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RTK靜態(tài)控制測量原理方法
RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于使用了GPS的載波相位觀測量，并利用了參考站和移動站之間觀測誤差的空間相關(guān)性，通過差分的方式除去移動站觀測數(shù)據(jù)中的大部分誤差，從而實(shí)現(xiàn)高精度(分米甚至厘米級)的定位。那么，下面是小編為大家整理的RTK靜態(tài)控制測量原理方法，歡迎大家閱讀瀏覽。
一、RTK靜態(tài)控制測量的原理
RTK是以載波相位觀測量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測量，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的厘米級精度的三維定位結(jié)果。RTK測量系統(tǒng)通常由三部分組成，即GPS信號接收部分(GPS接收機(jī)及天線)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸部分(數(shù)據(jù)鏈，俗稱電臺)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理部分(GPS控制器及其隨機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件)。
RTK測量是根據(jù)GPS的相對定位理論，將一臺接收機(jī)設(shè)置在已知點(diǎn)上(基準(zhǔn)站)，另一臺或幾臺接收機(jī)放在待測點(diǎn)上(移動站)，同步采集相同衛(wèi)星的信號�；鶞�(zhǔn)站在接收GPS信號并進(jìn)行載波相位測量的同時(shí)，通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)和測站坐標(biāo)信息一起傳送給移動站;移動站通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，然后利用GPS控制器內(nèi)置的隨機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件與本機(jī)采集的GPS觀測數(shù)據(jù)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，實(shí)時(shí)給出待測點(diǎn)的坐標(biāo)、高程及實(shí)測精度，并將實(shí)測精度與預(yù)設(shè)精度指標(biāo)進(jìn)行比較，一旦實(shí)測精度符合要求，手簿將提示測量人員記錄該點(diǎn)的三維坐標(biāo)及其精度。作業(yè)時(shí)，移動站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動狀態(tài);可在已知點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動態(tài)作業(yè)，也可在動態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動態(tài)環(huán)境下完成整周模糊值的搜索求解。在整周模糊值固定后，即可進(jìn)行每個歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持4顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則移動站可隨時(shí)給出待測點(diǎn)的厘米級的三維坐標(biāo)。
二、RTK靜態(tài)控制測量的使用方法
控制點(diǎn)的布設(shè)
為了達(dá)到GPS測量高精度、高效益的目的，減少不必要的耗費(fèi)，在測量中遵循這樣的原則：在保證質(zhì)量的前提下,盡可能地提高效率、降低成本。所以對GPS測量各階段的工作，都要精心設(shè)計(jì)，精心組織和實(shí)施。建議用戶在測量實(shí)施前，對整個GPS測量工作進(jìn)行合理的總體設(shè)計(jì)。
