畢業(yè)論文--rtk技術(shù)在實(shí)際工程測量中的應(yīng)用

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　畢業(yè)題目： GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用 </p><p><b>　　2015年11月</b></p><p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　開 題 報(bào)

2、 告</p><p>　　專 業(yè) 道路橋梁工程系</p><p>　　設(shè)計(jì)方向 GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用</p><p>　　姓 名 李鶴</p><p><b>　　指導(dǎo)教師審查意見：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師簽字： </b></

3、p><p><b>　　年 月 日</b></p><p>　　RTK技術(shù)在實(shí)際工程測量中的應(yīng)用</p><p>　　一、選題的背景與意義</p><p>　　背 景：隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展鐵路建設(shè)速度也不斷加快。鐵路工程有其自身特點(diǎn)：長條狀，坡度少，在施工測量工作中對測量控制網(wǎng)的布設(shè)帶來諸多困難，常規(guī)控制測量既要考慮

4、網(wǎng)行，點(diǎn)的密度，通視條件，費(fèi)工又費(fèi)時(shí)同時(shí)精度還難以保證。RTK-GPS技術(shù)的成熟及在實(shí)際工程測量中的運(yùn)用很好的解決了這些問題同時(shí)也為我國鐵路大提速插上了騰飛的翅膀。</p><p>　　意義：RTK技術(shù)運(yùn)用在實(shí)際工程測量中不僅提高了測量精度縮短了施工工期，而且還節(jié)約了工程成本。</p><p>　　RTK技術(shù)應(yīng)用于鐵路測量是外業(yè)勘測的一項(xiàng)重大技術(shù)革命,其應(yīng)用及開發(fā)的前景十分廣闊。尤其實(shí)時(shí)動

5、態(tài)(RTK)定位技術(shù)在鐵路測量中蘊(yùn)含著巨大的技術(shù)潛力。 </p><p>　　二、畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　它主要包括以下內(nèi)容：</p><p><b>　　1．RTK技術(shù)原理</b></p><p><b>　　2．RTK技術(shù)概述</b></p><p>&l

6、t;b>　　3．RTK測量特點(diǎn)</b></p><p><b>　　4．RTK技術(shù)應(yīng)用</b></p><p><b>　　5．RTK優(yōu)缺點(diǎn)</b></p><p>　　6．RTK在實(shí)際工程測量中的影響</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p

7、><p>　　設(shè)計(jì)題目 GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　專 業(yè) 道路橋梁工程系 </p><p>　　學(xué) 生

8、 </p><p>　　年 月 日</p><p>　　GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　GPS技術(shù)應(yīng)用于鐵路測量是外業(yè)勘測的一項(xiàng)重大技術(shù)革命,其應(yīng)用及開發(fā)的前景十分廣闊。尤其實(shí)時(shí)動態(tài)(RTK)定位

9、技術(shù)在鐵路測量中蘊(yùn)含著巨大的技術(shù)潛力。本文簡要介紹了GPS RTK技術(shù)的原理，結(jié)合其在工程測量中的應(yīng)用，對RTK技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及影響RTK精度的因素進(jìn)行了分析并提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。</p><p>　　關(guān)鍵詞：RTK技術(shù)；RTK測量；RTK作業(yè)模式；精度；方便</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　

10、摘要</b></p><p>　　1 緒論 ……………………………………………………………………………………… 8</p><p>　　1．1什么是RTK技術(shù)…………………………………………………………………………… 8</p><p>　　1.2 RTK技術(shù)推廣運(yùn)用的主要方向……………………………………………………………8</p>&l

11、t;p>　　2 GPS-RTK在工程測量中的應(yīng)用及影響 …………………………………………………… 9</p><p>　　2.1 GPS原理 ………………………………………………………………………………9</p><p>　　2.1.1 GPS技術(shù)概述 ……………………………………………………………………………9</p><p>　　2.1.2 GP

12、S測量特點(diǎn) ……………………………………………………………………………9</p><p>　　2.1.3 GPS技術(shù)應(yīng)用……………………………………………………………………………10</p><p>　　2.1.4 GPS-RTK技術(shù)在工程測量中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)………………………………………………11</p><p>　　2.1.5 影響GPS-RTK精度的因素及應(yīng)對措施

