文档介绍：GPS-RTK测量技术的质量控制研究
吕建国
摘要:GPS-RTK技术早已深入到测绘领域,但在城市测量中因为其误差的影响限制其技术的应用推广,本文借此提出GPS-RTK测量技术的质量控制方法,并通过测试实践和引用研究,论证其方法在城市测量中的作用。从而提高GPS-RTK测量技术的精确性和可靠性。
关键词:GPS-RTK;质量控制;两次初始化
1 前言
GPS-RTK技术是GPS测量技术与数据传输技术相结合,而构成的组合系统,是GPS测量技术发展中的一个新的突破。GPS-RTK测量技术以其高精度、全天候、高效率、多功能、实时动态、操作简便、应用广泛等特点而著称。
在城市测量应用中,许多测绘工作已逐步被RTK测量技术所代替,如放样、修测、竣工、管线测量、地籍测量以及大比例尺地形图测量等。然而和静态测量或快速静态测量不同,RTK需要通过初始化过程在野外实时计算出整周未知数。由于初始化过程中存在各种误差,例如电离层影响产生的误差、对流层影响产生的误差、多路径影响产生的误差、数据链传输过程中外界环境电磁波影响产生的误差甚至错误等,实际观测中有可能会导致整周未知数虽然求解出来了,但求解的结果不可靠或不正确。一旦初始化过程中求出的整周未知数不对,则会使得后面观测的整个RTK测量链全部偏离正确的位置,这是测量工作所不允许的结果。虽然各个GPS生产厂家对上述问题在RTK软件上都做了很多的考虑,以求确保整周未知数求解的结果正确可靠,但用户实际使用时的工作环境变化莫测,必须通过对RTK测量成果进行质量控制,才能确保实际观测的RTK成果正确可靠,一旦发现问题,可以及时采取相应的措施进行处理,例如重测某个测量链等等。
2 高质量的基准控制
GPS-RTK系统由一个基准站,若干个流动站及通讯系统三部分组成。基准站是
GPS-RTK测点的起算点,它的作用是实时传输基准站所观测的卫星信号和坐标等信息,以便流动站实时处理数据并解算坐标。所以基准站控制点坐标的质量好坏,决定着GPS-RTK测点精度的高低。而且,基准站的控制点坐标必须是高等级的GPS控制点,流动站实时处理数据的七参数也必须是由高等级的GPS控制点转换求得。由此可见,高等级的GPS控制点的质量是GPS-RTK测量技术成功实施的基础,也是进一步加密控制点高质量的坚强后盾。
本文的试验地区在宁波,利用其有利的试验条件,高质量的起点,在宁波市二、四等GPS控制网的成功建立基础上,足以保证其RTK技术的实施和应用。
3 质量控制方法
与其它观测值一样,GPS-RTK所测量的数据更不可避免地包含一定的误差,误差产生的原因是多方面的,同时也包含多方面的粗差。明确其误差对拟合结果影响的重要意义,才能在今后制定技术方案和实际作业时,采取必要措施将其削弱,才可能提高成果的可靠性和精确性。
GPS-RTK技术不同于经典GPS测量,它必须实时处理数据,提供用户需要的三维坐标并显示精度和质量。尽管从理论分析RTK测量的实测坐标,在控制器上的显示精度为所测坐标的理论精度,但是由于各种因素的影响,使得其显示精度与测点实际坐标精度并不一致,即表里不一。分析其产生原因有四点:其一、RTK技术实施的关键,数据传输链、未知模糊度求解和整周跳变的技术处理问题;其二、基准站的参考点坐标质量不可靠,使得所传递的坐标修正量含有误差;其三、实