總體設(shè)計(jì)，是指對GPS網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要是：確定精度指標(biāo)，網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)，網(wǎng)中基線邊長度的確定及 網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中用戶可以參照有關(guān)規(guī)范靈活地處理，下面將結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有的一些資料對GPS測量的總體設(shè)計(jì)簡單地介紹一下。
1、確定精度標(biāo)準(zhǔn)
在GPS網(wǎng)總體設(shè)計(jì)中，精度指標(biāo)是比較重要的參數(shù)，它的數(shù)值將直接影響GPS網(wǎng)的布設(shè)方案、觀測數(shù)據(jù)的處理以及作業(yè)的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，用戶可根據(jù)所作控制的實(shí)際需要和可能，合理地制定。既不能制定過低而影響網(wǎng)的精度，也不必要盲目追求過高的精度造成不必要的支出。
2、選點(diǎn)
選點(diǎn)即觀測站位置的選擇。在GPS測量中并不要求觀測站之間相互通視，網(wǎng)的圖形選擇也比較靈活，因此選點(diǎn)比經(jīng)典控制測量簡便得多。但為了保證觀測工作的順利進(jìn)行和可靠地保持測量結(jié)果，用戶注意使觀測站位置具有以下的條件：
�、� 確保GPS接收機(jī)上方的天空開闊 GPS測量主要利用接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星信號，而且接收機(jī)上空越開闊，則觀測到的衛(wèi)星數(shù)目越多。一般應(yīng)該保證接收機(jī)所在平面15°以上的范圍內(nèi)沒有建筑物或者大樹的遮擋。
② 周圍沒有反射面，如大面積的水域，或?qū)﹄姶挪ǚ瓷?或吸收)強(qiáng)烈的物體(如玻璃墻，樹木等)，不致引起多路徑效應(yīng)。
�、� 遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場的干擾。
GPS接收機(jī)接收衛(wèi)星廣播的微波信號，微波信號都會受到電磁場的影響而產(chǎn)生噪聲，降低信噪比，影響觀測成果。所以GPS控制點(diǎn)最好離開高壓線、微波站或者產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾的場所。鄰近不應(yīng)有強(qiáng)電磁輻射源，如無線電臺、電視發(fā)射天線、高壓輸電線等，以免干擾GPS衛(wèi)星信號。通常，在測站周圍約 200m 的范圍內(nèi)不能有大功率無線電發(fā)射源(如電視臺、電臺、微波站等);在 50m 內(nèi)不能有高壓輸電線和微波無線電信號傳遞通道。 ④ 觀測站最好選在交通便利的地方以利于其它測量手段聯(lián)測和擴(kuò)展;
�、� 地面基礎(chǔ)穩(wěn)固，易于點(diǎn)的保存。
注意：用戶如果在樹木、覘標(biāo)等對電磁波傳播影響較大的物體下設(shè)觀測站，當(dāng)接收機(jī)工作時(shí)，接收的衛(wèi)星信號將產(chǎn)生畸變，這樣即使采集時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)，如觀測衛(wèi)星數(shù)、DOP值等都較好，但觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量很差。
建議用戶可根據(jù)需要在GPS點(diǎn)大約 300 米附近建立與其通視的方位點(diǎn)，以便在必要時(shí)采用常規(guī)經(jīng)典的測量方法進(jìn)行聯(lián)測。
在點(diǎn)位選好后，在對點(diǎn)位進(jìn)行編號時(shí)必須注意點(diǎn)位編號的合理性，在野外采集時(shí)輸入的觀測站名由四個任意輸入的字符組成，為了在測后處理時(shí)方便及準(zhǔn)確，必須不使點(diǎn)號重復(fù)。建議用戶在編號時(shí)盡量采用阿拉伯?dāng)?shù)字按順序編號。
3、基線長度
