RTK单点校正精度及其在地形测量中的应用
【摘要】在rtk实际使用过程中,由于控制点数目,位置,交通等因素的影响,通过两个已知点求四参数比较困难,而通过单点校正可以很好的解决该问题,但测量精度如何,需要详细探讨,本文讨论了影响单点校正精度的影响因素,为实际生产工作提出了工作建议。

【关键词】 rtk坐标系坐标转换单点校正
单点校正原理
rtk(real time kinematic)实时动态测量系统。

rtk定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,基准站通过数据链差分将其观测值和测站平面坐标信息一起传送给流动站。

流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集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。

rtk测量获得的是wgs-84坐标系下大地坐标,并不能直接在工程建设中使用,要将其转换为独立坐标系坐标。

对于小范围的测绘工作, rtk坐标转换常用四参数进行转换,四参数转换的原理就是首先将wgs-84大地坐标直接在wgs-84椭球上做高斯投影,得到wgs-84高斯平面坐标,然后通过平面坐标转换的方法,求得wgs-84平面坐标与独立坐标系的转换参数,进而将wgs-84高斯平面坐标转换为独立坐标系坐标。

四参数模型的具体表达如下:
设,表示新坐标的转换值,,表示新坐标的固定值,,表示旧坐标,
即:
其中,为平移参数,k为尺度比参数,a为旋转参数。

对于连续的测绘区域,尺度比参数k和旋转参数随测区控制范围的增加而逐渐变化;,由rtk基准站在wgs84下的坐标和目标坐标之间的差值确定,rtk基准站在wgs84下的坐标的坐标由单点定位确定,其误差一般在米级。

rtk单点校正,就是套用测区内的尺度比参数k和旋转参数,在一个已知点上测量其wgs84坐标,求出平移参数,,进而得到在一个连续测区内wgs84坐标与国家坐标之间的转换参数。

2 rtk单点校正精度讨论
2.1 尺度比参数k和旋转参数变化对测量结果的影响
测区内有如下控制点,g01,g02,g03,g04,其地方坐标分别为(4563470.963,507945.451)、(4562377.565,507982.373)、(4561015.537,507686.821)、(4588644.072,499970.017)wgs84下的经纬度分别为(113°15′43.0637″,41°12′20.67809″)、(113°15′44.5968″,41°11′45.24136″)、(113°15′
31.8543″,41°11′01.11025″)、(113°10′00.8111″,41°25′56.62581″)现有g02、g03分为a测区,g01、g04分为b测区,分别求出四参数,并求得 0°00′11.2955″0.000014262890117。

从上述结果可以看出,(1)、单点校正的范围不宜过大,一般不小于7km2,因此套用之前测区已有参数的时候,两测区间的距离不宜过大,(2)、产生偏差的主要原因是的影响,且用于单点校正的点离
基站越远,的影响越大;
2.2 gps数据采集的影响
在用于求,的已知点上采集wgs84坐标的精度有关,将直接影响测量结果,所以单点校正时,必须使用脚架强制对中,同时保证采集wgs84坐标精度;
2.3 已知点精度的影响
用于求平移量的已知点的精度也将直接影响测量成果,所以求完四参数以后,要用之前的图根控制点检查校正精度满足工程要求。

3 工程实例
在云南省富源县胜景关风电项目1:500带状地形图测绘中,用测区内的gps11、gps12求得四参数,用gps10检查,其点位误差为2cm;当工程进展到gps7、gps8、gps9测段时,gps7被破坏,且测区距离最近的gps11,直线距离为3.5km;该测段采用gps11、gps12求得的四参数,通过gps8单点校正,用gps7检核,求得点偏差为3.5cm,能满足1:500带状地形测量对碎部点精度要求。

4 结语
在实际的生产过程中,若能恰当的使用rtk单点校正的功能,则可极大缩短rtk求取四参数的时间,提高工作效率。

但要注意以下几点要求:
(1)套用的四参数距离新的测区距离不宜超过7km,且用于单点纠正的点最好在基准附近;
(2)单点纠正时,必须保证gps测量精度,接收机必须处于固定解
状态,pdop应该小于3;
(3)用于单点纠正的控制点精度必须满足工程对起算点精度的要求。

参考文献:
[1]徐绍铨,张华海,杨志强等.gps测量原理及应用[m].武汉:武汉测绘科技大学出版社,1998.
[2]孙艳崇,王佩贤.rtk两种坐标转换的数学模型及适用条件.北方交通,2009(01).
[3]顾胜东,刘长义.浅谈gps rtk转换参数对平面精度的影响.山西建筑,(2008).。