rtk測量實(shí)習報告范文

rtk測量實(shí)習報告范文

　　一、實(shí)習目的

　　正確認識和理解RTK定位技術(shù)，學(xué)會(huì )并掌握RTK在工程上的放樣過(guò)程。 RTK定位技術(shù)是基于載波相位觀(guān)測值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠實(shí)時(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準站通過(guò)數據鏈將其觀(guān)測值和測站坐標信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過(guò)數據鏈接收來(lái)自基準站的數據，還要采集GPS觀(guān)測數據，并在系統內組成差分觀(guān)測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。流動(dòng)站可處于靜止狀態(tài)，也可處于運動(dòng)狀態(tài)。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數據處理技術(shù)和數據傳輸技術(shù)。

　　RTK 系統正常工作要具備以下三個(gè)條件：第一，基準站和移動(dòng)站同時(shí)接收到5顆以上GPS衛星信號；第二，基準站和移動(dòng)站同時(shí)接收到衛星信號和基準站發(fā)出的差分信號；第三，基準站和移動(dòng)站要連續接收 GPS 衛星信號和基準站發(fā)出的差分信號。即移動(dòng)站遷站過(guò)程中不能關(guān)機，不能失鎖。否則RTK須重新初始化。

　　二、實(shí)習組織及時(shí)間安排

　　20XX年xx月xx日至20XX年xx月xx日

　　三、實(shí)習任務(wù)

　　1、了解和掌握RTK的基本原理和作業(yè)模式。

　　2、利用RTK進(jìn)行點(diǎn)的放樣。

　　3、了解RTK的優(yōu)點(diǎn)和局限性。

　　1）啟動(dòng)基準站。將基準站架設在上空開(kāi)闊、沒(méi)有強電磁干擾、多路徑誤差影響小的控制點(diǎn)上，正確連接好各儀器電纜，打開(kāi)各儀器。將基準站設置為動(dòng)態(tài)測量模式。

　　2）建立新工程，定義坐標系統新建一個(gè)工程，即新建一個(gè)文件夾，并在這個(gè)文件夾里設置好測量參數[如橢球參數、投影參數等]。這個(gè)文件夾中包括許多小文件，它們分別是測量的成果文件和各種參數設置文件，如*.dat、*.cot、*.rtk、*.ini等。

　　3）點(diǎn)校正 CPS 測量的為 WCS -84 系坐標，而我們通常需要的是在流動(dòng)站上實(shí)時(shí)顯示國家坐標系或地力獨立坐標系下的坐標，這需要進(jìn)行坐標系之間的轉換，即點(diǎn)校正。點(diǎn)校正可以通過(guò)兩種方式進(jìn)行。

　　A、在已知轉換參數的情況下。如果有當地坐標系統與 WCS-84 坐標系統的轉換七參數，則可以在測量控制器中直接輸入，建立坐標轉換關(guān)系。如果上作是在國家大地坐標系統下進(jìn)行，而且知道橢球參數和投影方式以及基準點(diǎn)坐標，則可以直接定義坐標系統，建議在 RTK 測量中最好加入 1-2 個(gè)點(diǎn)校正，避免投影變形過(guò)大，提高數據可靠性。

　　B、在不知道轉換參數的情況下。如果在局域坐標系統中工作或任何坐標系統進(jìn)行測量和放樣工作，可以直接采用點(diǎn)校正方式建立坐標轉換方式，平面至少 3 個(gè)點(diǎn)，如果進(jìn)行高程擬合則至少要有 4 個(gè)水準點(diǎn)參與點(diǎn)校正。

　　4）流動(dòng)站開(kāi)始測量

　　A、單點(diǎn)測量：在主菜單上選擇“測量”圖標打開(kāi)，測量方式選擇“RTK”, 再選擇“測量點(diǎn)”選項，即可進(jìn)行單點(diǎn)測量。注意要在“固定解”狀態(tài)下，才開(kāi)始測量。單點(diǎn)測量觀(guān)測時(shí)間的長(cháng)短與跟蹤的衛星數量、衛星圖形精度、觀(guān)測精度要求等有關(guān)。當“存儲”功能鍵出現時(shí)，若滿(mǎn)足要求則按“存儲”鍵保存觀(guān)測值，否則按“取消”放棄觀(guān)測。

