利用GPS(RTK)進行工程放樣、界址點測量及其精度分析

時間：2023-03-18 03:42:58 機電畢業論文我要投稿

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　　論文關鍵詞：GPS(RTK)　工程放樣　點放樣　曲線放樣　地籍測量　界址點

　　論文摘要：本論文主要介紹GPS(RTK)的基本原理、系統組成、技術特點、誤差來源和使用方法及操作步驟，并利用GPS(RTK)在工程測量中進行點放樣、曲線放樣以及在地籍測量中進行界址點測量，對測量結果進行精度分析。通過對放樣點和界址點測量結果的精度分析，得出了GPS(RTK)的測量精度是可以達到工程放樣和界址點測量的精度要求的結論，并且通過工程實例說明了GPS(RTK)具有工作效率高、定位精度高、全天候作業、數據處理能力強和操作簡單易于使用等特點。通過本文的論述我們了解了如何使用GPS(RTK)進行工程放樣和界址點測量，并為GPS(RTK)在工程放樣和界址點測量的可行性進行了論證，拓展了GPS(RTK)在測量領域的應用范圍，增強了使用GPS(RTK)的實際操作能力，為以后承擔更多的測量工作奠定了基礎。

　　ABSTRACT：The present paper is mainly introduced GPS(RTK) the basic principle, the system composition, the technical characteristic, the error source and the application method and the sequence of operation, and carry on a lofting, the curve lofting as well as using GPS(RTK) in the project survey carry on the boundary point survey in the cadastration, carries on the precision analysis to the measurement result. Through to the lofting and the boundary point precision analysis, has obtained the GPS(RTK) measuring accuracy is may achieve the project lofting and the boundary point survey precision request conclusion, and explained through the project example GPS(RTK) has the working efficiency high, the pointing accuracy high, the all-weather work, data-handling capacity strong and the operation simple easy to use and so on the characteristics. Elaborated us through this article to understand how used GPS(RTK) to carry on the project lofting and the boundary point survey, and was GPS(RTK) has carried on the proof in the project lofting and the boundary point survey feasibility, has developed GPS(RTK) in the survey domain application scope, strengthened has used GPS(RTK) the actual operation ability, will undertake the more surveying work for later to lay the foundation.

　　Key words：GPS(RTK)；Project lofting； Lofting；Curve lofting；Cadastration； Boundary point

　　第1章緒論

　　1.1 概述

　　全球定位系統（Global Positioning System）是由美國國防部聯合美國海、陸、空三軍為滿足其軍事導航定位而建立的無線電導航定位系統。其系統從1973年開始研究，到1993年完成全部工作衛星組網工作。該系統由24顆衛星組成，衛星分布在相隔60°的6個軌道面上，軌道傾角55°衛星高度20200km，衛星運行周期11h58m，這樣在地球上任何地點、任何時間都可以接收至少4顆衛星運行定位。由于GPS具有實時提供三維坐標的能力，因此在民用、商業、科學研究上也得到了廣泛應用。它不僅具有全球性、全天候、連續的精密三維導航與定位能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。從靜態定位到快速定位、動態定位，GPS技術已廣泛應用于測繪工作中。

　　對于我們所熟知GPS，可以說它是測量史上的一次變革，它為我們提供了全天候、高精度、高效率的測量方法。但是GPS也有它自己的不足之處，比如說作業時間長、數據要進行內業處理等。

　　RTK(Real Time kinematic)是GPS發展的最新成果，它彌補GPS原有的不足之處，它不僅具有GPS原有的全天候、高精度、無須光學通視的特點，而且還可以為測量提供實時的定位結果，可以說RTK的產生是GPS應用的拓展，是測量方法的又一次突破，是測量史上的又一次變革。由于RTK能夠實時提供高精度的定位結果，所以有人又稱它為“GPS全站儀”。

　　1.2 RTK應用于工程放樣和界址點測量的分析

　　本文將對RTK用于工程測量中的點放樣、曲線放養及地籍測量中的界址點測量做具體的闡述，由于RTK是利用高空中的衛星進行定位的，在定位過程中是有很多干擾因素的存在的，加之RTK自身的不完善，這樣就會影響RTK的定位精度，對于RTK能否達到上述測量工作的精度要求，以及實際應用時能否方便的操作使用，對此，我們要對RTK進行點放樣、曲線放樣及界址點測量的可行性進行實例論證，并制定如下方按。

　　為了論證RTK用于點放樣、曲線放樣，我們制定了如下方案：首先用RTK進行點的放樣，并且放樣點的數量較多，在放樣完后，用高精度的全站儀對放樣點進行測量，并把全站儀測量的值看作為放樣點的真值，這樣我們對點坐標的設計值與全站儀的實際測量值進行對比并進行精度分析，由于放樣點較多，我們可以把這些點的點位中誤差作為RTK放樣的點位中誤差，并與《工程測量規范》的規定中誤差進行比較，看RTK的放樣點位精度能否達到要求。

