提高RTK测量精度

如何提高RTK测量精度

摘要：目前，gps测量技术发展突飞猛进，特别是rtk技术的出现，为繁重复杂的常规测量工作带来了新的曙光。rtk实时测量技术以其全天侯、高精度，高效率、宽广的应用范围等优点而成为测量界的新宠，得到了空前的关注。 关键词：rtk定位技术；测量

abstract: at present, the gps measurement technology make a spurt of progress, especially the appearance of rtk technology, for the heavy and complicated routine measurement work to bring a new dawn. rtk real-time measurement technology with its all-weather, high precision, high efficiency, wide application range and other advantages become the new favorite measurement circles, obtained unprecedented attention.

key words: rtk positioning technology; measurement 中图分类号：p124+.1文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012） rtk定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，参考站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站，流动站通过数据链接收来自参考站的数据，也采集gps观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。

rtk接收机设备随着科技的发展也越来越智能，特别是最近一些厂商推出的一体化rtk接收机更是得到了测量人的交口称赞。这种一体化rtk接收机的移动站集主机、天线、电台、电池等为一个小巧的外壳内，其整体重量才1公斤左右，还不及一个普通棱镜杆的重量，技术更为先进，精度更高更稳定，硬件质量也大副度提高。rtk应用市场在未来一段时间内不容忽视，一定会成为绝大多数测绘单位从事外业测量工作的依赖工具。现在，国内主要测绘仪器厂家生产的rtk接收机已相当成熟，以南方测绘为首的国产品牌逐渐变为rtk市场的主流。南方最新款rtk接收机灵锐s82已能和进口品牌相媲美，移动站整机重量才0.8公斤，尤其软件设置方面更胜一筹，更适合测绘单位应用，硬件联接无线化，操作流程化、简单化，普通用户只需一天时间即可完全掌握其使用方法。

虽然rtk应用范围广，精度高，但在实际工作中还有必要理解它的原理和局限性，特别是一些重要的测量基准原理，在这种前提下rtk作业才能提高效率和精度。结合目前rtk定位在民用的技术水平，如何将它的高精度优势淋漓尽致的体现出来，其中一个重要的技术环节就是正确地求取地方坐标转换参数。当然，在求取参数或进入测量之前，一些必要的准备工作一定要做好，主要有以下几个方面：

１、rtk接收机的检测。这一般需要权威部门进行一些rtk接收机主要性能的检测。

２、实地性能测试。没有经过检定的仪器，一定要亲自实地测试，主要是硬件测试和软件的测试，比如电池性能、采集器的反应情况、各种联接的情况等，要保证主要部件没有问题。有条件的还要进行基线检查，确保接收机符合标称精度。

３、各种汽泡的校正。这一点往往容易被忽略，其实是很重要的一个检查，测量时必需保证汽泡水平时是铅直才能有效的提高测量精度。

４、参考站要架设在卫星条件好的地方。参考站卫星状况会直接影响测量精度，一般情况参考站连续跟踪应不少于7颗卫星为宜。现在的rtk接收机参考站一般都可以架设在未知点，这样一来参考站架设位置的余地就很大，所以实现起来比较容易。

５、延迟问题。rtk所谓的延迟其实有两种，一是解算的延迟，在有卫星干拢的地方，初始化速度较慢，有时即使到了固定解精度但其真正精度并不高，这种情况要稍等卫星稳定后再进行采集；还有就是蓝牙采集器有时会出现的延迟，这于蓝牙原理有关，采集器偶尔距主机远时会出现，只有采集器坐标显示更新率正常时才可进行采集。

我们知道，gps定位直接提供的是wgs84大地坐标，这种坐标在大多数工程应用中没有太大意义。工作中通常需要将gps观测的wgs84坐标转换为国家平面坐标（如西安80坐标系）或者工程施工坐标。对于wgs84到西安80的转换，我们可以采用高斯投影的方法，这

时需要确定wgs84与西安80两个大地测量基准之间的转换参数（四参数或七参数），需要定义三维空间直角坐标轴的偏移量和（或）旋转角度并确定尺度差。但通常情况下，对于一定区域内的工程测量应用，我们往往利用以往的控制点成果求取“区域性”的地方转换参数。其前提条件是：

1、控制点的数量应足够。一般来讲，平面控制应至少三个，高程控制应根据地形地貌条件，数量要求会更多（比如4个或以上），分布也应均匀，以确保拟合精度要求。

2、控制点的控制范围和分布的合理性。控制范围应以能够覆盖整个测区为原则，一般情况下，相邻控制点之间的距离在3km~5km。所谓分布的合理性主要是指控制点分布的均匀性，理论上讲控制点越多越好。

3、控制点之间应具备相互位置关系精确的wgs84大地坐标blh和地方坐标xyz，以确保转换关系的正确性。要求控制点必需在统一的平差网内。

事实上，具体到我们的测量工作，遇到的情况可能有以下几种： 1、宽广的测区只有有限等级控制点的地方坐标xyz。在这种情况下，我们要根据实地情况做加密的控制测量，将静态数据进行整体网统一平差，给出相对精度准确的wgs84坐标和地方坐标。 2、测区已经有足够控制点的wgs84坐标和地方坐标，并且有精确的相对位置关系。

3、测区只有足够控制点的地方坐标，相对位置关系精确，但没有wgs84坐标。在这种情况下，我们可以利用rtk测量方法，以参考站为起算位置（这个起算位置的坐标由gps接收机观测确定，是一个精度有限的大地坐标，但它不影响rtk观测的相对位置关系），确定各控制点之间相对精确的位置关系，并实时测定wgs84大地坐标。该方法具体实施时可能会遇到难处，比如控制点的距离太远，而rtk的作用距离有限，但这种方法是目前用的最普遍的一种。 需要说明的是，上面三种情况中，不管是那一种情况，控制点的地方坐标必须是相对准确的，同时控制点的wgs84大地坐标也应该是相对准确的。在这里就要提醒各位同仁，静态数据平差得到的大地坐标，不能同rtk实时观测的大地坐标混合在一起来求地方坐标转换参数，因为他们起算的基准可能不一样。另外，如果有两个静态控制网，没有进行统一平差，分别给出的大地坐标，也不能混合在一起来求地方坐标转换参数，因为一个网中的点和另一个网中的点的大地坐标，其位置关系可能不准确。对于wgs84坐标，我们应该保留至少十万分之一秒。

另外，以上的这些求转换参数的原理及方法，其具体操作是非常简单的，如做完控制网软件就可以自动计算出参数，外业用rtk直接求参数也是通过软件自动完成的。但这些都要求用户事先了解测区控制点的具体情况，再确定用哪种方法来更合理的求转换参数。这也就是说不管测量工作遇到的是那种情况，区域性的地方转换参

数，总可以利用软件的校正功能来求取，这时说的校正是广义的操作概念，包含各种求取参数的方法。校正的方法在实践中是可靠的，操作简单。校正的原理是通过设定好的操作方法求出每个控制点的wgs84坐标和地方坐标，然后软件会自动计算出两个坐标系之间的转换参数。