e y i n g ， t hi sp a p e rd i s —c u s s e

5、 dt heme r i t sa n dd e me r i t so fGP SRT Kt e c h n o l o g y ． T h e ni ta n a ly z e dt h ef a e t o m w h i c hi n f l u e n c e st h ea c c u r ac yo fR TK， a n dp u tf o r —w a r dt h ec o r r e s p o n d i n g

6、s o l u t i o n s ．Ke ywo r d s： GP sRT K； a c c u r a c y ； s o l u t i o n0引 言 G P S系 統(tǒng) 全 稱 為 全 球 定 位 系 統(tǒng) ( G l o b a lP o s i t i o n i n gS y s t e m ) 是 美 國從 2 0世 紀 7 0年 代 開 始 研 制 ， 具 有 在 海 、陸 、 空進 行全 方位 實時 3 維 導航 與

7、定 位能力 的新 一代 衛(wèi)星 導航 定位 系統(tǒng) 。這一 技 術 在 測 繪 部 門得 到 廣 泛 地 應 用 ，表現(xiàn) 出全 天候 、 高精 度 、 自動化 和高效 益等 顯著 特點 。G P SR T K技術是 基 于載波 觀測 值 的實 時 動態(tài) 定位 技 術 ， 它能 夠?qū)?時地提 供測 量點 在指定 坐標 系 中的 3 維 坐標 (， Y ， z ) ， 并 能夠 達 到厘 米 級 的精 度 。R T K技 術 在 野外 作 業(yè)時

8、具備靈活 、 快速 、 省時、 省力及精度高等優(yōu)點， 能大大 地提 高工作 效率 。1GP SRT K實時動態(tài)技術的介紹 實 時動 態(tài)技術 簡稱 R T K， 又稱 載 波 相位 差 分技 術 ， 是 實時處 理兩個 測站 載 波 相位 觀 測 量 的差 分方 法 。先 求 解 起 始相 位整周 模糊 度 ， 又稱 R T K初 始化 ， 然后 進 行 實時 差 分 ， 它要求 基準 站 G P S接 收 機實 時 地 把 觀 測 精

9、度 及 已知 點數(shù)據(jù)實時地傳輸給流動站 G P S 接 收機 ， 流動站快速求 解 整周 模糊 度 ， 在 觀 測 4顆 以上 衛(wèi) 星后 ， 可實 時求 解 出厘 米 級 的流動站 動態(tài) 位置 。1 ． 1R T K測量的原理 R T K技術 采用 相 位 差 分 G P S ， 是 由基 準站 發(fā) 送 改 正 數(shù) ， 由流動 站接 收 并對 其測 量 結(jié)果 進行 改 正 ， 以獲 得精 確 的定位 結(jié)果 。R T K的工作原 理 是

10、將 一 臺接 收 機 置 于基 準站 上 ， 另 一 臺或 幾 臺接 收 機 置 于流 動 站 上 ， 基 準站 和流 動 站 同 時 接收 同一 時間相 同 G P S衛(wèi) 星 發(fā)射 的信 號 ， 基 準站 所 獲 得 的觀測 值與 已知 位 置信 息 進 行 比較 ， 得 到 G P S 差 分 改 正 值 。然 后將 這個 改正值 及 時地 通 過無 線 電數(shù) 據(jù) 鏈 電 臺傳 遞給流 動站 以精 化 其 G P S觀測 值 ， 得

11、 到 經(jīng)差 分 改 正 后 流 動站較 準確 的實 時 位 置 。流 動 站 可處 于靜 止 狀 態(tài) ， 也 可 處于運 動狀 態(tài) 。1 ． 2R T K系統(tǒng)的組成 1 ) R T K信 號接 收系統(tǒng) ；2 ) 數(shù) 據(jù)實 時傳輸 系統(tǒng) ；3 ) 數(shù) 據(jù)實 時處理 系統(tǒng) 。1 ． 3 作業(yè)方法 1 ) “ 無投影／ 無 轉(zhuǎn)換 ” 法 直接 用接 收機 在 基 準 站 和 流 動 站 接 收 WG S 一8 4坐 標 ， 其 后利 用 觀測

12、 的 已知 點 的 WG S一 8 4坐標 和 相應 的地 方 坐標根 據(jù)一 定 的數(shù)學 模 型 進行 轉(zhuǎn)換 。這種 方 法基 準 站 不一 定 要安 置 在 已知點 上 ， 可 在地 勢 比較 高 的如 房頂 、 土 包 、 開拓地等設置一臺 G P SR T K接收機作為基準站， 但根 據(jù)不 同 的轉(zhuǎn)換方 法 ， 需要 觀測 一定數(shù) 量 的已知點 。2 ) “ 鍵人參數(shù)” 法 收稿 日期 ： 2 0 1 0— 0 3 — 0 4作者