GPS接收機(jī)對收到的衛(wèi)星信號量測可達(dá)毫米級的精度。但是，由于衛(wèi)星信號在大氣傳播時(shí)不可避免地受到大氣層中電離層及對流層的擾動，導(dǎo)致觀測精度的降低。因此在使用GPS接收機(jī)測量時(shí)，通常采用差分的形式，用兩臺接收機(jī)來對一條基線進(jìn)行同步觀測。在同步觀測同一組衛(wèi)星時(shí)，大氣層對觀測的影響大部分都被抵消了�；�越短，抵消的程度越顯著，因?yàn)檫@時(shí)衛(wèi)星信號通過大氣層到達(dá)兩臺接收機(jī)的路徑幾乎相同。
同時(shí)，當(dāng)基線越長時(shí)，起算點(diǎn)的精度對基線的精度的影響也越大。起算點(diǎn)的精度常常影響基線的正常求解。
因此，建議用戶在設(shè)計(jì)基線邊時(shí)，應(yīng)兼顧基線邊的長度。通常，對于單頻接收機(jī)而言，基線邊應(yīng)以20公里范圍以內(nèi)為宜�；�邊過長，一方面觀測時(shí)間勢必增加，另一方面由于距離增大而導(dǎo)致電離層的影響有所增強(qiáng)。
4、提高GPS網(wǎng)可靠性的方法
可以通過下面的一些方法提高GPS網(wǎng)的可靠性：
1、增加獨(dú)立基線數(shù)
在布設(shè)GPS 網(wǎng)時(shí)，適當(dāng)增加觀測時(shí)段數(shù)，對于提高GPS 網(wǎng)的可靠性非常有效。因?yàn)殡S著觀測時(shí)段數(shù)的增加，所測得的獨(dú)立基線數(shù)就會增加，而獨(dú)立基線數(shù)的增加對網(wǎng)的可靠性的提高是非常有效的。
2、保證一定的重復(fù)設(shè)站次數(shù)
保證一定的重復(fù)設(shè)站次數(shù)，可確保GPS 網(wǎng)的可靠性。一方面，通過在同一測站上的多次觀測，可有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)站、對中、整平、量測天線高等人為錯誤;另一方面，重復(fù)設(shè)站次數(shù)的增加，也意味著觀測期數(shù)的增加。不過需要注意的是，當(dāng)同一臺接收機(jī)在同一測站上連續(xù)進(jìn)行多個時(shí)段的觀測時(shí)，各個時(shí)段間必須重新安置儀器，以更好地消除各種人為操作誤差和錯誤。
3、保證每個測站至少與三條以上的獨(dú)立基線相連。
保證每個測站至少與三條以上的獨(dú)立基線相連，這樣可以使得測站具有較高的可靠性，在布設(shè)GPS 網(wǎng)時(shí)，各個點(diǎn)的可靠性與點(diǎn)位無直接關(guān)系，而與該點(diǎn)上所連接的基線數(shù)有關(guān)，點(diǎn)上所連接的基線數(shù)越多點(diǎn)的可靠性則越高。
4、在布網(wǎng)時(shí)要使網(wǎng)中所有最小異步環(huán)的邊數(shù)不大于6 條
在布設(shè)GPS 網(wǎng)時(shí)，檢查GPS 觀測值基線向量質(zhì)量的最佳方法是異步環(huán)閉合差。而隨著組成異步環(huán)的基線向量數(shù)的增加，其檢驗(yàn)質(zhì)量的能力將逐漸下降，因此，要控制最小異步環(huán)的邊數(shù)。
所謂最小異步閉合環(huán)，即構(gòu)成閉合環(huán)的基線邊是異步的，且邊數(shù)又是最少的。
5、提高GPS網(wǎng)精度的方法
可以通過下列方法提高GPS網(wǎng)的精度：
為保證GPS 網(wǎng)中各相鄰點(diǎn)具有較高的相對精度，對網(wǎng)中距離較近的點(diǎn)一定要進(jìn)行同步觀測，以獲得它們間的直接觀測基線;
為提高整個GPS 網(wǎng)的精度，可以在全面網(wǎng)之上布設(shè)框架網(wǎng)，以框架網(wǎng)作為整個GPS 網(wǎng)的骨架;
在布網(wǎng)時(shí)要使網(wǎng)中所有最小異步環(huán)的邊數(shù)不大于6 條;
若要采用高程擬合的方法測定網(wǎng)中各點(diǎn)的正常高/正高，則需在布網(wǎng)時(shí)選定一定數(shù)量的水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)盡可能的多，且應(yīng)在網(wǎng)中均勻分布，還要保證有部分點(diǎn)分布在網(wǎng)中的四周，將整個網(wǎng)包含在其中;