13、………………………………………………11</p><p>　　2.1.6 應(yīng)用體會………………………………………………………………………………13</p><p>　　3結(jié)束語………………………………………………………………………………………14</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　GPS-

14、RTK技術(shù)在實(shí)際工程測量中的應(yīng)用</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1 什么是RTK 技術(shù)</p><p>　　RTK定位技術(shù)是以載波相位觀測值為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS定位技術(shù)，實(shí)施動態(tài)測量。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要

15、采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)通過輸入的相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)和投影參數(shù)，實(shí)時(shí)得到流動站的三維坐標(biāo)及精度。</p><p>　　常規(guī)的GPS測量方法，如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態(tài)實(shí)時(shí)差分（Real - Time Kinematic 實(shí)時(shí)動態(tài)差分）方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑

16、，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。</p><p>　　高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實(shí)時(shí)動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)

17、，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)給出厘米級定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。流動站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動狀態(tài)；可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動態(tài)作業(yè)，也可在動態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數(shù)解固定后，即可進(jìn)行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動站可隨時(shí)給出厘米級定位結(jié)果。</p><p>　　RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理

18、技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，RTK定位時(shí)要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時(shí)地把觀測數(shù)據(jù)（偽距觀測值，相位觀測值）及已知數(shù)據(jù)傳輸給流動站接收機(jī)，數(shù)據(jù)量比較大，一般都要求9600的波特率，這在無線電上不難實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　1.2 RTK技術(shù)推廣應(yīng)用的主要方向</p><p>　　1、雙星系統(tǒng)（GPS+GLONASS雙系統(tǒng)導(dǎo)航定位）是GPS RTK發(fā)展的熱點(diǎn)，它可接收14-20顆衛(wèi)星左右，是常規(guī)RTK所無法

19、比較的，該技術(shù)使GPS設(shè)備具備最短時(shí)間達(dá)到厘米級精度的能力與最強(qiáng)的抗干擾遮擋能力。2、VRS（Virtual Reference Station虛擬參考站）正在改善著RTK定位的質(zhì)量和距離，增強(qiáng)RTK的可靠性，并減少OTF初始化的時(shí)間。VRS技術(shù)，可以在50Km左右時(shí)使RTK定位平面位置精度為1—2cm，并無需設(shè)立自己的基準(zhǔn)站。其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅饾u涵蓋陸地測量、地籍測量、航空攝影測量、GIS、設(shè)備控制、電子和煤氣管道、變形監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、

20、水上測量、環(huán)境應(yīng)用等諸多領(lǐng)域。 </p><p>　　2 GPS-RTK在工程測量中的應(yīng)用及影響</p><p>　　2.1 GPS-RTK原理</p><p>　　全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System - GPS）是美國從本世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與

21、定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。經(jīng)過10多年我國測繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點(diǎn)，贏得廣大測繪工作者的信賴，并成功地應(yīng)用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管理、地殼運(yùn)動監(jiān)測、工程變形監(jiān)測、資源勘察、地球動力學(xué)等多種學(xué)科，從而給測繪領(lǐng)域帶來一場深刻的技術(shù)革命。</p><p>　　2.1.1 GPS-RTK技術(shù)概述</p><p>　

22、　實(shí)時(shí)動態(tài)（RTK）測量系統(tǒng)，是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的結(jié)合，是GPS測量技術(shù)的一個(gè)新突破。RTK測量技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分。GPS測量技術(shù)，其基本思想是：在基準(zhǔn)站上設(shè)置1臺GPS接收機(jī)，對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號的同時(shí)，通過無線電接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位原理，實(shí)時(shí)地解算整周模糊

23、度未知數(shù)并計(jì)算顯示用戶站的三維坐標(biāo)及其精度。通過實(shí)時(shí)計(jì)算的定位結(jié)果，便可監(jiān)測基準(zhǔn)站與用戶站觀測成果的質(zhì)量和解算結(jié)果的收斂情況，實(shí)時(shí)地判定解算結(jié)果是否成功，從而減少冗余觀測量，縮短觀測時(shí)間。</p><p>　　2.1.2 GPS測量特點(diǎn)</p><p>　　GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)，相對于常規(guī)測量來說，GPS測量主要有以下特點(diǎn)：①測量精度高。GPS觀測的精度明顯高于一般常規(guī)測量，在小于50 km