13、 簡介 ： 雷喜 才 ( 1 9 6 6一 ) ， 男 ， 黑龍 江賓 縣人 ， 工程 師 ， 主要從 事外 業(yè)測 量工作 。第 3期 韓瑞梅等 ： 一種改進的高光譜遙感數(shù)據(jù)波段選擇方法的研究 l 3 9其顯著 的意 義 。然 而 ， 高 光譜 遙 感 的數(shù) 據(jù) 處 理 同樣 困 難 重重 ， 從 而 導致 高 光譜 遙感 的 預處 理 顯得 尤 ： 勾重 要 ， 高 光 譜影像 預處 理 的 一 大難 點 就 是 高 光 譜 數(shù)

14、據(jù) 降 維 ， 但 已 有 的波段 選擇 方 法 總 是存 在 較 大缺 陷 。為 此 ， 本 文 在他 人 研 究成 果基 礎 上提 出 了一 種 新 的波 段 選 擇 方 法 ， 該 方 法 預計將 有助 于 減少 后 續(xù) 處 理 的計 算 量 和 提 高 分 類 效 果 。筆者下 一步將 利用 高光 譜 數(shù)據(jù) 對 本 文 的研 究作 出相應 的 驗 證 。參考文獻 ：[ 1 ]童慶禧 ， 張兵 ， 鄭蘭芬． 高光譜遙感 一 原理

15、、 技術及應用[ M] ． 北京 ： 高等教育出版社 ， 2 0 0 6 ．[ 2 ] 張 良培 ， 張立福． 高光譜遙感[ M] ． 武漢 ： 武漢大學 出版 社 ， 2 0 0 5 ．[ 3 ]劉建平 ， 趙英時 ， 孫淑玲 ， 等． 高光譜遙感數(shù)據(jù)最佳波段 選擇方法 試驗 研 究 [ J ] ． 遙感 技 術 與 應 用， 2 0 0 1 ， 1 6( 1 ) ： 7一l 3 ．[ 4 ]羅音， 舒 寧． 基于信息量確定遙感 圖像

16、主要波段的選 擇 方法[ J ] ． 城市勘測 ， 2 0 0 2 ， ( 4 ) ： 2 8 — 3 2 ．[ 5 ] 趙華強 ， 趙憲文 ， 范文 義． 分形維數(shù)作 為高光譜遙感 數(shù) 據(jù) 波段選擇 的一個指標 [ J ] ． 遙感技術與應用 ， 2 0 0 4 ， 1 9( 1 ) ： 5— 9 ．[ 6 ]S h e f i e l dC ． S e l e c t i n gB a n dC o m b i n a t i o

17、n sf o mM u l t i s p e c —t r a lD a t a[ J ] ． P h o t o g r a m m e t r i cE n g i n e e r i n g & R e m o t eS e n s i n g ， 1 9 8 5 ， 5 1 ( 6 ) ： 6 8 1 — 6 8 7 ．F UNGT u n g ， MA F u n g y a n ， S I UW a i l o

18、k ． B a n dS e l e c t i o nU —s i n gH y p e r s p e c t r a lD a t ao fS u b t r o p i c a lT r e eS p e c i e s [ E B ／O L] ．h t t p ： ／ ／ w w w ．g i s d e v e l o p m e n t ．n e t ／ a a r s ／ 1 9 9 9 ／ p s 3 ／p s 3 0

19、 5 5 ． a s p ．C h a v e zPS， B e r l i nGL， S o w e rLB． S t a t i s t i c a lme t h o df o rs e l e c t i n gl a n d s a tM S Sr a t i o [ J ] ． J o u r n a lo fa p p l i e dp h o t o —g r a p h i ce n g i n e e r i n g

20、 ， 1 9 8 2 ， l ( 8 ) ： 2 3— 3 0 ．劉春紅 ， 趙春暉 ， 張凌燕． 一種新的高光譜遙感 圖像 降 維方法 [ J ] ． 中 國 圖像 圖 形 學 報 ， 2 0 0 5 ， 1 0( 2 ) ： 2 1 8— 2 2 2．楊金紅 ， 尹球 ， 周寧． 一種 改進 的高光譜數(shù)據(jù) 自適應波 段選擇方 法 [ J ] ． 遙感技 術 與應 用， 2 0 0 7 ， 2 2 ( 4) ： 5 1 3— 5l 9

21、．趙春暉 ， 陳萬海 ， 楊雷． 高 光譜 遙感 圖像最有波段選擇 方法的研究進 展與分析 [ J ] ． 黑龍 江大學 自然科學學 報 ， 2 0 0 7 ， 1 0 ( 5 ) ： 5 9 2— 6 0 2 ．S w a i nPH， D a v i sSM． 1 9 7 8 ． R e m o t eS e n s i n g ： T h eQ u a n t i —t a t i v eA p p r o a c h [ M]

22、． N e wY o r k ： M c G r o w H i l lI n c ．GuYa n f e n g， Z h a n gY e ． Un s u p e r v i s e ds u b s p a c el i n e a rs p e c —t r a lm i x t u r ea n a l y s i sf o rh y p e r s p e c t r a li m a g e s [ M] ． I m a

