小區域內GPS—RTK測量定位精度和可靠性分析

摘 要：GPS-RTK實時動態測量技術是繼GPS全球定位技術之后，在測繪領域的又一次技術革命，改變了傳統的測量模式。其主要將計算機技術、GPS技術等新型技術進行結合，逐漸提高GPS的定位的精準度。隨著測繪新技術的不斷出現和發展，快速、靈活、高效的GPS-RTK為測繪工作帶來了嶄新的突破，其應用前景越來越廣。和常規RTK進行對比，網絡GPS-RTK技術具有安全性高、定位準確、應用范圍大等優勢，受到各個行業的歡迎。

關鍵詞：GPS-RTK；精度；可靠性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.246

1 前言

GPS-RTK測量技術在應用當中主要以載波相位觀測測量為基礎的實時差分GPS測量技術。其應用方法為：在基準站當中安裝一臺GPS接收機，可以不間斷地進行觀測GPS衛星進，然后將所獲得的信息經過無線電傳輸設備傳輸給流動站。在用戶站部分，可以使用GPS接收信號，然后利用無線電接收設備的作用，準確接收基準站所輸出的學習，最后采用相對定位原理，實現整周模糊度未知數并計算顯示流動站的三維坐標和精度。經過進行正確定位，可以進行檢查日常觀測結果的準確度。這樣不僅可以有效降低冗余觀測量，也可以有效減少觀測時間，提高觀測的工作效率。

2 影響GPS-RTK測量精度和可靠性的因素

影響GPS系統進行GPS-RTK測量精的主要因素包含包括GPS衛星工作情況、衛星空間分布、大氣情況等。GPS信號在傳輸過程中，電離層、對流層的變化會影響到信號的順利傳輸。并且電離層、對流層的影響會因為基線長度的不斷增加而隨著增加，該影響可以在點間距離較短的時候進行模擬，而且通過有效的觀測值的差分處理可以有效降低影響。在另一方面，衛星空間分布對觀測的準確度也有明顯的影響。在實際生活中，假如GPS在空間可以保持均勻分布的狀態，觀測的數據也就越準確。由于通常情況下至少需要5顆共同星對未知的模糊度值進行解算，因此模糊度值的解算結果的準確度會隨著星數的增加不斷提高，并且解算速度也會逐漸加快。

GPS-RTK系統對RTK測量情況重要的影響，主要表現在接收機天線的種類、信息處理的方法等方面。在完成觀測之后，所得的成果依然會受到GPS-RTK設備質量的影響。

還會受觀測環境和觀測方案的影響，以及觀測者的儀器使用經驗影響。

由于RTK作業特點是實時快速，測量成果的準確度也產生影響，主要表現為： GPS受電離層、對流層影響產生飛點現象影響衛星信號時；求解坐標轉換參數時；測量作業因求解轉換參數的控制點不能有效地控制測量區域而受到影響時； RTK基站與流動站間數據鏈傳輸信號或被其他電磁波干擾等狀況時；接收機電源受外界影響不穩定時；移動站對中方式等影響。

3 提高GPS-RTK測量的精度和可靠性的措施

RTK測量技術在固定的范圍內可以實現高水準的測量要求，因此不能采用傳統的技術標準進行評價RTK。RTK技術的測量誤差具有一定的規律性，數據相對獨立，因此不會出現誤差積累的現象，在應用過程中具有較高的可靠性。如何提升RTK在控制測量中精度已經成為人們關注的焦點，需要采用以下幾種方法進行完善RTK的測量情況。

3.1 合理分布控制點

在GPS-RTK在進行日常控制測量的時候，RTK的首級控制網的分布情況會對RTK測量的精度產生重要的影響，這些控制點可以為RTK提供準確的基準信息，為了使基準站與流動站的信息可以順利傳輸，需要加強控制控制點的差距。在一般情況下，連接的控制點的距離需要盡量低于RTK作業半徑的三分之二，而且在一些測量信號不夠清晰的環境當中還需要適當增加控制點的數量。

3.2 基準站位置的選擇

多路徑誤差和衛星信號的傳輸方向有著密切的關系，并且和反射系數以及反射物離站側之間的距離有著直接的關系，基準站盡量遠離大面積的平靜水域，避開山坡、山谷和盆地，尤其是需要和高層建筑和繁忙的公路保持距離，才能順利進行信息傳輸。

3.3 限制作業半徑

要想有效提高RTK的測量精度，需要根據環境的不同進行控制作業的半徑。比如在平原地區，需要使工作半徑低于10km，在丘陵地區則需要保持在5-6km的范圍內，而人流量較大的城鎮需要保持在2-3km的范圍內，而更加復雜的地區也需要對應縮短工作半徑。

3.4 注意復核觀測結果

RTK測量擁有速度較快、信息實時性強等優勢，但是其初始化（整周未知數）的置信度一般保持在95%-99%左右，而且在實際操作當中，沒有足夠的檢核條件，較小的差錯也會導致數據誤差的出現。所以為了提高RTK測量數據的準確性，需要對測量成果進行多次審核。作業前復核主要是指在進行RTK作業之前，需要對己知點進行仔細檢測，在確定新測坐標與己知坐標較差保持一致之后，才能進行RTK測量；在進行作業中復核的時候，主要指在作業當中選擇不同起算點測定部分重合點。

4 結語

綜上所述，GPS-RTK測量技術隨著時代發展，因此我國需要合理利用GPS-RTK測量技術的作用，使其可以成為輔助各行業發展的重要工具。但是從現階段分析，GPS-RTK測量技術任然存在著一定程度的不確定性，應盡量避開不利環境和不利區域內作業，選擇衛星信號最優時段作業，以提高GPS-RTK測量的精度，最終達到保障測量信息可靠性的目的。

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作者簡介：黃維（1990-），女，碩士研究生，助教，研究方向：建筑工程。endprint