rtk測量實習報告

時間：2024-10-24 10:09:18

rtk測量實習報告范文

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　　一、實習目的

　　正確認識和理解RTK定位技術，學會并掌握RTK在工程上的放樣過程。 RTK定位技術是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級精度。在RTK作業模式下，基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據，還要采集GPS觀測數據，并在系統內組成差分觀測值進行實時處理。流動站可處于靜止狀態，也可處于運動狀態。RTK技術的關鍵在于數據處理技術和數據傳輸技術。

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

　　二、實習組織及時間安排

　　20XX年xx月xx日至20XX年xx月xx日

　　三、實習任務

　　1、了解和掌握RTK的基本原理和作業模式。

　　2、利用RTK進行點的放樣。

　　3、了解RTK的優點和局限性。

　　1）啟動基準站。將基準站架設在上空開闊、沒有強電磁干擾、多路徑誤差影響小的控制點上，正確連接好各儀器電纜，打開各儀器。將基準站設置為動態測量模式。

　　2）建立新工程，定義坐標系統新建一個工程，即新建一個文件夾，并在這個文件夾里設置好測量參數[如橢球參數、投影參數等]。這個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）點校正 CPS 測量的為 WCS -84 系坐標，而我們通常需要的是在流動站上實時顯示國家坐標系或地力獨立坐標系下的坐標，這需要進行坐標系之間的轉換，即點校正。點校正可以通過兩種方式進行。

　　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，建立坐標轉換關系。如果上作是在國家大地坐標系統下進行，而且知道橢球參數和投影方式以及基準點坐標，則可以直接定義坐標系統，建議在 RTK 測量中最好加入 1-2 個點校正，避免投影變形過大，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行測量和放樣工作，可以直接采用點校正方式建立坐標轉換方式，平面至少 3 個點，如果進行高程擬合則至少要有 4 個水準點參與點校正。

　　4）流動站開始測量

　　A、單點測量：在主菜單上選擇“測量”圖標打開，測量方式選擇“RTK”, 再選擇“測量點”選項，即可進行單點測量。注意要在“固定解”狀態下，才開始測量。單點測量觀測時間的長短與跟蹤的衛星數量、衛星圖形精度、觀測精度要求等有關。當“存儲”功能鍵出現時，若滿足要求則按“存儲”鍵保存觀測值，否則按“取消”放棄觀測。

　　B、放樣測量：在進行放樣之前，根據需要“鍵入”放樣的點、直線、曲線、 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，測量方式選擇“RTK”,再選擇“放樣”選項，即可進行放樣測量作業。在作業時，在手薄控制器上顯示箭頭及目前位置到放樣點的方位和水平距離，觀測值只需根據箭頭的指示放樣。當流動站距離放樣點就距離小于設定值時，手薄上顯示同心圓和十字絲分別表示放樣點位置和天線中心位置。當流動站天線整平后，十字絲與同心圓圓心重合時，這時可以按“測量”鍵對該放樣點進行實測，并保存觀測值。

　　3、利用RTK進行點放樣

　　1）測前準備：獲取 2~3 個控制點的坐標（如果沒有已知數據可用靜態 GPS 先進行控制測量），解算或用相關軟件求出放樣點的坐標，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（附近無高大建筑物或高壓電線等）架設完后安裝電臺，連接好儀器后開啟基準站主機，打開電臺并設置頻率。

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

　　4）輸入放樣點：打開坐標庫，在此我們可以輸入編輯放樣點，也可以事先編輯好放樣點文件，點擊打開放樣點文件，軟件會提示我們是對坐標庫進行覆蓋或是追加。

　　5）測量校正：測量校正有兩種方法：控制點坐標求校正參數和利用點校正。第一中方法,利用控制點坐標庫(即計算校正參數的一個工具)的做法大致是這樣的:假設我們利用 A,B 這兩個已知點來求校正參數，那么我們必須記錄下 A,B 這兩個點的原始坐標(即移動站在 Fixed 的狀態下記錄的這兩個點的坐標)，先在控制點坐標庫中輸入 A 點的已知坐標之后軟件會提示你輸入 A 點的原始坐標，然后再輸入 B 點的已知坐標和 B 點的原始坐標，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校正和基準站在未知點的校正。

　　我們這里只說明一下基準站架設在未知點的校正方法。

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

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

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

　　6）放樣點：選擇測量--點放樣，進入放樣屏幕，點擊打開按鈕目，打開坐標管理庫，在這里可以打開事先編輯好的放樣文件，選擇放樣點，也可以點擊“增加”輸入放樣點坐標。

　　4、RTK 的技術特點

　　1）工作效率高：在一般的地形地勢下，高質量的 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數量和測量儀器的設站次數，移動站一人操作即可，勞動強度低，作業速度快，提高了工作效率。

