浅谈GPS RTK技术在矿产实地测量中的应用__墨水学术,论文发表,发

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【摘要】随着测绘仪器和测绘理论及技术的发展，传统的模拟法测绘地形图的方法正被数字化测图所取代，RTK技术以其灵活的地物点坐标采集方式为数字化测图提供了更多选择。本文通过对GPSRTK原理分析以及RTK技术在矿产实地测量中的应用，对动态GPS的特性和使用方法做了简要阐述。
　　【关键词】RTK技术野外勘查实地测量技术应用
　　
　　一、GPSRTK技术简介
　　GPS（GlobalPositionSystem）即为全球定位系统的简称，它是一套利用美国GPS卫星导航系统进行全天候、全方位的测量定位设备。目前，该技术已广泛应用于地形测量、航空摄影测量、地质矿产测量、房产测量、勘界与拨地测量、工程测量等各个领域。
　　
　　二、测量原理
　　GPSRTK测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，而RTK定位技术则是实时动态测量，它一般需要在两台GPS接收机之间增加一套无线数字通讯系统(亦称数据链)，将两相对独立的GPS信号接收系统联成有机的整体。基准站通过电台将观测信息和观测数据传输给流动站，流动站将基准站传来的载波观测信号与流动站本身的载波信号进行差分处理，解出两站间的基线值，同时输入相应的坐标转换和投影参数，实时得到测点坐标（可达厘米级）。
　　GPSRTK技术系统配置包括以下三部分：1、基准站接收机；2、移动站接收机；3、数据链。基准站接收机设在具有已知坐标（也可无已知坐标，地势较高）的参考点上，连续接收所有可视GPS卫星信号，并将测站的坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态通过数据链发送出去，移动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据，通过OTF（ONTHEFLY）算法快速求解载波相位整周模糊度，通过相对定位模型获取所在点相对于基准点的坐标和精度指标。
　　
　　三、RTK测量实例
　　1、RTK在矿区图根控制测量中的应用
　　
　　使用RTK进行图根控制测量不像常规图根导线测量那么烦琐，不受地形的限制，也不用支仪器设站，从而减少了因多次设站带来的测量累计误差。RTK图根控制测量时，首先利用先期统一建立的测区D、E级GPS控制点建立投影的局部归化参数，仪器将直接记录坐标和高程，查看解算后每个控制点的水平残差和垂直残差。本次测量解算出两坐标系之间的转换参数，水平残差最大为±2.7cm，垂直残差最大为±0.6cm。为了提高待测点的观测精度，将天线设置在对点器上，观测时间大于20秒，采用不同的时间段进行两次观测取平均值；机内精度指标预设为点位中误差±1.5cm，高程中误差±2.0cm；观测中，取平面和高程中误差均小于±1.0cm时进行记录。
　　RTK点两次观测值坐标较差最大值为±2.8cm，最小值为0.3cm。考虑到两次观测采用了同一基准站，观测条件基本相同，可以将其视为同精度双观测值的情况，进而求得观测值中误差和平均值中误差。观测值中误差为±0.9cm，平均值中误差为±0.6cm（±0.9/√2）。这说明RTK技术能满足《全国矿业权实地核查工作指南与技术要求》中最弱点的点位中误差(相对于起算点)不大于±0.15m的要求。
　　同时，我们采用常规手段对RTK控制点进行了四等水准测量。平差后，每公里高差中误差为±4.2mm，最弱点高程中误差为±6.5mm。在进行RTK平面控制测量的同时，我们也利用RTK技术进行了高程测量。两次RTK高程测量的成果高程较差最大为-4.7cm，最小为0.1cm.观测值中误差为±1.4cm，平均值中误差为±1.0cm。
　　四等水准测量与RTK高程测量成果较差高程较差最大为-4.8cm，最小为-0.1cm，高程较差中误差为±2.3cm。
　　如果四等水准网高程中误差取±2.0cm，RTK高程测量的中误差采用其预设精度±2.0cm，则利用误差传播定律可以得到高程较差理论中误差为±2.8cm，高程较差允许误差为±5.6cm。可见求得的高程较差中误差小于高程较差理论中误差

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