24、的基線上，其相對定位精度可達(dá)1×10-6，在大于1 000 km的基線上可達(dá)1×10－8。②測站間無需通視。GPS測量不需要測站間相互通視，可根據(jù)實(shí)際需要確定點(diǎn)位，使得選點(diǎn)工作更加靈活方便。③觀測時(shí)間短。隨著GPS測量技術(shù)的不斷完善，軟件的不斷更新，在進(jìn)行GPS測量時(shí)，靜態(tài)相對定位每站僅需20 min左右，動態(tài)相對定位僅需幾秒鐘。④儀器操作簡便。目前GPS接收機(jī)自動化程度越來越高，操作智能化，觀測人員只需對中、整平、

25、量取天線高及開機(jī)后設(shè)定參數(shù)，接收機(jī)即可進(jìn)行自動觀測和記錄。⑤全天候作業(yè)。GPS衛(wèi)星數(shù)目多，且分布均勻，可保證在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連續(xù)進(jìn)行觀測，一般不受天氣狀況的影響。⑥提供三維坐標(biāo)。GPS測量可同時(shí)精確測定測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)，其高程精度已可滿足四等水準(zhǔn)測量的要求。</p><p>　　GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，來確定待測點(diǎn)的位置。常規(guī)的GPS測量

26、方法，如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得高精度的結(jié)果，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態(tài)實(shí)時(shí)差分（Real - time kinematic）方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。</p><p>　　高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的

27、實(shí)時(shí)動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)給出厘米級定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。流動站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動狀態(tài)；可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動態(tài)作業(yè)，也可在動態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動態(tài)環(huán)境下完成整周

28、模糊度的搜索求解。在固定整周未知數(shù)以后（得到固定解），只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形則流動站可隨時(shí)給出厘米級定位結(jié)果。 </p><p>　　RTK 系統(tǒng)可應(yīng)用于兩項(xiàng)主要測量任務(wù)，即測點(diǎn)定位和測設(shè)放樣。</p><p>　　在基準(zhǔn)站和流動站協(xié)同工作的情況下，用戶攜帶流動站系統(tǒng)，在測區(qū)往來行走，對特征點(diǎn)進(jìn)行采點(diǎn)測量。任何性質(zhì)的點(diǎn)都可做定位測量，如道路的中線、池塘的周邊

29、、路燈桿位和建筑物拐角等。測點(diǎn)可以是原有的境界標(biāo)記，也可是需要首次定位的新標(biāo)記。這一功能使RTK 最適合于在測圖和放樣中應(yīng)用。RTK 系統(tǒng)可用于地形測量、面積測量和建筑測量，也可以用于測量料場及土石方工程量計(jì)算。</p><p>　　測設(shè)放樣任務(wù)只能在 GPS 的 RTK 操作模式下完成。某一物體的放樣包括對定義該物體所在位置的一點(diǎn)或多點(diǎn)的定位。取得某一點(diǎn)的坐標(biāo)后，用戶需要在地面上找到與該坐標(biāo)對應(yīng)的確切位置。傳統(tǒng)

30、的做法是，全站儀測定持桿員的當(dāng)前位置，并指揮其行進(jìn)一定的距離后最終到達(dá)正確的位置。而RTK 流動站操作員行進(jìn)中則可觀察掌上電腦屏幕來確定自己的當(dāng)前位置。掌上電腦存有目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)。由于 RTK 系統(tǒng)已知其當(dāng)前位置和要尋找的目標(biāo)點(diǎn)位置，系統(tǒng)可給用戶導(dǎo)向到正確位置。這一功能使得 RTK 成為非常有效的放樣工具。任何物體都可由RTK來測設(shè)放樣，如道路、輸電線路、油氣管線、DTM及地下管線等等。在大多數(shù)這類測量中，RTK系統(tǒng)比傳統(tǒng)全站儀系統(tǒng)的效率