　　B、放樣測量：在進(jìn)行放樣之前，根據需要“鍵入”放樣的點(diǎn)、直線(xiàn)、曲線(xiàn)、 DTM 道路等各項放樣數據。當初始化完成后，在主菜單上選擇“測量”圖標打開(kāi)，測量方式選擇“RTK”,再選擇“放樣”選項，即可進(jìn)行放樣測量作業(yè)。在作業(yè)時(shí)，在手薄控制器上顯示箭頭及目前位置到放樣點(diǎn)的方位和水平距離，觀(guān)測值只需根據箭頭的指示放樣。當流動(dòng)站距離放樣點(diǎn)就距離小于設定值時(shí)，手薄上顯示同心圓和十字絲分別表示放樣點(diǎn)位置和天線(xiàn)中心位置。當流動(dòng)站天線(xiàn)整平后，十字絲與同心圓圓心重合時(shí)，這時(shí)可以按“測量”鍵對該放樣點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測，并保存觀(guān)測值。

　　3、利用RTK進(jìn)行點(diǎn)放樣

　　1）測前準備：獲取 2~3 個(gè)控制點(diǎn)的坐標（如果沒(méi)有已知數據可用靜態(tài) GPS 先進(jìn)行控制測量），解算或用相關(guān)軟件求出放樣點(diǎn)的坐標，檢查儀器是否能正常使用。

　　2）站的架設：將基準站架設在較空曠的地方（附近無(wú)高大建筑物或高壓電線(xiàn)等）架設完后安裝電臺，連接好儀器后開(kāi)啟基準站主機，打開(kāi)電臺并設置頻率。

　　3）建立新工程：開(kāi)啟移動(dòng)站主機，待衛星信號穩定并達到 5 顆以上衛星時(shí)，先連接藍牙，連接成功后設置相關(guān)參數：工程名稱(chēng)、橢球系名稱(chēng)、投影參數設置、參數設置（未啟用可以不填寫(xiě)），最后確定，工程新建完畢。

　　4）輸入放樣點(diǎn)：打開(kāi)坐標庫，在此我們可以輸入編輯放樣點(diǎn)，也可以事先編輯好放樣點(diǎn)文件，點(diǎn)擊打開(kāi)放樣點(diǎn)文件，軟件會(huì )提示我們是對坐標庫進(jìn)行覆蓋或是追加。

　　5）測量校正：測量校正有兩種方法：控制點(diǎn)坐標求校正參數和利用點(diǎn)校正。第一中方法,利用控制點(diǎn)坐標庫(即計算校正參數的一個(gè)工具)的做法大致是這樣的:假設我們利用 A,B 這兩個(gè)已知點(diǎn)來(lái)求校正參數，那么我們必須記錄下 A,B 這兩個(gè)點(diǎn)的原始坐標(即移動(dòng)站在 Fixed 的狀態(tài)下記錄的這兩個(gè)點(diǎn)的坐標)，先在控制點(diǎn)坐標庫中輸入 A 點(diǎn)的已知坐標之后軟件會(huì )提示你輸入 A 點(diǎn)的原始坐標，然后再輸入 B 點(diǎn)的已知坐標和 B 點(diǎn)的原始坐標，這樣就計算出了校正參數。第二種方法，利用校正向導校正，此方法又分為基準站在已知點(diǎn)校正和基準站在未知點(diǎn)的校正。

　　我們這里只說(shuō)明一下基準站架設在未知點(diǎn)的校正方法。

　　A、利用一點(diǎn)進(jìn)行校正：步驟依次為工具--校正向導--基準站架設在未知點(diǎn)--輸入當前移動(dòng)站的已知坐標——待移動(dòng)站對中整平后并出現固定解--校正。

　　B、利用兩點(diǎn)校正：步驟依次為工具—校正向導—基準站架設在未知點(diǎn)-輸入當前移動(dòng)站的已知坐標—待移動(dòng)站對中整平后并出現固定解—下一步—將移動(dòng)站移到下一個(gè)已知點(diǎn)—輸入當前移動(dòng)站的已知坐標—待移動(dòng)站對中整平后并出現固定解--校正。

　　C、利用三點(diǎn)校正：與利用兩點(diǎn)校正相同，只是多增加了一個(gè)已知點(diǎn)，多重復了一遍。

　　6）放樣點(diǎn)：選擇測量--點(diǎn)放樣，進(jìn)入放樣屏幕，點(diǎn)擊打開(kāi)按鈕目，打開(kāi)坐標管理庫，在這里可以打開(kāi)事先編輯好的放樣文件，選擇放樣點(diǎn)，也可以點(diǎn)擊“增加”輸入放樣點(diǎn)坐標。