23、 g eP r o c e s s i n g ， 2 0 0 3 ． P r o c e e d i n g so fI n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c eo nI ma g eP r o c e s s i n g ． 2 0 0 3 ： 8 0 1—8 0 4 ．[ 責 任編輯 ： 王 麗欣 ]( 上 接第 1 3 6頁 )成果 就不 可取 ， 人 為地 降低 了測設 點 坐標 精

24、度 ； 如果 電瓶 電量不 足 ， 也會 降低 流動站 測設 坐標 的精度 和 可靠性 。6 結(jié)束語 通 過實例 可 以得 到 以下 幾 點 結(jié) 論 ， 供 應 用 G P SR T K技 術進行 地形 控制 測量 、 地 形測 量參考 。1 ) G P SR T K技術 因 高效率 、 靈 活 、 誤 差 不積 累及 厘 米 級 的高精 度越來 越 受到測 繪 人 員 的青 睞 。R 1 ’ K高 程 精度 低 于平 面精 度 ， 而

25、 地 形 測 量 對 高 程 的 精 度 要 求 較 低 。 因 此 ， 應 用 R T K技 術來進 行地 籍一 、 二 級控 制和 界址 點 測量 是 目前較 為 理 想 的 方 法 ， 在 勘 測 定 界 中 優(yōu) 勢 尤 為 突 出。也 就是說 ， R T K測 量方 法可 以替 代 常規(guī) 的一 、 二 級 導 線測 量 及 圖根 控制 、 界址點 測量 。2 ) 與靜 態(tài) 、 快速 靜態(tài) G P S 測 量相 比較 ， R T

26、K無 足 夠 的 幾何 檢核 條 件 。在 使 用 R T K布 設 加 密控 制 點 要 加 強 檢 核 ， 若代 替一 、 二 級 點 ， 可 以采 取 在 不 同 的基 準 站 上 分 別 獨立 施 測或 設立 雙 基站 的方式 施測 ， 取 中數(shù) 使 用 ， 這樣 不 但避 免 了粗差 ， 而且 使點 位精 度得 到提 高 。3 ) R T K定位 的數(shù)據(jù) 處理 主要 是基 準 站 和流 動 站 間 的單基 線處 理 ， 而 基

27、 準 站 和 流動 站 的觀 測 數(shù) 據(jù) 質(zhì) 量 及 無 線 電信號的傳播質(zhì)量對定位精度的影響極大。因此 ， 要把 基準 站設立 在進 行 R T K測 量 區(qū) 域 的較 高 點 上 ， 并 提 高 基 準站和流動站天線的架設高度。4 )R T K測 點必 須在 求 取 WG S 一 8 4坐標 到地 方 坐標 系 轉(zhuǎn)換 參 數(shù) 的高級 控 制點 的范 圍內(nèi) ， 同時盡 量均 勻分 布 ，最 高 、 最 低點 也盡 可能選 上 。綜上

28、所述 ， G P SR T K技術 可 以用 于 地形 測 量 ， 其 精度 滿 足相關 規(guī) 范 規(guī)程 的要 求 ， 而且 省時 省力 ， 大大 提 高 了工 作效 率 ， 節(jié)省 了費用 。參考文獻 ：[ 1 ] 許其鳳． G P S衛(wèi)星導航與精密定位[ M] ． 北京 ： 解放軍出 版 社 ， 1 9 9 4 ．[ 2 ] 孔祥元 ， 梅是義． 控制測量學 ( 上 、 下 ) [ M] ． 武漢 ： 武漢 測 繪科 技 大 學 出 版

29、社 ， 1 9 9 6 ．[ 3 ]武 漢 測繪 科技 大 學測 量平 差 教研 室． 測 量平 差基 礎 [ M] ． 北京 ： 測繪 出版社 ， 1 9 9 6 ．[ 4 ]徐紹銓 ， 張華梅 ， 楊志強 ， 等． G P S測量原理及應用 [ M] ．武漢 ： 武漢測繪科技 大學 出版社 ， 1 9 9 7 ．[ 5 ]北京市測繪設計研 究院． C J J 8— 9 9城市測量規(guī) 范[ S ] ．北京 ： 中國建筑工業(yè) 出版社 ，

30、 1 9 9 9 ．[ 6 ]國家測繪 局測繪標 準化研究所 ． G B ／ T1 8 3 1 4—2 0 0 1全 球定 位系 統(tǒng) G P S測 量規(guī) 范 [ S ] ． 北京 ： 中 國標 準 出版 社 ， 2 0 0 1 ．[ 7 ] 北京市測繪設計研究院． C J J7 3— 9 7全球定位系統(tǒng)城市 測量技術規(guī)程[ S ] ． 北京 ： 中國建筑工業(yè)出版社 ， 1 9 9 7 ．[ 8 ]吳北平． G P S網(wǎng)絡 R T K定位