单点控制的RTK测量精度分析

王　硕

(阜新市水利勘测设计研究院 市水利科技推广中心，辽宁 阜新 123099)



单点控制的RTK测量精度分析

王硕

(阜新市水利勘测设计研究院 市水利科技推广中心，辽宁 阜新 123099)

摘要：在工程应用中，往往由于测区范围小，相对独立，不需要与国家坐标联测，或由于起算数据收集困难以及为了满足某种特殊要求等诸多原因，一般都采用独立坐标(高程)系。如在水利工程中，土石方料场和水库库容的地形图等。对于采用独立坐标(高程)系的测量，各规范中均没有任何规定和说明。我们有必要对单点控制的RTK测量精度、可靠性进行总结和分析，以提高RTK测量应用。文章通过采用工程之星3.0数据后处理的方式对同一套数据进行坐标转化，比较分析单点控制的RTK测量精度，供同行借鉴和参考。

关键词：单点控制；RTK测量；精度分析；独立坐标系；工程之星

0引言

在工程应用中，往往由于测区范围小，相对独立，不需要与国家坐标联测，或由于起算数据收集困难以及为了满足某种特殊要求等诸多原因，一般都采用独立坐标(高程)系。如在水利工程中，土石方料场和水库库容的地形图等。对于采用独立坐标(高程)系的测量，各规范中均没有任何规定和说明。我们有必要对单点控制的RTK测量精度、可靠性进行总结和分析，以提高RTK测量应用[1]。

本文结合在某工程1∶1000地形图的测绘任务，轮换采用不同的控制点，应用工程之星3.0数据后处理的方式对同一套数据进行坐标转化，比较、分析和总结单点控制RTK测量的精度和可靠性。

1工程实例

1.1基础平台

本次单点控制的RTK测量精度分析是采用工程之星的数据后处理方式对同一套数据进行坐标转化，故完全排除了仪器本身的精度和外界环境因素的影响，平面高程的较差完全是由于采用了不同校正点的缘故引起的，故可以保证单点控制的RTK测量精度分析的正确性。

1.2精度分析

某水利工程，位于平原地区，中央子午线123°，平均高程120m，实测过程中共采集了FX5(左端)，FX7(中间)，F42D(右端)3个控制点进行转换参数的计算，3个控制点均为D级GPS点，三等水准。现拟采用工程之星3.0数据后处理的方式，轮换使用不同的参数(每次仅采用一个已知点)对实测数据进行坐标转化，分别比较不同距离的各点误差，对单点控制的RTK测量精度进行分析[2]。

在精度分析过程中，以实测的坐标成果作为真值，各次坐标转化的较差统计成果见表1、表2、表3。

表1　以FX5为控制点，

表2　以FX7为控制点，

表3　以F42D为控制点，

依据不同控制点、不同距离的各点较差统计表，绘制了平面、高程较差与距离的关系曲线图， 详见图1、图2。

图1　平面较差趋势图

图2　高程较差趋势图

通过平面、高程较差趋势图，可以看出：

1)较差大小与方向无关，只与距离有关。

2)较差随着距离的增加而增加，两者近似呈正比例关系。

3)由于3个控制点精度等级完全一致，故每张图中的3条线相距非常近，仅相差1～2 cm，3条线呈同样的趋势，精度、可靠性较高。

4)相同的距离，高程较差略大于平面较差，约为1.12倍，符合RTK测量平面精度与高程精度的比例范围。

在实际测绘工程中，根据比例尺精度，可以确定测图的作业半径。如作业半径2 km范围内，平面误差在4 cm左右，高程误差在5 cm左右，可以满足1∶500地形图的精度；作业半径4 km时，平面误差在8 cm左右，高程误差在9 cm左右，可以满足1∶1 000地形图的精度。

2建议

在实际项目的工程测量中，尽量按照规范要求，使用四参数和七参数完成转换参数的确定，保证成果精度统一，质量在可控范围内。

如果采用独立坐标(高程)系或者只有一个控制点的RTK测量时，为了保证成果质量和成果后续使用，应采取以下措施：

1)选择地势较为平坦的地区。

2)一定要控制RTK的作业半径，尽量把参考站(校正点)设置在测区的中央。

3)在测图过程中，要加强自检。如在测图的开始和结束时，用RTK测量同一图根点，其点位较差≤图上0.1 mm，高程较差≤0.1倍基本等高距。

4)控制点要布设在已有混凝土建筑物上或埋设一定数量的标石，要长期保留，以备后续使用。

3结语

误差的统计特性需要大量的观测数据才能表现出来。由于本次实测数据有限，测区地势起伏不大、较为平坦，分析方法不够严谨等，单点控制的RTK测量精度分析成果还有待进一步探讨。

参考文献：

[1]李安康.GPS RTK技术在水利工程测量中的应用探析[J].黑龙江水利科技，2014，42(06)：183-184.

[2]李艳华，王辉.GPS RTK测量的误差分析[J].黑龙江水利科技，2012，40(02)：115-116.

[作者简介]王硕(1983-)，女，辽宁锦州人，工程师，从事水利工程测量工作。

[收稿日期]2015-06-28

中图分类号：P228.4

文献标识码：B

文章编号：1007-7596(2015)10-0034-02