　　2）定位精度高：只要滿足 RTK 的基木工作條件，在一定的作業半徑范圍內（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：RTK 測量不要求基準站、移動站間光學通視，只要求滿足 “電磁波通視”，因此和傳統測量相比，RTK 測量受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制較小，在傳統測量看來難于開展作業的地區，只要滿足 RTK 的基木工作條件，它也能進行快速的高精度定位，使測量工作變得史容易史輕松。

　　4）RTK 測量自動化、集成化程度高，數據處理能力強：RTK 可進行多種測量內、外業工作。移動站利用軟件控制系統，無需人工干預便可自動實現多種測繪功能，減少了輔助測量工作和人為誤差，保證了作業精度。

　　5）操作簡單、易于使用：現在的儀器一般都提供中文菜單，只要在設站時進行簡單的設置，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、其他測量儀器通信。

　　5、RTK的局限性和精度保障

　　RTK 也有其局限性，會影響到執行上述測量任務的能力。了解其局限性可確保 RTK 測量成功。最主要的局限性其實不在于 RTK 本身，而是源于整個 GPS系統。如前所述，依靠的是接收兩萬多公里高空的衛星發射來的無線電信號。 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接收機之間視線的障礙物。

　　事實上，存在于 GPS接收機和衛星之間路徑上的任何物體都會對系統的操作產生不良影響。有些物體如房屋，會完全屏蔽衛星信號。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。有些物體如樹木會部分阻擋、反射或折射信號。GPS信號的接收在樹林茂密的地區會很差。樹林中有時會有足夠的信號來計算概略位置，但信號清晰度難以達到厘米水平的精確定位。因此，RTK 在林區作業有一定的局限性。

　　這并不是說，GPS RTK只適用于四周對空開闊的地區。RTK測量在部分障礙的地區也可以是有效而精確的。其奧秘是能觀測到足夠的衛星來精確可靠地實現定位。在任何時間、任何地區，都可能會有 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。有部分障礙的地點只要可以觀測到至少5顆衛星，就有可能做 RTK 測量。在樹林或大樓四周作測量時，只要該地留有足夠的開放空間，使 RTK系統可觀測到至少5顆衛星， RTK測量就有成功的條件。在論述 RTK技術的原理時，我們知道,RTK測量的關鍵是確定整周未知數，能否連續地、可靠地接收基準站播發的信號，是RTK 能否成功的決定因素。在實際應用中，來自各方面的干擾，降低了RTK 的可靠性和精度。研究表明，為了保證地物點的測量精度，我們在選點時要采取以下措施:

　　1、點位應設在易于安裝接收機設備、視野開闊、視場內周圍障礙物高度角應小于 15°(如可以選在最高建筑物的頂樓)。

　　2、點位應遠離大功率無線電發射源(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，距離不小于50m。

　　3、點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、點位選擇要充分考慮到與其它測量手段聯測和擴展。

　　5、點位要選在交通方便的地方，以提高工作效率。

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

　　四、實習收獲和體會

　　鑒于這次的實習，對RTK實時動態定位技術有了一定的了解。實習過程中有各種困難。對儀器操作的不熟悉，對3.0工程之星的運用操作。所遇到的各種問題能及時向別人請教才能順利完成此次實習。RTK技術是GPS技術發展到目前階段的最新技術，由十它有著精度高、速度快、不需要通視等優點，己經迅速進入測量中的眾多領域。應用RTK進行地籍測量，有著其它方法不可比擬的優勢。在城鎮地籍測量中，拋開對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和可行，生產效率將成倍提高。與采取全站儀相比，采用RTK技術在地籍界址點測量中也具有非常突出的優勢：

　　1、采點速度快，由于RTK無須通視不受光學通視的限制，減少做控制和換站的工作量，所以采點速度快。

　　2、實現單人操作，節省勞動力。在保證基準站安全的前提下，每臺流動站只需要一人。但是，RTK對與緊靠墻壁或建筑物的界址點，移動站是無法完全立于界址點上的，這樣就會存在對中誤差，影響測量精度。對于這樣的界址點往往需要使用其他測量手段。應用RTK技術，使得工程放樣和地籍測繪的精度、作業效率和實時性達到最佳的融合。隨著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 技術將在和工程放樣和地籍測量及其他領域得到更廣闊的應用。

　　GPS RTK 技術己經在測量和工程界產生了重大變革，帶來了空前的高效率。隨著RTK價格的降低，它將會被測量部門所普及，隨著RTK的廣泛使用，它將使GPS的應用領域獲得極大地擴展，從根本上提高測量的質量和作業效率。但是，對于RTK的不足之處還有待于改進。對于雙星RTK和單星RTK的定位比較是一個很有突破的實踐研究課題，希望能有時間和儀器設備的前提下再一次挑戰自己，仔實習成產實踐中能學到更多更有利于自己的知識。

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