【摘要】隨著測(cè)繪儀器和測(cè)繪理論及技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的模擬法測(cè)繪地形圖的方法正被數(shù)字化測(cè)圖所取代，RTK技術(shù)以其靈活的地物點(diǎn)坐標(biāo)采集方式為數(shù)字化測(cè)圖提供了更多選擇。本文通過(guò)對(duì)GPSRTK原理分析以及RTK技術(shù)在礦產(chǎn)實(shí)地測(cè)量中的應(yīng)用，對(duì)動(dòng)態(tài)GPS的特性和使用方法做了簡(jiǎn)要闡述。
　　【關(guān)鍵詞】RTK技術(shù)，野外勘查，實(shí)地測(cè)量，技術(shù)應(yīng)用
　　
　　一、GPSRTK技術(shù)簡(jiǎn)介
　　GPS（GlobalPositionSystem）即為全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，它是一套利用美國(guó)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行全天候、全方位的測(cè)量定位設(shè)備。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地形測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)量、房產(chǎn)測(cè)量、勘界與撥地測(cè)量、工程測(cè)量等各個(gè)領(lǐng)域。
　　
　　二、測(cè)量原理
　　GPSRTK測(cè)量技術(shù)是建立在載波相位觀測(cè)值基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)，而RTK定位技術(shù)則是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，它一般需要在兩臺(tái)GPS接收機(jī)之間增加一套無(wú)線數(shù)字通訊系統(tǒng)(亦稱數(shù)據(jù)鏈)，將兩相對(duì)獨(dú)立的GPS信號(hào)接收系統(tǒng)聯(lián)成有機(jī)的整體�；鶞�(zhǔn)站通過(guò)電臺(tái)將觀測(cè)信息和觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給流動(dòng)站，流動(dòng)站將基準(zhǔn)站傳來(lái)的載波觀測(cè)信號(hào)與流動(dòng)站本身的載波信號(hào)進(jìn)行差分處理，解出兩站間的基線值，同時(shí)輸入相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影參數(shù)，實(shí)時(shí)得到測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)（可達(dá)厘米級(jí)）。
　　GPSRTK技術(shù)系統(tǒng)配置包括以下三部分：1、基準(zhǔn)站接收機(jī)；2、移動(dòng)站接收機(jī)；3、數(shù)據(jù)鏈�；鶞�(zhǔn)站接收機(jī)設(shè)在具有已知坐標(biāo)（也可無(wú)已知坐標(biāo)，地勢(shì)較高）的參考點(diǎn)上，連續(xù)接收所有可視GPS衛(wèi)星信號(hào)，并將測(cè)站的坐標(biāo)、觀測(cè)值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)及接收機(jī)工作狀態(tài)通過(guò)數(shù)據(jù)鏈發(fā)送出去，移動(dòng)站接收機(jī)在跟蹤GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，通過(guò)OTF（ONTHEFLY）算法快速求解載波相位整周模糊度，通過(guò)相對(duì)定位模型獲取所在點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)和精度指標(biāo)。
　　
　　三、RTK測(cè)量實(shí)例
　　1、RTK在礦區(qū)圖根控制測(cè)量中的應(yīng)用
　　
　　使用RTK進(jìn)行圖根控制測(cè)量不像常規(guī)圖根導(dǎo)線測(cè)量那么煩瑣，不受地形的限制，也不用支儀器設(shè)站，從而減少了因多次設(shè)站帶來(lái)的測(cè)量累計(jì)誤差。RTK圖根控制測(cè)量時(shí)，首先利用先期統(tǒng)一建立的測(cè)區(qū)D、E級(jí)GPS控制點(diǎn)建立投影的局部歸化參數(shù)，儀器將直接記錄坐標(biāo)和高程，查看解算后每個(gè)控制點(diǎn)的水平殘差和垂直殘差。本次測(cè)量解算出兩坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，水平殘差最大為±2.7cm，垂直殘差最大為±0.6cm。為了提高待測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)精度，將天線設(shè)置在對(duì)點(diǎn)器上，觀測(cè)時(shí)間大于20秒，采用不同的時(shí)間段進(jìn)行兩次觀測(cè)取平均值；機(jī)內(nèi)精度指標(biāo)預(yù)設(shè)為點(diǎn)位中誤差±1.5cm，高程中誤差±2.0cm；觀測(cè)中，取平面和高程中誤差均小于±1.0cm時(shí)進(jìn)行記錄。
　　RTK點(diǎn)兩次觀測(cè)值坐標(biāo)較差最大值為±2.8cm，最小值為0.3cm。考慮到兩次觀測(cè)采用了同一基準(zhǔn)站，觀測(cè)條件基本相同，可以將其視為同精度雙觀測(cè)值的情況，進(jìn)而求得觀測(cè)值中誤差和平均值中誤差。觀測(cè)值中誤差為±0.9cm，平均值中誤差為±0.6cm（±0.9/√2）。這說(shuō)明RTK技術(shù)能滿足《全國(guó)礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查工作指南與技術(shù)要求》中最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差(相對(duì)于起算點(diǎn))不大于±0.15m的要求。
