單點控制的RTK測量精度分析

王　碩

(阜新市水利勘測設計研究院 市水利科技推廣中心，遼寧 阜新 123099)

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單點控制的RTK測量精度分析

王碩

(阜新市水利勘測設計研究院 市水利科技推廣中心，遼寧 阜新 123099)

摘要：在工程應用中，往往由于測區范圍小，相對獨立，不需要與國家坐標聯測，或由于起算數據收集困難以及為了滿足某種特殊要求等諸多原因，一般都采用獨立坐標(高程)系。如在水利工程中，土石方料場和水庫庫容的地形圖等。對于采用獨立坐標(高程)系的測量，各規范中均沒有任何規定和說明。我們有必要對單點控制的RTK測量精度、可靠性進行總結和分析，以提高RTK測量應用。文章通過采用工程之星3.0數據后處理的方式對同一套數據進行坐標轉化，比較分析單點控制的RTK測量精度，供同行借鑒和參考。

關鍵詞：單點控制；RTK測量；精度分析；獨立坐標系；工程之星

0引言

在工程應用中，往往由于測區范圍小，相對獨立，不需要與國家坐標聯測，或由于起算數據收集困難以及為了滿足某種特殊要求等諸多原因，一般都采用獨立坐標(高程)系。如在水利工程中，土石方料場和水庫庫容的地形圖等。對于采用獨立坐標(高程)系的測量，各規范中均沒有任何規定和說明。我們有必要對單點控制的RTK測量精度、可靠性進行總結和分析，以提高RTK測量應用[1]。

本文結合在某工程1∶1000地形圖的測繪任務，輪換采用不同的控制點，應用工程之星3.0數據后處理的方式對同一套數據進行坐標轉化，比較、分析和總結單點控制RTK測量的精度和可靠性。

1工程實例

1.1基礎平臺

本次單點控制的RTK測量精度分析是采用工程之星的數據后處理方式對同一套數據進行坐標轉化，故完全排除了儀器本身的精度和外界環境因素的影響，平面高程的較差完全是由于采用了不同校正點的緣故引起的，故可以保證單點控制的RTK測量精度分析的正確性。

1.2精度分析

某水利工程，位于平原地區，中央子午線123°，平均高程120m，實測過程中共采集了FX5(左端)，FX7(中間)，F42D(右端)3個控制點進行轉換參數的計算，3個控制點均為D級GPS點，三等水準。現擬采用工程之星3.0數據后處理的方式，輪換使用不同的參數(每次僅采用一個已知點)對實測數據進行坐標轉化，分別比較不同距離的各點誤差，對單點控制的RTK測量精度進行分析[2]。

在精度分析過程中，以實測的坐標成果作為真值，各次坐標轉化的較差統計成果見表1、表2、表3。

表1　以FX5為控制點，

表2　以FX7為控制點，

表3　以F42D為控制點，

依據不同控制點、不同距離的各點較差統計表，繪制了平面、高程較差與距離的關系曲線圖， 詳見圖1、圖2。

圖1　平面較差趨勢圖

圖2　高程較差趨勢圖

通過平面、高程較差趨勢圖，可以看出：

1)較差大小與方向無關，只與距離有關。

2)較差隨著距離的增加而增加，兩者近似呈正比例關系。

3)由于3個控制點精度等級完全一致，故每張圖中的3條線相距非常近，僅相差1～2 cm，3條線呈同樣的趨勢，精度、可靠性較高。

4)相同的距離，高程較差略大于平面較差，約為1.12倍，符合RTK測量平面精度與高程精度的比例范圍。

在實際測繪工程中，根據比例尺精度，可以確定測圖的作業半徑。如作業半徑2 km范圍內，平面誤差在4 cm左右，高程誤差在5 cm左右，可以滿足1∶500地形圖的精度；作業半徑4 km時，平面誤差在8 cm左右，高程誤差在9 cm左右，可以滿足1∶1 000地形圖的精度。

2建議

在實際項目的工程測量中，盡量按照規范要求，使用四參數和七參數完成轉換參數的確定，保證成果精度統一，質量在可控范圍內。

如果采用獨立坐標(高程)系或者只有一個控制點的RTK測量時，為了保證成果質量和成果后續使用，應采取以下措施：

1)選擇地勢較為平坦的地區。

2)一定要控制RTK的作業半徑，盡量把參考站(校正點)設置在測區的中央。

3)在測圖過程中，要加強自檢。如在測圖的開始和結束時，用RTK測量同一圖根點，其點位較差≤圖上0.1 mm，高程較差≤0.1倍基本等高距。

4)控制點要布設在已有混凝土建筑物上或埋設一定數量的標石，要長期保留，以備后續使用。

3結語

誤差的統計特性需要大量的觀測數據才能表現出來。由于本次實測數據有限，測區地勢起伏不大、較為平坦，分析方法不夠嚴謹等，單點控制的RTK測量精度分析成果還有待進一步探討。

參考文獻：

[1]李安康.GPS RTK技術在水利工程測量中的應用探析[J].黑龍江水利科技，2014，42(06)：183-184.

[2]李艷華，王輝.GPS RTK測量的誤差分析[J].黑龍江水利科技，2012，40(02)：115-116.

[作者簡介]王碩(1983-)，女，遼寧錦州人，工程師，從事水利工程測量工作。

[收稿日期]2015-06-28

中圖分類號：P228.4

文獻標識碼：B

文章編號：1007-7596(2015)10-0034-02