GPS RTK測量技術(shù)的應(yīng)用與體會
RTK技術(shù)的出現(xiàn),幾乎完全改變了傳統(tǒng)地控制測量方法,然而RTK的測量技術(shù)還存在一定的局限性,比如遮擋、強磁場干擾、太陽黑子及超遠距離等因素都對測量質(zhì)量有一定的影響,甚至無法測量。我們通過大量的生產(chǎn)實踐,總結(jié)探討RTK技術(shù)應(yīng)用的一些經(jīng)驗,介紹如下供同行參考。
2. 求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)
對于一定區(qū)域內(nèi)的工程測量,我們往往利用以往的控制點成果求取“區(qū)域性”的轉(zhuǎn)換參數(shù),以便適用于獨立坐標系統(tǒng)。其區(qū)域性,理論上消弱了變形影響,提高了轉(zhuǎn)換的可靠性。基準站的WGS84坐標的獲得方法有二種:一是使用已有的靜態(tài)數(shù)據(jù),直接將控制點的WGS84坐標和地方坐標輸入手簿直接求取;二是使用上點采集的方式獲取,此種方法是在無WGS84成果的情況下使用,具體做法如下:基準站的WGS84坐標直接從手簿中讀取,然后將流動站安置于控制點上采集WGS84坐標,每次測量前總要先對測區(qū)進行點校正(WGS84地心坐標與獨立坐標間的轉(zhuǎn)換)。即測前應(yīng)在測區(qū)邊沿選擇三個分布均勻的控制點進行點校正,求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。測量時應(yīng)以其它已知控制點作為檢核,當檢核精度滿足擬測量等級時,方可開始正常作業(yè)。將校正參數(shù)記錄在筆記本上,每次測量前應(yīng)認真核對本參數(shù),確保本測區(qū)參數(shù)的唯一性。
3. 如何判斷觀測質(zhì)量
3.1 直接查看觀測手簿上的收斂值
目前大多數(shù)RTK儀器都已采用OTF方法計算整周模糊度,大大縮短了解算時間。因此,在無干擾的測區(qū),儀器鎖定衛(wèi)星在5顆以上時,5秒鐘內(nèi)RTK測量即獲得固定解,手簿顯示的收斂值一般在2cm以內(nèi)。此時的收斂值真實地反映了天線中心測量的內(nèi)符合精度。若RTK測量60秒以上才得到固定解,此時的收斂值可能存在偽值。需要進一步確認。
3.2 重復(fù)測量判定觀測質(zhì)量
少數(shù)測區(qū)存在一些干擾源,造成RTK測量質(zhì)量不正常。導(dǎo)致觀測成果出現(xiàn)較大誤差甚至有偽值現(xiàn)象。這種情況觀測時不易發(fā)現(xiàn),可從手簿上反映出收斂很慢,求得固定解一般需要幾十秒甚至幾十分鐘才能完成,其收斂值一般在2~8cm之間。這時手簿上顯示的收斂值可能不完全真實,有時測量誤差可能達到幾十厘米甚至幾米。當出現(xiàn)此種情況時,要慎重對待采集的數(shù)據(jù),最好重置整周模糊度重復(fù)采集數(shù)據(jù)以檢核觀測質(zhì)量,或用另一臺流動站重復(fù)采集數(shù)據(jù)來判定觀測質(zhì)量。
4 成果整理
成果整理時應(yīng)注意以下二點:
4.1 JOB文件必須建立在DISK目錄下,以確保數(shù)據(jù)的安全。
4.2 測量結(jié)束后應(yīng)對兩組成果進行比較,較差小于5cm的取中數(shù)使用,大于5cm的應(yīng)返工重測。
5 作業(yè)中應(yīng)注意的問題
5.1 工程作業(yè)前應(yīng)將儀器進行一次總復(fù)位,以確保儀器工作狀態(tài)最佳($PASHS,INI,5,5,5,5,3,0)。
5.2 基準站盡可能架高,以提高數(shù)據(jù)鏈的傳輸速度和距離。但應(yīng)避開強磁場(雷達、高壓線、微波塔和磁鐵礦等)的干擾。
5.3 基準站的衛(wèi)星截止高度角設(shè)置不應(yīng)小于10度。
5.4 測區(qū)第一次設(shè)置基準站或重新設(shè)置基準站后,最好聯(lián)測一個已知點作為檢核。
5.5 測量時置信程度必須設(shè)置在99.9%,在固定解狀態(tài)且HRMS≤0.02、VRMS≤0.02時方可數(shù)據(jù)采集,并在同一時間段重置整周模糊度,再采集一次數(shù)據(jù)以供檢核。對于沒有檢核條件的測量點,應(yīng)分不同時間段進行重復(fù)測量,以避免測錯。