為提高GPS 網(wǎng)的尺度精度，可采用增設(shè)長時(shí)間、多時(shí)段的基線向量。
6、布設(shè)GPS 網(wǎng)時(shí)起算點(diǎn)的選取與分布
若要求所布設(shè)的GPS 網(wǎng)的成果與舊成果吻合最好，則起算點(diǎn)數(shù)量越多越好。若不要求所布設(shè)的GPS 網(wǎng)的成果完全與舊成果吻合，則一般可選3～5 個起算點(diǎn)，這樣既可以保證新老坐標(biāo)成果的一致性，也可以保持GPS 網(wǎng)的原有精度。
為保證整網(wǎng)的點(diǎn)位精度均勻，起算點(diǎn)一般應(yīng)均勻地分布在GPS 網(wǎng)的周圍。要避免所有的起算點(diǎn)分布在網(wǎng)中一側(cè)的情況或連成一線的情況。
2、 GPS基線解算
1 、基線解算的步驟
基線解算的過程，實(shí)際上主要是一個利用最小二乘法進(jìn)行平差的過程。平差所采用的觀測值主要是雙差觀測值。在基線解算時(shí)，平差要分五個階段進(jìn)行。第一階段，根據(jù)三差觀測值，求得基線向量的初值。第二階段，根據(jù)初值及雙差觀測值進(jìn)行周跳修復(fù)。第三階段進(jìn)行雙差浮點(diǎn)解算，解算出整周未知數(shù)參數(shù)和基線向量的實(shí)數(shù)解。第四階段將整周未知數(shù)固定成整數(shù)，即整周模糊度固定。在第五階段，將確定了的整周未知數(shù)作為已知值，僅將待定的測站坐標(biāo)作為未知參數(shù)，再次進(jìn)行平差解算，解求出基線向量的最終解-整數(shù)解。
2 、重復(fù)基線的檢查
同一基線邊觀測了多個時(shí)段得到的多個基線邊稱為重復(fù)基線邊。對于不同觀測時(shí)段的基線邊的互差，其差值應(yīng)小于相應(yīng)級別規(guī)定精度的22倍。而其中任一時(shí)段的結(jié)果與各時(shí)段平均值之差不能超過相應(yīng)級別的規(guī)定精度。
我們在進(jìn)行基線處理時(shí)經(jīng)常會遇到重復(fù)基線檢查不合格的情況。而造成這種情況的主要有以下幾種情況：
1、在架設(shè)儀器時(shí)由于對中整平的誤差造成(該種情況一般對短基線影響很大)，處理該種情況時(shí)需要在出外業(yè)前對基座進(jìn)行檢查并且進(jìn)行外業(yè)觀測架設(shè)儀器時(shí)嚴(yán)格對中整平。
2、由于點(diǎn)號及儀器高輸錯、或外業(yè)記錄時(shí)出錯造成(這種情況最為普遍，并且由于該種情況還會造成異步環(huán)搜索時(shí)異步環(huán)不閉合)，一般來說在軟件上比較好檢查出出錯的觀測點(diǎn)，例如我們可以在軟件上查看觀測數(shù)據(jù)通過觀測數(shù)據(jù)的初始經(jīng)緯度來判定點(diǎn)號是否出錯。在搜索異步環(huán)時(shí)往往超限數(shù)據(jù)非常大。對于這種情況的處理一定要嚴(yán)格外業(yè)觀測手簿的記錄。
3、 閉合環(huán)搜索
在GPS測量中，為了檢驗(yàn)GPS野外實(shí)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，往往需要計(jì)算GPS網(wǎng)中同步環(huán)或異步環(huán)閉合差。
為了使精度評估更準(zhǔn)確，往往需要刪除一些重復(fù)基線，通常的軟件都要求手工輸入，若網(wǎng)較復(fù)雜，則工作量就非常龐大，而且錯誤、遺漏也就難以避免。實(shí)際上，在軟件中，可以結(jié)合圖論的有關(guān)知識，采用深度優(yōu)先搜索的方法搜索整個GPS網(wǎng)中的最小獨(dú)立閉合環(huán)、最小獨(dú)立異步閉合環(huán)、最小獨(dú)立同步閉合環(huán)以及手工選定環(huán)路和重復(fù)基線。
所謂最小獨(dú)立閉合環(huán)，具有以下幾方面的含義：
閉合環(huán)必須是最小的，即邊數(shù)是最少的;
閉合環(huán)必須是獨(dú)立的。
4、 GPS基線向量網(wǎng)平差