　　4、RTK 的技術(shù)特點(diǎn)

　　1）工作效率高：在一般的地形地勢下，高質(zhì)量的 RTK 設站一次即可測完 4km 半徑的測區，大大減少了傳統測量所需的控制點(diǎn)數量和測量?jì)x器的設站次數，移動(dòng)站一人操作即可，勞動(dòng)強度低，作業(yè)速度快，提高了工作效率。

　　2）定位精度高：只要滿(mǎn)足 RTK 的基木工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內（一般為 4km ）RTK 的平而精度和高程精度都能達到厘米級。

　　3）全天候作業(yè)：RTK 測量不要求基準站、移動(dòng)站間光學(xué)通視，只要求滿(mǎn)足 “電磁波通視”，因此和傳統測量相比，RTK 測量受通視條件、能見(jiàn)度、氣候、季節等因素的影響和限制較小，在傳統測量看來(lái)難于開(kāi)展作業(yè)的地區，只要滿(mǎn)足 RTK 的基木工作條件，它也能進(jìn)行快速的高精度定位，使測量工作變得史容易史輕松。

　　4）RTK 測量自動(dòng)化、集成化程度高，數據處理能力強：RTK 可進(jìn)行多種測量?jì)�、外業(yè)工作。移動(dòng)站利用軟件控制系統，無(wú)需人工干預便可自動(dòng)實(shí)現多種測繪功能，減少了輔助測量工作和人為誤差，保證了作業(yè)精度。

　　5）操作簡(jiǎn)單、易于使用：現在的儀器一般都提供中文菜單，只要在設站時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的設置，就可方便地獲得二維坐標。數據輸入、存儲、處理、轉換和輸出能力強，能方便地與計算機、其他測量?jì)x器通信。

　　5、RTK的局限性和精度保障

　　RTK 也有其局限性，會(huì )影響到執行上述測量任務(wù)的能力。了解其局限性可確保 RTK 測量成功。最主要的局限性其實(shí)不在于 RTK 本身，而是源于整個(gè) GPS系統。如前所述，依靠的是接收兩萬(wàn)多公里高空的衛星發(fā)射來(lái)的無(wú)線(xiàn)電信號。 GPS相對而言，這些信號頻率高、信號弱，不易穿透可能阻擋衛星和 GPS接收機之間視線(xiàn)的障礙物。

　　事實(shí)上，存在于 GPS接收機和衛星之間路徑上的任何物體都會(huì )對系統的操作產(chǎn)生不良影響。有些物體如房屋，會(huì )完全屏蔽衛星信號。因此,GPS不能在室內使用。同樣原因, GPS也不能在隧道內或水下使用。有些物體如樹(shù)木會(huì )部分阻擋、反射或折射信號。GPS信號的接收在樹(shù)林茂密的地區會(huì )很差。樹(shù)林中有時(shí)會(huì )有足夠的信號來(lái)計算概略位置，但信號清晰度難以達到厘米水平的精確定位。因此，RTK 在林區作業(yè)有一定的局限性。

　　這并不是說(shuō)，GPS RTK只適用于四周對空開(kāi)闊的地區。RTK測量在部分障礙的地區也可以是有效而精確的。其奧秘是能觀(guān)測到足夠的衛星來(lái)精確可靠地實(shí)現定位。在任何時(shí)間、任何地區，都可能會(huì )有 7 到 10 顆 GPS 衛星可用于 RTK 測量。RTK系統的工作并不需要這么多顆衛星。如果天空中有 5 顆適當分布的衛星，就可作精確可靠的定位。有部分障礙的地點(diǎn)只要可以觀(guān)測到至少5顆衛星，就有可能做 RTK 測量。在樹(shù)林或大樓四周作測量時(shí)，只要該地留有足夠的開(kāi)放空間，使 RTK系統可觀(guān)測到至少5顆衛星， RTK測量就有成功的條件。在論述 RTK技術(shù)的原理時(shí)，我們知道,RTK測量的關(guān)鍵是確定整周未知數，能否連續地、可靠地接收基準站播發(fā)的信號，是RTK 能否成功的決定因素。在實(shí)際應用中，來(lái)自各方面的干擾，降低了RTK 的可靠性和精度。 研究表明，為了保證地物點(diǎn)的測量精度，我們在選點(diǎn)時(shí)要采取以下措施:

　　1、點(diǎn)位應設在易于安裝接收機設備、視野開(kāi)闊、視場(chǎng)內周?chē)�障礙物高度角應小于 15°(如可以選在最高建筑物的頂樓)。

　　2、點(diǎn)位應遠離大功率無(wú)線(xiàn)電發(fā)射源(如電視臺、微波站、微波通道等)，其距離不小于200 m；遠離高壓電線(xiàn)，距離不小于50m。

　　3、點(diǎn)位附近不應有大面積的水域或強烈干擾衛星信號接收的物體。

　　4、點(diǎn)位選擇要充分考慮到與其它測量手段聯(lián)測和擴展。

　　5、點(diǎn)位要選在交通方便的地方，以提高工作效率。

　　6、點(diǎn)位要選在地面地基堅硬的地方，易于點(diǎn)的保存。除此之外，為了保證地物點(diǎn)的測量精度，我們還要對接收機天線(xiàn)進(jìn)行校驗，選擇有削弱多路徑誤差的各種技術(shù)的天線(xiàn)。同時(shí)，我們還要不斷利用新的數據處理技術(shù)，以削弱各種誤差帶來(lái)的影響。

　　四、實(shí)習收獲和體會(huì )

　　鑒于這次的實(shí)習，對RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)有了一定的了解。實(shí)習過(guò)程中有各種困難。對儀器操作的不熟悉，對3.0工程之星的運用操作。所遇到的各種問(wèn)題能及時(shí)向別人請教才能順利完成此次實(shí)習。RTK技術(shù)是GPS技術(shù)發(fā)展到目前階段的最新技術(shù)，由十它有著(zhù)精度高、速度快、不需要通視等優(yōu)點(diǎn)，己經(jīng)迅速進(jìn)入測量中的眾多領(lǐng)域。應用RTK進(jìn)行地籍測量，有著(zhù)其它方法不可比擬的優(yōu)勢。在城鎮地籍測量中，拋開(kāi)對RTK測量的干擾因素，RTK測量的速度將比全站儀的方法要快許多。研究證明，對于大范圍的地籍測量，GPS方法比常規方法更廉價(jià)和可行，生產(chǎn)效率將成倍提高。與采取全站儀相比，采用RTK技術(shù)在地籍界址點(diǎn)測量中也具有非常突出的優(yōu)勢：

　　1、采點(diǎn)速度快，由于RTK無(wú)須通視不受光學(xué)通視的限制，減少做控制和換站的工作量，所以采點(diǎn)速度快。

　　2、實(shí)現單人操作，節省勞動(dòng)力。在保證基準站安全的前提下，每臺流動(dòng)站只需要一人。但是，RTK對與緊靠墻壁或建筑物的界址點(diǎn)，移動(dòng)站是無(wú)法完全立于界址點(diǎn)上的，這樣就會(huì )存在對中誤差，影響測量精度。對于這樣的界址點(diǎn)往往需要使用其他測量手段。應用RTK技術(shù)，使得工程放樣和地籍測繪的精度、作業(yè)效率和實(shí)時(shí)性達到最佳的融合。隨著(zhù)數據傳輸能力的增強，數據的穩健性，抗干擾性水平和軟件水平的提高，傳輸距離的增加,RTK 技術(shù)將在和工程放樣和地籍測量及其他領(lǐng)域得到更廣闊的應用。

　　GPS RTK 技術(shù)己經(jīng)在測量和工程界產(chǎn)生了重大變革，帶來(lái)了空前的高效率。隨著(zhù)RTK價(jià)格的降低，它將會(huì )被測量部門(mén)所普及，隨著(zhù)RTK的廣泛使用，它將使GPS的應用領(lǐng)域獲得極大地擴展，從根本上提高測量的質(zhì)量和作業(yè)效率。但是，對于RTK的不足之處還有待于改進(jìn)。對于雙星RTK和單星RTK的定位比較是一個(gè)很有突破的實(shí)踐研究課題，希望能有時(shí)間和儀器設備的前提下再一次挑戰自己，仔實(shí)習成產(chǎn)實(shí)踐中能學(xué)到更多更有利于自己的知識。

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