论文摘要：图根控制测量自由度高，定位精度高，数据可靠，操作简单，效率高，作业强度低，已经广泛应用于数字化地形图测量。本文以兴业县葵阳镇整村推进土地整治项目为例，介绍了RTK应用于图根控制测量中的检测，分析RTK的精度。
论文关键词：图根控制测量,已知点检核比较法,重测比较法
一、概述
全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统，具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS应用到测量行业，设计了静态、快速静态以及RTK等作业模式。
其中RTK模式的工作原理，就是在已知高等级点上安置接收机为参考站，对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站，流动站GPS根据相对定位的原理，实时解算出流动站的三维坐标。
传统的导线测量，不仅要求相邻点之间通视，而且精度分布不均匀，在较大的区域布设时，精度往往都不高。而采用常规的GPS静态测量、快速静态方法虽然精度高，但效率低，而且不能实时提供定位坐标和精度。利用RTK技术，则不受天气、地形、通视等条件的限制，操作简便，并节省了人力，不仅能够达到导线测量的精度要求，而且误差分布均匀，没有误差累积问题，提高了作业效率。对图根点的检测是精度检核的重要技术手段，在RTK图根控制测量需进行检核。
二、RTK图根控制的检测
1.项目概况
兴业县葵阳镇整村推进土地整治项目是广西区重点项目，地势平缓开阔，南北都是丘陵，中间是水田和三个村庄，交通便利。位于东经109°45′～49′，北纬22°41′～44′之间。测区总面积6.8平方公里，成图比例尺为1：1000，已做好12个E级GPS控制点的测量工作，准备检测E级GPS点后开始对已埋设图根点的标石、钢钉或木桩作控制测量。
2.测量技术要求
RTK测量卫星状态的高度截止角在15°以上的卫星个数≥5个，PDOP值≤6。
RTK平面控制点测量主要技术要求如下表：
|
等级
|
相邻间点平均边长/m
|
点位中误差/cm
|
边长相对中误差
|
与基准站的距离/km
|
观测次数
|
起算点等级
|
|
一级
|
500
|
≤±5
|
≤1/20000
|
≤5
|
≥4
|
四等以上
|
|
二级
|
300
|
≤±5
|
≤1/10000
|
≤5
|
≥3
|
一级以上
|
|
三级
|
200
|
≤±5
|
≤1/6000
|
≤5
|
≥2
|
二级以上
|
RTK高程控制点测量主要技术要求如下：
|
大地高中误差(cm)
|
与基准站的距离(km)
|
观测次数
|
起算点等级
|
|
≤±3
|
≤5
|
≥3
|
四等及以上水准
|
RTK外业检测要求如下表：
|
等级
|
边长校核
|
角度校核
|
坐标校核
|
|
测距中误差/mm
|
边长较差的相对误差
|
测角中误差/(″)
|
角度较差限差/(″)
|
坐标较差中误差/cm
|
|
一级
|
≤±15
|
≤1/14000
|
≤±5
|
≤14
|
≤±5
|
|
二级
|
≤±15
|
≤1/7000
|
≤±8
|
≤20
|
≤±5
|
|
三级
|
≤±15
|
≤1/5000
|
≤±12
|
≤30
|
≤±5
|
3．RTK检测流程
本项目使用的仪器为华星A8型双频GPS，其RTK的平面精度为±(10+1*10*D)mm,高程精度为±(20+1*10*D)mm，完全满足规范中的要求。
将基准站设于测区中部较高的G51点上，通过手簿设置流动站与基准站的通信。正确设置好仪器类型、电台类型、电台频率、天线类型、数据端口以及基准站坐标、数据单位、尺度因子、投影参数、天线高等信息。利用静态GPS的转换参数，对仪器进行初始化，并得到固定解，采用E级GPS控制点的静态数据成果进行检测。
为了保证RTK的实测精度和可靠性，进行已知点的检核，避免出现作业盲点。经实践和研究，RTK确定整周模糊度的可靠性最高为95%，RTK比静态GPS还多出一些误差因素如数据链传输误差等，因此必须进行严格检测。采用以下两种方法进行：
a.已知点检核比较法。
用RTK测出已知控制点的坐标进行比较，发现问题即时采取措施进行改正。对其中的6个E级点进行两次平均值检测，各点坐标完全满足技术要求，结果如下表：
|
点名
|
已知点坐标/m
|
检测坐标均值/m
|
坐标差/cm
|
|
X
|
Y
|
X
|
Y
|
dX
|
dY
|
dS
|
|
G1749
|
2512123.505
|
373242.213
|
2512123.513
|
373242.215
|
0.8
|
0.3
|
0.8
|
|
GK01
|
2513949.787
|
377148.957
|
2513949.782
|
377148.965
|
-0.5
|
0.9
|
1.0
|
|
GK09
|
2511706.946
|
371515.545
|
2511706.949
|
371515.541
|
0.3
|
-0.4
|
0.5
|
|
GK17
|
2513463.436
|
374747.173
|
2513463.432
|
374747.179
|
-0.4
|
0.6
|
0.7
|
|
GK32
|
2512215.284
|
374890.793
|
2512215.276
|