　　對于界址點的測量我們依然采取上述方法：先用RTK進行界址點測量，再用全站儀用一定的方法對界址點進行測測量，最后進行精度分析。對于分析的結果我們可以與《地籍測量規范》中的規定值進行比較，看測量結果能否達到要求。

　　通過對分析結果的對比，我們得出了RTK的測量精度是可以用于點放樣、曲線放樣及界址點測量的結論，這樣我們不僅有了RTK測量的理論依據還具備了RTK測量的實踐依據，也為以后使用RTK進行測量工作奠定了基礎。

　　由于RTK可以用于上述測量，我們以RTK的測量方法與傳統的測量方法進行比較，并通過對比說明RTK的特點。

　　對于工程測量來說，工程放樣是必不可少的，一個較大的工程建設，含有大量的工程放樣工作，放樣質量的好壞直接影響到工程建設的質量，能否高質量，高效率的完成放樣工作是我們亟待解決的問題，而工程放樣中的最基本的放樣就是點放樣。

　　放樣就是要求通過一定方法采用一定儀器把人為設計好的點位在實地給標定出來，過去采用的常規放樣方法很多，如經緯儀交會放樣、全站儀的邊角放樣等等，一般要放樣出一個設計點位時，往往需要來回移動目標，而且要2 -3人配合操作。同時在放樣過程中還要求點間通視情況良好，有時放樣中遇到困難的情況會借助于很多方法才能實現，在生產應用上效率不是很高。如果采用RTK技術放樣時，僅需把設計好的點位坐標輸人到手簿中，拿著GPS接收機，它會提醒你走到要放樣點的位置，既迅速又方便，由于RTK是通過坐標來直接放樣的，而且精度很高也很均勻，因而在外業放樣中效率會大大提高，且只需一個人操作。RTK工程放樣與“經緯儀加鋼尺”或“全站儀”放樣相比，可以說是工程放樣的一次深遠的測量革命，它具有作業簡便、直觀、高效等諸多優點。

　　地籍測量是精確測定土地權屬界址點的位置，同時測繪供土地和房產和部門使用的大比例尺的地籍平面圖，并量算土地和房屋面積。常規的測量方法(如用經緯儀、測距儀等)通常是先布設控制網點，這種控制網一般是在國家高等級控制網點的基礎上加密次級控制網點；最后依據加密的控制點和圖根控制點，測定界址點的位置并按照一定的規律和符號繪制宗地圖；這種測圖方法不僅要求測站點界址點通視，而且要求至少2~3人操作，作業效率較低；而利用RTK技術不僅可以高精度、快速地測定各級控制點的坐標，甚至可以不布設各級控制點，僅依據一定數量的基準控制點，便可以測定界址點。采用 RTK技術用于地籍界址點測量，在宗地間指界過程中，就可以完成界址點的平面坐標數據采集，并能得到厘米級甚至更高精度，提高了工作效率及效益。

　　1.3 本章小結

　　通過本章的論述我們了解了GPS的產生為我們的生產、生活帶來了方便。RTK的產生是GPS發展的最新成果，本章通過對RTK應用于工程放樣中的點放樣和曲線放樣及地籍測量中的界址點測量的方按設計，說明了RTK用于上述測量的方法及如何對測量結果的精度進行檢驗。對傳統測量方法存在的問題進行論述，并結合RTK的技術特點，通過對比分析，說明了RTK用于點放樣、曲線放樣及界址點的測量的可行性進行及優點，得出了RTK是可以用于上述測量的結論。

　　第2章 RTK的基本原理、誤差來源及作業過程

　　2.1 RTK的基本原理、誤差來源及作業過程

　　高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術就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，同時給出厘米級定位結果，歷時不到一秒鐘。流動站可處于靜止狀態，也可處于運動狀態；可在固定點上先進行初始化后再進入動態作業，也可在動態條件下直接開機，并在動態下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數解固定后，即可進行每個歷元的實時處理，只要能保持5顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動站可隨時給出厘米級定位結果。RTK 系統可應用于兩項主要測量任務，即測點定位和測設放樣。