31、要高很多，而且只需單人操作。在博興縣地形測量中，運(yùn)用了RTK技術(shù)進(jìn)行圖根控制測量，探索了一條進(jìn)行大面積圖根控制測量的新路子。</p><p>　　2.1.3 GPS技術(shù)應(yīng)用</p><p>　　1．控制測量　　為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測繪的需要，城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點(diǎn)，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導(dǎo)線大多位于地面，隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，這些點(diǎn)常</p>&

32、lt;p>　　被破壞，影響了工程測量的進(jìn)度，如何快速精確地提供控制點(diǎn)，直接影響工作的效率。常規(guī)控制測量如導(dǎo)線測量，要求點(diǎn)間通視，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且精度不均勻。GPS 靜態(tài)測量，點(diǎn)間</p><p>　　不需通視且精度高，但需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果，如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。應(yīng)用RTK技術(shù)將無論是在作業(yè)精度，還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢。2. 像控點(diǎn)測量　　像控點(diǎn)

33、測量是航空攝影測量外業(yè)主要工作之一，傳統(tǒng)的方法要布設(shè)大量的導(dǎo)線來測量部分平高點(diǎn)，內(nèi)業(yè)再空三加密。采用RTK技術(shù)測量，只需在測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近的高等級控制點(diǎn)架設(shè)基準(zhǔn)站，(若測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近無高等級控制點(diǎn)，可先加密) ，流動站直接測量各像控點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程，對不易設(shè)站的像控點(diǎn)，可采用手簿提供的交會法等間接的方法測量。像控點(diǎn)的精度要求對于RTK測量來說是不難達(dá)到的。與傳統(tǒng)作業(yè)相比較，它不需要逐級布設(shè)控制點(diǎn);與靜態(tài)GPS 測

34、量相比，縮短了作業(yè)時(shí)間，因而大大提高了作業(yè)效率，功效至少提高3～5 倍。3.線路中線定線　　RTK測量技術(shù)用于市政道路中線或電力線中線放樣，放樣工作一人也可完成。將線路參數(shù)如線路起終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸入RTK的外業(yè)控制器，即可放樣。放樣方法靈活，即能按樁號也可按坐標(biāo)放樣，并可以隨時(shí)互換。放樣時(shí)屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動，直到誤差小于設(shè)定的為止。</p><p>　　4

35、.建筑物規(guī)劃放線　　建筑物規(guī)劃放線，放線點(diǎn)既要滿足城市規(guī)劃條件的要求，又要滿足建筑物本身的幾何關(guān)系，放樣精度要求較高。使用RTK進(jìn)行建筑物放樣時(shí)需要注意檢查建筑物本身的幾何關(guān)系，對于短邊，其相對關(guān)系較難滿足。在放樣的同時(shí)，需要注意的是測量點(diǎn)位的收斂精度，如果點(diǎn)位收斂精度不高的情況下，強(qiáng)制測量則有可能帶來較大的點(diǎn)位誤差。在點(diǎn)位精度收斂高的情況下，用RTK進(jìn)行規(guī)劃放線一般能滿足要求。</p><p>　　5.用地測

36、量　　在建設(shè)用地勘測定界測量中，RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)地測定界址點(diǎn)坐標(biāo)，確定土地使用界限范圍，計(jì)算用地面積，在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時(shí)，應(yīng)用RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)測量權(quán)屬界限、土地分類修測，提高了測量速度和精度。6.其他方面測量　　RTK技術(shù)還可用于地形測量、水域測量、管線測量、房產(chǎn)測量等方面。用RTK測圖，可不用布設(shè)圖根控制，僅依據(jù)少量的基準(zhǔn)點(diǎn)，即可直接測定地形地物點(diǎn)坐標(biāo)，如果用專業(yè)測圖軟件，通過電子手簿記錄即可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化測圖。在水下地形測量是

37、，RTK能自動導(dǎo)航和按距離或時(shí)間間隔自動采點(diǎn)，只要將天線高量至水面，加水深改正后，即可高精度的實(shí)時(shí)測定水下地形點(diǎn)的三維坐標(biāo)，由專業(yè)軟件成圖。</p><p>　　2.1.4 GPS-RTK技術(shù)在工程測量中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　?。?）高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實(shí)時(shí)動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果

38、，并達(dá)到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)給出厘米級定位結(jié)果，歷時(shí)不足一秒鐘。流動站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動狀態(tài)；可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動態(tài)作業(yè)，也可在動態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數(shù)解</p><p&g