在一般情況下，多個同步觀測站之間的觀測數(shù)據(jù)，經(jīng)基線向量解算后，用戶所獲得的結(jié)果一般是觀測站之間的基線向量及其方差與協(xié)方差。再者，在某一區(qū)域的測量工作中，用戶可能投入的接收機(jī)數(shù)總是有限的，所以，當(dāng)布設(shè)的GPS網(wǎng)點(diǎn)數(shù)較多時(shí)，則需在不同的時(shí)段，按照預(yù)先的作業(yè)計(jì)劃，多次進(jìn)行觀測。而GPS解算不可避免地會帶來誤差、粗差以及不合格解。在這種情況下，為了提高定位結(jié)果的可靠性，通常需將不同時(shí)段觀測的基線向量連接成網(wǎng)，并通過觀測量的整體平差，以提高定位結(jié)果的精度。這樣構(gòu)成的GPS網(wǎng)，將含有許多閉合條件，整體平差的目的，在于清除這些閉合條件的不符值，并建立網(wǎng)的基準(zhǔn)。
另外，不管是靜態(tài)解算還是動態(tài)解算，都是在WGS-84坐標(biāo)系下進(jìn)行的，而已有的經(jīng)典地面控制網(wǎng)規(guī)模大，資料豐富;或者，用戶只進(jìn)行小范圍的測量，需要的僅僅是局部平面坐標(biāo);加之，GPS單點(diǎn)定位的坐標(biāo)精度較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高精度測量的要求。而且，通常用戶需要的是國家坐標(biāo)系下的大地坐標(biāo)(或投影坐標(biāo))或地方坐標(biāo)系下的投影坐標(biāo)，高程坐標(biāo)也不再是大地高(橢球高)，而是水準(zhǔn)高(正高)。有時(shí)還需要通過高精度GPS網(wǎng)與經(jīng)典地面網(wǎng)的聯(lián)合處理，加強(qiáng)和改善經(jīng)典地面網(wǎng)，以滿足用戶的需要。這樣就需要將WGS-84之間的坐標(biāo)增量轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)中去，從而得到用戶所需要的坐標(biāo)。由于坐標(biāo)系之間的系統(tǒng)參數(shù)不一樣以及水準(zhǔn)異常等原因，這種轉(zhuǎn)換理所當(dāng)然地會帶來誤差。
根據(jù)平差所進(jìn)行的坐標(biāo)空間，可將GPS 網(wǎng)平差分為三維平差和二維平差。根據(jù)平差時(shí)所采用的觀測值和起算數(shù)據(jù)的數(shù)量和類型，可將平差分為無約束平差約束平差和聯(lián)合平差等。
所謂三維平差是指平差在空間三維坐標(biāo)系中進(jìn)行。觀測值為三維空間中的觀測值，解算出的結(jié)果為點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)。GPS 網(wǎng)的三維平差，一般在三維空間直角坐標(biāo)系或三維空間大地坐標(biāo)系下進(jìn)行。所謂二維平差，是指平差在二維平面坐標(biāo)系下進(jìn)行，觀測值為二維觀測值，解算出的結(jié)果為點(diǎn)的二維平面坐標(biāo)。
所謂無約束平差，指的是在平差時(shí)不引入會造成GPS 網(wǎng)產(chǎn)生由非觀測量所引起的變形的外部起算數(shù)據(jù)。常見的GPS 網(wǎng)的無約束平差，一般是在平差時(shí)沒有起算數(shù)據(jù)或沒有多余的起算數(shù)據(jù)。所謂約束平差，指的是平差時(shí)所采用的觀測值完全是GPS 基線向量，而且，在平差時(shí)引入了使得GPS 網(wǎng)產(chǎn)生由非觀測量所引起的變形的外部起算數(shù)據(jù)。
GPS 網(wǎng)的聯(lián)合平差，指的是平差時(shí)所采用的觀測值除了GPS 觀測值以外，還采用了地面常規(guī)觀測值，這些地面常規(guī)觀測值包括邊長、方向、角度等觀測值等。
3 、常遇問題的解決辦法
1.如何處理不合格基線
通過設(shè)置衛(wèi)星高度角、采樣間隔、有效歷元等參數(shù)可以對基線進(jìn)行優(yōu)化。
衛(wèi)星高度截止角
衛(wèi)星高度角的截取對于數(shù)據(jù)觀測和基線處理都非常重要，觀測較低仰角的衛(wèi)星有時(shí)會因?yàn)樾l(wèi)星信號強(qiáng)度太弱、信噪比較低而導(dǎo)致信號失鎖，或者信號在傳輸路徑上受到較大的大氣折射影響而導(dǎo)致整周模糊度搜索的失敗。但選擇較大的衛(wèi)星高度角可能出現(xiàn)觀測衛(wèi)星數(shù)的不足或衛(wèi)星圖形強(qiáng)度欠佳，因此同樣不能解算出最佳基線。