　　2.1.1 RTK的基本原理、系統組成及工作條件

　　1、RTK（Real Time Kinematic）技術是以載波相位測量與數據傳輸技術相結合的以載波相位測量為依據的實時差分GPS測量技術，是GPS測量技術發展里程中的一個標志，是一種高校的定位技術。它是利用2臺以上GPS接收機同時接收衛星信號，其中一臺安置在已知坐標點上作為基準站，另一臺用來測定未知點的坐標——移動站，基準站根據該點的準確坐標求出其到衛星的距離改正數并將這一改正數發給移動站，移動站根據這一改正數來改正其定位結果，從而大大提高定位精度。它能夠實時的地提供測站點指定坐標系的三維定位結果，并達到厘米級精度。RTK技術根據差分方法的不同分為修正法和差分法。修正法是將基準站的載波相位修正值發送給移動站，改正移動站接收到的載波相位，再解求坐標；差分法是將基準站采集到的載波相位發送給移動站，進行求差解算坐標。RTK的關鍵技術主要是初始整周期模糊度的快速解算數據鏈的優質完成——實現高波特率數據傳輸的高可靠性和強抗干擾性。RTK工作原理及模式如下圖2.1所示。

圖2.1 RTK工作原理

　　2、RTK系統主要由三大部分組成：（1）基準站接收機（2）數據鏈（3）移動站接收機。

3、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。

　　2.1.2 RTK的誤差來源和測量精度

　　1、RTK定位的誤差，一般分為兩類:同儀器和干擾有關的誤差。同儀器和干擾有關的誤差:包括天線相位中心變化、多路徑誤差、信號干擾和氣象因素；同距離有關的誤差:包括軌道誤差、電離層誤差和對流層誤差。對固定基準站而言，同儀器和干擾有關的誤差可通過各種校正方法予以削弱，同距離有關的誤差將隨移動站至基準站的距離的增加而加大，所以RTK的有效作業半徑是有限制的（一般為幾公里）。同距離有關的誤差的主要部分可通過多基準站技術來消除。但是其殘余部分也隨著移動站至基準站距離的增加而加大。

　　(1)同儀器和干擾有關的誤差

　　天線相位中心變化：天線的中心和相位中心一般不重合，而且電子相位中心是變化的，它取決于接收信號的頻率、方位角和高度角。天線相位中心的變化，可使點位坐標的誤差一般達到3~5cm。因此，若要提高RTK測量的定位精度，必須進行天線校正。

　　多路徑誤：多路徑誤差是RTK測量中最嚴重的誤差，其大小取決于天線周圍的，一般為幾厘米，高反射環境下可超過lOcm。多路徑誤差可通過選擇地形開闊、不具反射面的點位、采用具有削弱多徑誤差的各種技術的天線、基準站附近鋪設吸收電波的等措施予以削弱。

　　信號干擾：信號干擾可能有多種原因，如無線電發射源、雷達裝置、高壓線等，干擾的強度取決于頻率、發射臺功率和至干擾源的距離。為了削弱電磁波幅射副作用，必須在選點時遠離這些干擾源，離無線電發射臺應超過200米，離高壓線應超過50米。

　　氣象因素：快速運動中的氣象峰面，可能導致觀測坐標的變化達到1-2dm。因此，在天氣急劇變化時不宜進行RTK測量。

　　(2)同距離有關的誤差

　　軌道誤差：目前軌道誤差只有幾米，其殘余的相對誤差影響約為1×10 ，就短基線(<lOkm)而言，對結果的影響可忽略不計，但是對20~30km的基線則可達到幾厘米。

　　電離層誤差：電離層引起電磁波延遲從而產生誤差，其延遲強度與電離層的電子密度密切相關，電離層的電子密度隨太陽黑子活動狀況、位置、季節變化、晝夜不同而變化，白天為夜間的5倍，冬季為夏季的5倍，太陽黑子活動最強時為最弱時的4倍。利用下列方法可使電離層誤差得到有效的消除和削弱:利用雙頻接收機將L1和L2的觀測值進行線性組合來消除電離層的影響：利用兩個以上觀測站同步觀測量求差（短基線）；利用電離層模型加以改正。實際上RTK技術一般都考慮了上述因素和辦法。但在太陽黑子爆發期內，不但RTK測量無法進行，即使靜態GPS測量也會受到嚴重影響。太陽黑子平靜期，其誤差一般小于5×10 。

　　對流層誤差：對流層誤差同點間距離和點間高差密切相關，一般可達3×10 。

　　2、RTK測量采用求差分法降低了載波相位測量改正后的殘余誤差及接受機鐘差和衛星改正后的殘余誤差等因素的影響，使測量精度達到厘米級，一般系統標稱精度為10mm+2×10 。工程實踐和研究證明RTK測量能達到厘米級精度。有研究表明，RTK測量的平面精度在數據鏈信號接收半徑小于4km時可保持較高精度，用全站儀檢查其中誤差在±5cm以內)，大于4km時測量誤差明顯增大。另外作業時接收到的衛星數目越少，RTK測量結果誤差越大，但只要能接收到5顆以上衛星，得出的固定解就能達到儀器標稱精度。