39、t;　　固定后，即可進(jìn)行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必</p><p>　　要的幾何圖形，則流動站可隨時(shí)給出厘米級定位結(jié)果。 </p><p>　?。?）RTK作業(yè)自動化、集成化程度高，測繪功能強(qiáng)大。RTK可勝任各種測繪內(nèi)、外業(yè)。</p><p>　　流動站利用內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng)，無需人工干預(yù)便可自動實(shí)現(xiàn)多種測繪功能，使輔助測量工作極

40、大減少，減少人為誤差，保證了作業(yè)精度。 </p><p>　?。?）降低了作業(yè)條件要求。RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視”和對天基本通視，因此，和傳統(tǒng)測量相比，RTK技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測量看來由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，只要滿足RTK的基本工作條件，它也能輕松地進(jìn)行快速的高精度定位作業(yè)。 </p><p>

41、;　?。?）定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累。不同于全站儀等儀器，全站儀在多次搬站后，都存在誤差累積的狀況，搬的越多，累積越大，而RTK則沒有，只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)，RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級。 </p><p>　?。?）作業(yè)效率高。在一般的地形地勢下，高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測完10km半徑左右的測區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測量儀器的“搬站”

42、次數(shù)，僅需一人操作，在一般的電磁波環(huán)境下幾秒鐘即得一點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)速度快，勞動強(qiáng)度低，節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用，提高了測量效率。</p><p>　　2.1.5 影響GPS-RTK精度的因素及應(yīng)對措施</p><p>　　在實(shí)際作業(yè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)影響RTK精度的主要因素有：</p><p>　?。?）基準(zhǔn)站坐標(biāo)精度 由RTK的工作原理可知，如果基準(zhǔn)站的坐標(biāo)精度較低，流動站得到

43、的三維坐標(biāo)都帶有系統(tǒng)偏差，因此，基準(zhǔn)站坐標(biāo)具有較高的精度非常重要。</p><p>　?。?）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)精度 求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)至少需要三個(gè)已知公共點(diǎn)，其精度不僅與測區(qū)內(nèi)選擇的公共點(diǎn)的位置和數(shù)量有關(guān)，還與選用的已知公共點(diǎn)的坐標(biāo)精度有密切關(guān)系。</p><p>　?。?）作業(yè)環(huán)境 參考站的選擇要合適，參考站要遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射臺、變電站、飛機(jī)場、高壓線等無線電干擾源，遠(yuǎn)離大面積水域，防止G

44、PS信號的多路徑效應(yīng)影響。</p><p>　?。?）人為因素 測量員作業(yè)的熟練程度，在作業(yè)時(shí)，如果屏幕顯示不是固定解就記錄數(shù)據(jù)，會使測設(shè)點(diǎn)的精度很低，甚至出現(xiàn)錯誤；如果接收機(jī)天線未保持垂直，測設(shè)的成果就不可取，人為地降低了測設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)精度；如果電瓶電量不足，也會降低流動站測設(shè)的坐標(biāo)的精度和可靠性。</p><p>　　為提高GPS RTK測設(shè)精度，需要采取必要的措施：</p>

45、<p>　　基準(zhǔn)站盡量選在較高的位置，要適當(dāng)提高基準(zhǔn)站發(fā)射天線的高度；聯(lián)測的控制點(diǎn)盡量采用已建成的國家高等級GPS點(diǎn)、三角點(diǎn)或在一個(gè)控制網(wǎng)內(nèi)經(jīng)過統(tǒng)一平差的GPS點(diǎn)，數(shù)量要盡量多；根據(jù)衛(wèi)星星歷預(yù)報(bào)，選擇幾何圖形強(qiáng)度較小、衛(wèi)星數(shù)量較多且分布較好的時(shí)間段進(jìn)行測設(shè)；適當(dāng)延長在每個(gè)測設(shè)點(diǎn)的觀測時(shí)間，以確保測出的數(shù)據(jù)是固定解并且將流動站天線盡可能保持垂直；將流動站的作業(yè)半徑控制在10公里以內(nèi)，若想提高作業(yè)距離，可用定向天線，定向天線可以