374890.786
|
-0.8
|
-0.7
|
1.1
|
|
GK60
|
2512926.886
|
373281.078
|
2512926.889
|
373281.074
|
0.3
|
-0.4
|
0.5
|
检测结果表明，通过已知点比较法可靠性高，各点精度满足布设下一级控制的要求。
b.重测比较法。
每次初始化成功后，先重测1-2个已测过的RTK点或高精度控制点，确认无误后才进行RTK测量。高精度控制点的数量总是有限的，所以在没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果，本项目检核的结果（由于篇幅限制，仅随机列出6个点）如下表：
|
点名
|
X/m
|
dX/cm
|
Y/m
|
dY/cm
|
dS/cm
|
高程H/m
|
dH/cm
|
备注
|
|
G1747
|
2512358.959
|
0.5
|
373964.255
|
-0.3
|
0.6
|
143.551
|
0.5
|
已知点
|
|
2512358.964
|
373964.252
|
143.555
|
检核点
|
|
GK02
|
2513510.068
|
-0.4
|
376462.983
|
-0.2
|
0.4
|
131.905
|
1.0
|
已知点
|
|
2513510.064
|
376462.981
|
131.915
|
检核点
|
|
GK07
|
2513781.843
|
0.3
|
376249.019
|
-0.5
|
0.6
|
133.135
|
0.8
|
已知点
|
|
2513781.846
|
376249.014
|
133.143
|
检核点
|
|
GK11
|
2513458.759
|
0.4
|
376110.388
|
0.4
|
0.6
|
135.136
|
-0.1
|
已知点
|
|
2513458.763
|
376110.392
|
135.135
|
检核点
|
|
GK14
|
2513401.974
|
0.3
|
375473.922
|
0.4
|
0.5
|
139.630
|
-0.5
|
已知点
|
|
2513401.977
|
375473.926
|
139.625
|
检核点
|
|
GK18
|
2513931.727
|
-0.4
|
375127.316
|
0.6
|
0.7
|
147.922
|
-0.7
|
已知点
|
|
2513931.723
|
375127.322
|
147.915
|
检核点
|
三、精度分析
为了检验RTK控制点的实际精度，RTK测量结束后，用全站仪对相互通视的点进行对向观测，取平均值比较其边长和高差。用全站仪实测的边长、高差值与测量坐标反算值比较见下表（篇幅原因只列举部分）：
|
已知相邻点
|
反算边长/m
|
检测边长/m
|
dS/cm
|
反算高差/m
|
检测高差/m
|
dH/cm
|
|
GK01-1715
|
472.391
|
472.398
|
0.8
|
-4.877
|
-4.866
|
1.1
|
|
G1715-GK08
|
348.882
|
348.892
|
1.0
|
2.867
|
2.845
|
-2.2
|
|
GK08-GK02
|
325.788
|
325.784
|
-0.4
|
-1.148
|
-1.166
|
-1.8
|
|
GK14-GK43
|
381.857
|
381.849
|
-0.8
|
0.157
|
0.168
|
1.1
|
|
GK43-GK19
|
389.590
|
389.599
|
0.9
|
1.486
|
1.466
|
-2.0
|
|
GK19-GK22
|
325.660
|
325.653
|
-0.7
|
-0.498
|
-0.490
|
0.8
|
|
GK29-GK53
|
292.416
|
292.427
|
1.1
|
2.217
|
2.232
|
1.5
|
|
GK53-GK41
|
335.766
|
335.769
|
0.4
|
-5.338
|
-5.350
|
-1.2
|
|
GK41-GK26
|
223.500
|
223.487
|
-1.3
|
-3.992
|
-3.978
|
1.4
|
|
GK26-GK30
|
311.183
|
311.181
|
-0.3
|
-8.848
|
-8.840
|
0.8
|
整个项目区检测了62条边，其中边长较差中误差为1.2cm，最大为2.3cm，最小的0.3cm；高差的最大较差为3.2cm，最小为0.4cm，高差中误差为2.1cm，结果表明所测点精度良好。可以看出，RTK实测的精度完全满足规范的精度要求，而且误差分布均匀，不存在误差累积问题。
四、结论
RTK操作简单，作业速度快，劳动强度低，节省了人力、财力，提高了外业作业效率。与传统的导线测量比较，RTK图根控制测量自动化程度高，通过检测手段，保证了数据的可靠性。
参考文献
1 邱新斌.RTK图根控制测量及其精度检验[J]. 现代测绘,2003.
2 全球定位系统(gps) 测量规范GB/T 18314-2009.
3 全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范CH/T 2009-2010. |