一般情況下處理基線中高度截止角默認(rèn)設(shè)置為20度。如果同步觀測衛(wèi)星數(shù)太少或者同步觀測時(shí)間不足，對于短基線來說，可以適當(dāng)降低高度角后重新試算，這樣可能會獲得滿足要求的基線結(jié)果，此時(shí)應(yīng)注意，要求測站的數(shù)據(jù)要穩(wěn)定，且環(huán)視條件要好，解算后的基線應(yīng)進(jìn)行外部檢核(如同步環(huán)和異步環(huán)檢核)以保證其正確性。
如果用默認(rèn)設(shè)置值解算基線失敗，且連續(xù)觀測時(shí)間較長、觀測的衛(wèi)星數(shù)較多、圖形強(qiáng)度因子GDOP值較小，則適當(dāng)提高衛(wèi)星的高度角重新進(jìn)行解算可能會得到較好的結(jié)果，這主要是觀測環(huán)境和低仰角的衛(wèi)星信號產(chǎn)生了較嚴(yán)重的多路徑效應(yīng)和時(shí)間延遲所引起的。
采樣間隔
一般的接收機(jī)具有較高的內(nèi)部采樣率(指野外作業(yè)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集間隔，由1秒至255秒自由設(shè)置，默認(rèn)為15秒)。而處理基線中并不是所有的數(shù)據(jù)都參與處理，而是從中根據(jù)優(yōu)化原則選取其中一部分的數(shù)據(jù)采樣進(jìn)行處理。采集高質(zhì)量的載波相位觀測值是解決周跳問題的根本途徑，而適當(dāng)增加其采集密度，又是診斷和修復(fù)周跳的重要措施，因此在采用快速靜態(tài)作業(yè)或者該基線觀測時(shí)間較短的情況下，可以適當(dāng)把采樣間隔縮短。
無效歷元
在某些情況下，例如該衛(wèi)星的健康情況惡劣;或者測站環(huán)境不理想、受電磁干擾而導(dǎo)致某些衛(wèi)星數(shù)據(jù)信號經(jīng)常失鎖;又或者低仰角的衛(wèi)星有時(shí)會因?yàn)樾l(wèi)星信號強(qiáng)度太弱、信噪比較低而導(dǎo)致信號失鎖，或者信號在傳輸路徑上受到較大的大氣折射影響而導(dǎo)致整周模糊度搜索的失敗。此時(shí)應(yīng)該對該衛(wèi)星的星歷進(jìn)行處理。
通過查看基線詳解，可以對衛(wèi)星觀測中周跳的情況進(jìn)行檢查，對于失鎖次數(shù)較多的衛(wèi)星或者觀測歷元數(shù)過少的衛(wèi)星進(jìn)行剔除。
如何確定坐標(biāo)系統(tǒng)
標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系統(tǒng)
采用標(biāo)準(zhǔn)的WGS-84、北京54以及國家80坐標(biāo)系可以直接在網(wǎng)平差設(shè)置里選擇，但是必須按要求輸入正確的原點(diǎn)經(jīng)度(投影中央子午線)。
自定義坐標(biāo)系統(tǒng)(或者工程橢球)
① 已知參數(shù)
一般的自定義坐標(biāo)系(或工程橢球)是從標(biāo)準(zhǔn)的國家坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換而來，大多數(shù)情形下是對加常數(shù)或者中央子午線、投影橢球高重新進(jìn)行定義，因此必須選擇相應(yīng)的參數(shù)，包括所用橢球的參數(shù)、加常數(shù)、投影中央子午線、投影橢球高等。
�、� 未知參數(shù)
假如是完全獨(dú)立自定義的工程坐標(biāo)系，尤其是沒有辦法與國家點(diǎn)聯(lián)測、又或者投影變形超過規(guī)范要求的，可以選用標(biāo)準(zhǔn)橢球，例如北京54橢球參數(shù)，然后采用固定一點(diǎn)和一個方位角的辦法來處理。具體方法如下：
采用基線某一端點(diǎn)的單點(diǎn)定位解作為起點(diǎn)，然后用高精度的紅外激光測距儀測出到基線另一端點(diǎn)的邊長，經(jīng)過嚴(yán)格的改正后，投影到指定高度(一般是測區(qū)的平均高程面)，然后假定一個方位角(一般是采用真北方向)算出基線終點(diǎn)的坐標(biāo)，以此兩點(diǎn)作為約束點(diǎn)，然后采用與前面一致的橢球參數(shù)，投影橢球高，此時(shí)注意原點(diǎn)經(jīng)度(中央子午線)可以采用測區(qū)中央的子午線。這樣，一方面使到其變形滿足規(guī)范要求，另一方面在小比例尺的圖上可以與國家標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系聯(lián)系起來。