5.6 如在測量過程中出現(xiàn)誤操作時,要從基準站讀取數(shù)據(jù),檢查天線類型、天線高等參數(shù)的正確性,并重新設(shè)置流動站。
6 實例
以某測區(qū)部分數(shù)據(jù)為例,闡述應(yīng)用Ashtech公司的Z-Xtreme測量型GPS接收機(DesiredHori zontalAccuracy:0.020m+1ppm,DesiredVerticalAccuracy∶0.040m+2ppm)的一次成熟的作業(yè)過程,且測區(qū)內(nèi)有微波發(fā)射塔、磁鐵礦、軍事雷達等設(shè)施,具有一定的地形代表性。
6.1 建立一個項目20020607.job。
6.2 基準站設(shè)置gps3。將儀器的工作模式設(shè)為RTK基準站模式,并讓基準站認知自己的位置,發(fā)送數(shù)據(jù)。注意:必須保證基準站WGS84坐標和控制點所對應(yīng)的WGS84坐標系統(tǒng)一致。
6.3 流動站設(shè)置。將儀器的工作模式設(shè)為RTK流動站模式,建立差分關(guān)系,讓流動站認知基準站的已知位置。
6.4 求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。已知控制點聯(lián)測gps2、xcc求得轉(zhuǎn)換7參數(shù)。
6.5 檢查已知點sfz無誤后,進行點采集作業(yè),逐點按要求測量。
6.6 外業(yè)完成后,在內(nèi)業(yè)用Zoffice軟件打開作業(yè)文件20020607.job轉(zhuǎn)換生成文本格式的成果文件20020607.txt。
6.7 利用自編的程序?qū)?00020607.txt轉(zhuǎn)換生成計算成果表20020607.doc(表1)。表1 20020607成果表
點名屬性XYH
g135GPS132860.208136910.30810.592
g136GPS132462.550136727.8029.345
g137GPS132597.638136450.2897.570
g138GPS132289.285136095.00013.149
g141GPS131607.920136444.64113.021
g142GPS131424.086136745.97812.122
g143GPS131256.724136805.06612.548
g144GPS130969.954136733.0669.146
g145GPS130572.702136498.7048.884
作業(yè)員:黃志洲2002-6-7檢查員:鐘金寧2002-6-7
6.8 表1中無點g139、g140的成果,那是因為在作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)了RTK的跳變情況,幾組成果的N、E和大地高互差超限,導(dǎo)致成果的不可靠。現(xiàn)將工作日記文件的部分記錄列出表2如下:
表2
點名NE大地高SVsHRMSVRMS解狀態(tài)
g139 3154.693759511850.9365630+28.503180.0040.006固定解
g139-13154.693751511850.9365515+28.525480.0030.004固定解
g139-23154.693988111850.9366118+28.231680.0030.004固定解
g139-33154.693935711850.9365732+28.543080.0030.004固定解
g140 3154.513358211850.9378676+28.525280.0050.007固定解
g140-13154.513697911850.9374873+28.447880.0850.072固定解
7 結(jié)束語
GPSRTK測量技術(shù)的普及,在保證質(zhì)量的前提下,大大地提高了工作效率,給各應(yīng)用領(lǐng)域帶來了巨大的效益。但他的個別成果的不可靠性同樣會給我們帶來了巨大的損失。因此,避免RTK測量偶然性錯誤(RTK測量無多余觀測)必須引起我們足夠的重視。
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