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RTK技术常用操作及注意项
日期: 2015-12-21
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    xls文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。RTK技术常用操作及注意项(以南方S86为例) RTK技术常用操作及注意项(以南方S86为例) 技术常用操作及注意项 为例RTK技术近年来发展比较迅速,它在各种控制测量、地形测图、工程选线及放样中得到 广泛的应用,与常规仪器相比非常明显地提高了作业效率和精度。但在整个GPS应用方面, 测量行业始终是一个小分支,测量知识的流通面也非常有限,再加上普通测量员或非测量专 业人员普遍对新技术理解不深,在进行GPS测量时,往往会按照培训人员的要求机械化地去 接受,这样时间一长就会对整个测量工作效率产生影响,GPS的优越性也不能完全被发挥出 来。特别是在RTK即将普及的今天,熟练操作RTK在实际应用中显得尤为重要。以南方测绘最新款RTK灵锐S86为例,对RTK在作业中需要的注意事项做一下介绍。根据RTK的原理,基准站和流动站直接采集的都为WGS84坐标,基准站一般以一个WGS84 坐标作为起始值来发射,实时地计算点位误差并由数传电台发射出去,流动站同步接收 WGS84坐标并通过数传电台来接收基准站的实时数据,条件满足后就可达到固定解,流动站 就可实时得到高精度的三维坐标,这样就保证了基准站与流动站之间的测量精度。如果要符 合到已有的已知点上,需要把WGS84坐标系统转换到当地坐标系统,求出转换参数。  在S86应用中,转换参数分为四参数、七参数、校正参数和拟合参数,这些参数都在S86 的采集手簿里“工程之星”上。     四参数和七参数并不是一个概念,四参数是同一椭球不同坐标系之间的转换参数,表示 为△X、△Y、A(旋转角)、K(尺度比),七参数是两个不同椭球之间的转换参数,表示为 △X、△Y、△Z、△α、△β、△γ、△K,三个平移、三个旋转和一个尺度参数,是不严密 的。四参数和七参数是不能同时使用的,两者只能选其一,那么在具体测量时怎么确定这两 种参数是一个关键问题。RTK直接测量的坐标是属于WGS84坐标系,我们通常用的是国家标准坐标系统,比如北京 54坐标系,两者并不是一个椭球,那么原则上讲需要七参数才可以实现两个椭球的转换,我 们才有可能采集到54坐标。但在不能精确求取七参数的情况下,工程之星是把WGS84的原始 经纬度作为北京54的经纬度处理,这样一来就可以通过采集两个或两个以上的北京54已知点 来求取四参数。工程之星上提供了多种求取四参数的方法:推荐的是利用控制点坐标库来求 取四参数,即在未校正的情况下先采集所有已知点的WGS84坐标,再打开控制点坐标库把对 应的相同点在两套坐标系统内的坐标依次输入,软件就会自动计算出四参数并给出点位精度 。实测过程中总结出四参数理想的控制范围一般都在 5 公里以内。   七参数的求解方法一般是靠做控制测量即静态测量。S86静态测量的数据导入平差软件进 行处理后,软件会自动求出七参数,在做RTK测量时可以直接输入使用。七参数相对于四参 数来说可以认为是更准确、精度更高,而且七参数所覆盖的测区范围比四参数大. 七参数的 应用范围一般大于 50 平方公里。并注意:这几个点组成的区域最好能覆盖整个测区,这样 的效果更好。 校正参数是工程之星软件很特别的一个设计,它是结合国内的具体测量工作而设计的。校正 参数实际上就是只用同一个公共控制点来计算两套坐标系的差异。根据坐标转换的理论,一 个公共控制点计算两个坐标系误差是比较大的,除非两套坐标系之间不存在旋转或者控制的 距离特别小。因此,校正参数的使用通常都是在已经使用了四参数或者七参数的基础上才使 用的。在工程之星新版本中,在校正向导中已经取消了两点校正功能,如果两个以上的已知 点请使用控制点坐标库来求取参数。      