工程施工單位經(jīng)常使用的自定義坐標(biāo)系統(tǒng)。如果設(shè)計(jì)單位在測設(shè)時(shí)候布設(shè)了控制點(diǎn)且提供控制坐標(biāo)成果的情況下。施工單位在使用GPS加密控制點(diǎn)的時(shí)候進(jìn)行網(wǎng)平差就比較簡單。我們只需要聯(lián)測設(shè)計(jì)院提供的成果進(jìn)行平差就好。
但是如果設(shè)計(jì)單位沒有提供控制點(diǎn)成果的情況下我們使用GPS進(jìn)行控制點(diǎn)的觀測時(shí)，就一定要確定好坐標(biāo)系統(tǒng)。通常我們選擇自定義坐標(biāo)系統(tǒng)中的第二項(xiàng)即未知參數(shù)的情況進(jìn)行網(wǎng)平差。例如某大橋的控制測量我們布設(shè)好控制點(diǎn)后進(jìn)行觀測。數(shù)據(jù)處理完后進(jìn)行網(wǎng)平差時(shí)。我們就可在某端選取一個點(diǎn)將該點(diǎn)的大地坐標(biāo)(經(jīng)緯度)正算成平面直角坐標(biāo)，然后用高精度的紅外激光測距儀測出到基線另一端點(diǎn)的邊長，經(jīng)過嚴(yán)格的改正后，投影到指定高度(一般是測區(qū)的平均高程面)，然后假定一個方位角(一般是采用真北方向)算出基線終點(diǎn)的坐標(biāo)，以此兩點(diǎn)作為約束點(diǎn)，然后采用與前面一致的橢球參數(shù)，投影橢球高，此時(shí)注意原點(diǎn)經(jīng)度(中央子午線)可以采用測區(qū)中央的子午線。亦可將該點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)作為約束點(diǎn)，然后在平差選擇中選擇角度約束指定另外一端點(diǎn)的坐標(biāo)方位角和距離進(jìn)行約束平差
rtk靜態(tài)測量需要幾個已知點(diǎn)
該測量其中兩點(diǎn)必須是已知點(diǎn)。
如果有三臺儀器，在三點(diǎn)觀測完畢時(shí)需要同時(shí)關(guān)機(jī)，再將其中一臺搬至另外一點(diǎn)以此類推，剛開始學(xué)習(xí)盡量是就觀測四個點(diǎn)，其中兩點(diǎn)必須是已知點(diǎn)。
如果在有地形圖的情況下先在地形圖中選擇需要做的點(diǎn)的位置大致保證三點(diǎn)成正三角形形狀，并標(biāo)注出坐標(biāo)。
三臺rtk如何做靜態(tài)測量
1.測量點(diǎn)準(zhǔn)備。在測量點(diǎn)放置三腳架，確保三腳架嚴(yán)格對中、整平，并裝上測量件。量取天線高三次，取三次測量的平均數(shù)作為最終的天線高，天線高的量取包括桿高、斜高、直高和測片高。
2.儀器架設(shè)。將三臺RTK主機(jī)分別連接到測片上，測片凸出的一面朝上，然后連接基座和腳架。在架設(shè)儀器時(shí)，不需要上天線。
3.儀器設(shè)置。使用手薄連接三臺儀器，進(jìn)行配置，設(shè)置儀器為靜態(tài)采集模式。在主機(jī)模式下，設(shè)置主機(jī)工作模式為靜態(tài)。
4.觀測與記錄。在所有儀器開機(jī)并設(shè)置為靜態(tài)模式后，開始觀測。記錄每臺儀器的開機(jī)時(shí)間、儀器編號、對應(yīng)點(diǎn)名、天線高、測量時(shí)間等信息。
5.數(shù)據(jù)處理與下載。靜態(tài)測量完成后，關(guān)機(jī)并記錄關(guān)機(jī)時(shí)間。之后，進(jìn)行靜態(tài)數(shù)據(jù)的下載和靜態(tài)數(shù)據(jù)處理。此外，在三點(diǎn)觀測完畢后，需要同時(shí)關(guān)機(jī)，并將一臺儀器搬至另外一點(diǎn)進(jìn)行觀測。剛開始學(xué)習(xí)時(shí)，建議觀測四個點(diǎn)，其中兩個必須是已知點(diǎn)。
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