　　同時(shí)，我們采用常規(guī)手段對(duì)RTK控制點(diǎn)進(jìn)行了四等水準(zhǔn)測(cè)量。平差后，每公里高差中誤差為±4.2mm，最弱點(diǎn)高程中誤差為±6.5mm。在進(jìn)行RTK平面控制測(cè)量的同時(shí)，我們也利用RTK技術(shù)進(jìn)行了高程測(cè)量。兩次RTK高程測(cè)量的成果高程較差最大為-4.7cm，最小為0.1cm.觀測(cè)值中誤差為±1.4cm，平均值中誤差為±1.0cm。
　　四等水準(zhǔn)測(cè)量與RTK高程測(cè)量成果較差高程較差最大為-4.8cm，最小為-0.1cm，高程較差中誤差為±2.3cm。
　　如果四等水準(zhǔn)網(wǎng)高程中誤差取±2.0cm，RTK高程測(cè)量的中誤差采用其預(yù)設(shè)精度±2.0cm，則利用誤差傳播定律可以得到高程較差理論中誤差為±2.8cm，高程較差允許誤差為±5.6cm。可見(jiàn)求得的高程較差中誤差小于高程較差理論中誤差。
　　根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，由RTK測(cè)量的高程計(jì)算出的相鄰高差受相鄰點(diǎn)間的長(zhǎng)度影響較小，高差精度主要與四等水準(zhǔn)測(cè)段長(zhǎng)度有關(guān)。利用高差較差參照不同精度雙觀測(cè)值情況計(jì)算出高差較差單位(每公里)中誤差為±1.89cm。
　　如果RTK高程測(cè)量的中誤差采用其預(yù)設(shè)精度±2.0cm，四等水準(zhǔn)高差中誤差取±1.0cm，得高差較差理論單位中誤差為±3.0cm。顯然，計(jì)算的高差較差單位中誤差小于高差較差理論單位中誤差，證明RTK高程測(cè)量能夠滿足《全國(guó)礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查工作指南與技術(shù)要求》對(duì)四等水準(zhǔn)網(wǎng)的精度要求。
　　2、RTK在礦區(qū)地理要素、礦業(yè)權(quán)要素測(cè)量中的應(yīng)用
　　利用RTK快速定位和實(shí)時(shí)得到坐標(biāo)結(jié)果的特點(diǎn)，可以進(jìn)行地形、探礦工程、采礦工程的碎部測(cè)量來(lái)代替常規(guī)的數(shù)字測(cè)圖。以1臺(tái)GPS基準(zhǔn)站，另一臺(tái)或幾臺(tái)移動(dòng)的GPS接收機(jī)分別開始進(jìn)行碎部點(diǎn)測(cè)量。地形點(diǎn)、工程點(diǎn)的測(cè)量可以在數(shù)據(jù)采集的功能下進(jìn)行，也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地理要素的實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)量設(shè)定，在測(cè)量礦區(qū)道路、水系時(shí)可以設(shè)定按距離進(jìn)行采集，距離可以人為設(shè)定；在勻速運(yùn)動(dòng)測(cè)量的過(guò)程中，可以設(shè)定按時(shí)間采集，時(shí)間間隔也可人為設(shè)定。采集完將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為“點(diǎn)號(hào)，東坐標(biāo)，北坐標(biāo)，高程”形式，保存到硬盤，使用《礦業(yè)權(quán)核查空間數(shù)據(jù)處理軟件》經(jīng)過(guò)編輯處理，生成《采礦權(quán)開拓工程平面圖》或《探礦權(quán)勘查實(shí)際材料圖》。
　　各要素的采集可以單人作業(yè)，也可多人同時(shí)開展，在較為開闊的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，發(fā)現(xiàn)RTK的采點(diǎn)速度相當(dāng)快，由于初始化速度快(小于30s)，并且在線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不失鎖，每個(gè)碎部點(diǎn)采集時(shí)間不超過(guò)2s(含點(diǎn)位代碼輸人)，因此，采點(diǎn)速度幾乎等于走路的速度，可以充分發(fā)揮RTK快速高精度定位的優(yōu)勢(shì)。大大提高了工作效率。
　　
　　四、GPSRTK技術(shù)優(yōu)越性分析
　　1、RTK技術(shù)能夠滿足礦產(chǎn)實(shí)地測(cè)量中對(duì)導(dǎo)線和四等水準(zhǔn)測(cè)量的要求。由于RTK技術(shù)不同于常規(guī)的控制測(cè)量，不可能完全用常規(guī)控制測(cè)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，尤其是在邊長(zhǎng)較短的相鄰點(diǎn)表現(xiàn)比較明顯。RTK技術(shù)的測(cè)量誤差均勻、獨(dú)立，不存在誤差積累,精度可靠程度較高。
　　2、RTK技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)量成果，不需要分級(jí)布網(wǎng)，可以大大減少生產(chǎn)成本，減輕作業(yè)員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高測(cè)量速度和企業(yè)效益。

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