拟合参数是指高程拟合参数,在需要高精度的正常高高程值时,用RTK测量必须合理地 求解高程拟合面,这样才能满足一般作业要求。GPS静态测量高程最高可以达到三等水准的 精度,做RTK时为四等或四等以外,它的前提是必须有高精度的高程拟合面。求拟合参数实 际上就是求一个区域高程异常的过程,S86的工程之星提供了计算高程拟合参数的方法,在 利用控制点坐标库求四参数时,如果带有高程的已知点个数达到4个以上,那么软件会另外 计算高程拟合参数并自动启用。以上是求参数的方法,在实际工作中,转换参数是一个很重要的问题,所以一定要正确 求取,最好留一些点进行检查,以实时把握参数的精度。具体求参数时主要是对已知点的要求比较多,有以下几个方面: 1、控制点的数量应足够。一般来讲,平面控制应至少三个,高程控制应根据地形地貌 条件,数量要求会更多(比如6个或以上)以确保拟合精度要求。2、控制点的控制范围和分布的合理性。控制范围应以能够覆盖整个工区为原则,一般 情况下,相邻控制点之间的距离在2km-5km内,所谓分布的合理性主要是指控制点分布的均 匀性,当然控制点是越多越好。3、已知点少时,点位决定精度。如果只有两个点情况下,两已知点距离不应太近,一 般情况下作用范围不应超过两点距离的1.5倍;另外两已知点也不应在象限方向上,即不应 在东西或南北方向,应存在一定的偏角。4、控制点精度应统一。用于求参数的控制点应是经过统一平差的点。有很多用户在没有已知点的情况下一般采用假定坐标,那么这种情况只需假定一个已知 点校正即可,任意选坐标系统,注意输入中央子午线时要输入测区范围的平均经度,这样不 会产生太大的投影变形,与常规测量仪器方便联测。此种情况一般不应采取全站仪定向方 法,因为全站仪定向存有偏差,必须求出四参数才行,而且这种参数一般精度不高。所以, 在进行GPS测量时,假定坐标只能取一个。此外,注意S86的状态指示灯及工程之星的文件类型,对用户来说有很大的帮助。1、架设S86基准站时,一定要注意电瓶的正负极,先连接电瓶端,检查无误后再连接主 机和电台。2、基准站状态指示。RTK模式内置电台正常工作应为:TX与DATA灯1秒间隔闪烁表示; RTK外接模块时正常工作应为:DATA灯与数传电台面板TX灯1秒间隔闪烁。3、流动站状态指示。RTK模式正常工作应为:RX与DATA灯1秒间隔闪烁表示,蓝牙连接 上后BT灯长亮,手簿正常工作状态:工程之星常规界面,下方显示点位信息,有点号、坐标 、精度及卫星状况,左上角有电台通道(与基准站一致)及信号强度指示条。以上三点是正常工作的前提,如果测量中间出现问题,要根据状况来判断原因。比如工 程之星下方显示无数据,那就表示手簿与流动站没有连接上,重新进行连接或热启动手簿重 新连接即可;通道号没显示或显示与基准站不一致的通道号,用电台设置切换到需要的通道 即可。在真正测量时,工程之星提示的状态一定要达到固定解,而且蓝牙不应离流动站太 远,正常情况是显示的坐标更新率为1秒1次。

    另外,工程之星的作业是以工程文件来进行管理,每个工程作业都在Jobs文件夹下,而 工程作业后缀名为INI文件,调用工程其实就是调用INI文件;相应的工程里面存有椭球信息 、所有参数信息。工程文件夹下面可以建立文件,这些文件其中主要的有DAT文件,是用来 存储坐标的。一个测区可以只建一个工程,求出参数后在此工程下面每天可以新建套用一个 文件,测量时利用校正向导求校正参数即可。当然始终用一个工程一个文件也可以,但由于 手簿处理速度有限,文件如果存储的点多运行起来速度就会减慢。如果外业测量时求不出校 正参数而需要后处理的话,基准站每次开机尽量都用一个新的工程和新的文件来采集,且每 次要连续测量至少一个已知点,在内业处理时可以根据已知点将数据改正过来。RTK测量技术还有很大发展空间,操作方法会越来越简单,但是要更好的应用RTK技术, 还是要测量人员亲身体会其原理及性能,对各种情况做到心中有数,这样才能有效地保证 RTK测量精度,提高作业效率。


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