46、使信號集中在某一個(gè)方向上，這樣當(dāng)將天線指向正確的方向時(shí)能明顯的提高作業(yè)距離，或者也可以選擇電臺中繼站，即在適當(dāng)?shù)木嚯x增設(shè)一臺中繼站電臺，中繼站電臺一邊接收來自基準(zhǔn)站發(fā)射來的數(shù)據(jù)，一邊發(fā)射這些數(shù)據(jù)，這樣也能明顯的提高作業(yè)距離，供電電瓶一定要有足夠的電量；求取轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格檢查各控制點(diǎn)的坐標(biāo)，并仔細(xì)檢查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換欄的H殘差和V殘差值，看其數(shù)值是否在規(guī)定的允許范圍內(nèi)。</p><p>　　當(dāng)然RTK也有其局限性，了解

47、其局限性可確保RTK測量成功。最主要的局限性其實(shí)不在于 RTK 本身，而是源于整個(gè)GPS系統(tǒng)。如前所述，GPS依靠的是接收兩萬多公里高空的衛(wèi)星發(fā)射來的無線電信號。相對而言，這些信號頻率高、信號弱，不易穿透可能阻擋衛(wèi)星和GPS接收機(jī)之間視線的障礙物。事實(shí)上，存在于GPS接收機(jī)和衛(wèi)星之間路徑上的任何物體都會對系統(tǒng)的操作產(chǎn)生不良影響。有些物體如房屋，會完全屏蔽衛(wèi)星信號。因此, GPS不能在室內(nèi)使用。同樣原因, GPS也不能在隧道內(nèi)或水下使用。

48、有些物體如樹木會部分阻擋、反射或折射信號。GPS信號的接收在樹林茂密的地區(qū)會很差。樹林中有時(shí)會有足夠的信號來計(jì)算概略位置，但信號清晰度難以達(dá)到厘米水平的精確定位。因此，RTK在林區(qū)作業(yè)有一定的局限性。這并不是說，GPS RTK只適用于四周對空開闊的地區(qū)。RTK測量在部分障礙的地區(qū)也可以是有效而精確的。其奧秘是能觀測到足夠的衛(wèi)星來精確可靠地實(shí)現(xiàn)定位。在任何時(shí)間、任何地區(qū)，都可能會有7到10顆GPS衛(wèi)星可用于RTK測量。RTK系統(tǒng)的工作并不

49、需要這么多顆衛(wèi)星。如果天空中有5顆適當(dāng)分布的衛(wèi)星，就可作精確可靠的定位。有部分障礙的地點(diǎn)只要</p><p>　　2.1.5 應(yīng)用體會</p><p>　　1、GPS正在越來越多的測量工作中得到應(yīng)用，其在鐵路測量中的應(yīng)用就是一例，RTK技術(shù)與其它測量儀器和測量方法相比具有不能比擬的優(yōu)勢。</p><p>　　2、RTK方式出現(xiàn)后不要馬上開始測量，要等GPS穩(wěn)定約20

50、分鐘左右才能開始測量，否則將有較大的誤差，代入記錄數(shù)據(jù)后，如正常工作以后則其記錄方式不受影響。</p><p>　　3、電臺信號不能太遠(yuǎn)，根據(jù)我一年的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，RTK的范圍以不超過10KM為原則，否則解算速度、精度等都大受影響。</p><p>　　4、利用RTK進(jìn)行工程測量，不受天氣、地形、通視等條件的限制，工作效率比傳統(tǒng)方法提高3－4倍。</p><p>　　5

51、、利用RTK技術(shù)比傳統(tǒng)方法大大節(jié)省人力。</p><p><b>　　3 結(jié)束語</b></p><p>　　RTK技術(shù)不僅能達(dá)到較高的定位精度，而且大大提高了測量的工作效率，隨著RTK技術(shù)的提高，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用到測圖工作中。通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理程序，可大大減輕了測量人員的內(nèi)外業(yè)勞動強(qiáng)度，因此RTK技術(shù)在鐵路勘測設(shè)計(jì)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。</p>

52、<p><b>　　…………</b></p><p><b>　　…………</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)評審意見表</b></p><p><b>　　答辯委員會意見: </b></p><p>　　答辯委員會(教師姓名、職稱)：