　　2.1.3 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、其他測量儀器。

　　2.1.4 RTK的局限性和精度保障

　　當然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，GPS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。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°(如可以選在最高物的頂樓)。

　　2、點位應遠離大功率無線電發射源(如臺、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。

　　2.1.5 RTK的作業過程

　　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W CS一84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。

　　(1)在已知轉換參數的情況下。如果有當地坐標系統與W CS84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。

　　(2)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

　　(1)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。

　　(2)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。

　　2.2 本章小結

通過本章的論述我們了解了RTK的基本原理、系統組成及工作條件。RTK的誤差來源有很多種，知道了它們的來源，對于我們采取一定的措施保證RTK的測量精度，提供了理論依據。RTK的技術特點是RTK優于其他測量技術的概括。雖然RTK的系統是現代測量的最新成果，但它應有不足之處。了解了RTK的局限性，使我們知道了對于一些測量RTK也是受到限制的。RTK的作業過程是使用RTK的基本步驟，也是今后使用RTK所必須進行的操作，通過對作業過程的敘述，使我們初步掌握了RTK的使用方法。

　　第3章利用RTK進行點放樣和曲線放樣

　　3.1 利用RTK進行點放樣

　　物的形狀和大小是通過其特征點在實地上表示出來的。如建筑物的中心、四個角點、轉折點等。因此點放樣是建筑物和構筑物放樣的基礎。用RTK進行點位放樣同傳統放樣一樣，需要兩個以上的控制點，但不同的是傳統的方法是通過距離或方向來放樣定點，或用全站儀用兩點定向后放樣定點，而RTK是用2~3個控制點進行點校正，就可在無光學通視（電磁波通視）的條件下進行點位的放樣，這是傳統方法難以實現的。

　　3.1.1 點放樣工程實例

　　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。

（1）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。

（2）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。

（3）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。本次工程點的設計坐標值見表3.1。

表3.1 點放樣設計坐標

3.1.2 點放樣的精度分析

放樣完畢后，為了用RTK放樣點的精度。我們制定如下方案：用萊卡TC405對放樣點進行精確測量（由于測量的目的是檢驗RTK的點放樣精度，所以依然使用RTK所用來校正的基準點作為控制點進行定向，這樣可以減少誤差的疊加，并將全站儀的測量誤差忽略不計，即將全站儀的測量結果看作真值，與點的設計坐標值進行比較）。點的設計坐標值用X，Y表示，全站儀實際測量值用X`，Y`表示，詳細數據見表3.2。

表3.2 點放樣設計值與檢驗值比較

以全站儀所測定的坐標值為真值，那么2種方法所測得的坐標的差值即可認為是RTK測量的誤差。根據《工程測量規范》點位誤差<5cm,可得如下結論。

1、RTK測量結果與全站儀測量結果互差均在厘米級，其中互差最大為3.4cm ,最小為0.4cm。

2、若以全站儀測定的點位坐標為準，RTK放樣點點位誤差均在±5 c m以內，RTK放樣點點位相對于全站儀測定點位誤差按公式m=± 計算，結果為2.3cm。

　　3、數據表明:若以全站儀測量結果為準，可以認為RTK測量結果的點位精度達到厘米級，需要指出的是各點位之間不存在誤差累計，克服了傳統測量技術的弊端，完全能滿足點的測設精度要求。

　　4、但本次的結果是在全站儀測量誤差忽略不計的情況下進行對比分析的，如果考慮到全站儀的誤差，放樣點有可能出現誤差大于5cm的情況，對于這樣的點誤差，誤差的原因可能是RTK系統自身的誤差，也可能是測量對RTK的影響產生的誤差，或許也是我們自身操作的不正確造成的，但最有可能的原因就是放樣時存在測量環境影響中的“多路徑誤差”或“信號干擾誤差”。

　　5、對于上述誤差超限的點，我們可以根據誤差的原因，采取措施來消除或減小誤差，如：改變基準站的位置，選擇地形開闊的地點，遠離無線電發射源、雷達裝置、高壓電線等，或采用有削弱多路徑誤差的各種技術的天線等。對于誤差較大RTK又難以削弱其誤差的點我們可以采用其他的測設方法，如用經緯儀和測距儀利用導線點對RTK放樣的點進行測量，得出點的精確位置，再制作模板，標出點的正確位置。

　　3.2 利用RTK進行曲線放樣

　　公路、鐵路、渠道、輸電線以及其他管道工程都屬于線型工程，他們的中線通稱為線路。這些線路實際上是由空間的直線段和曲線段組合而成。在線路方向發生變化的地段，連接轉向處的曲線稱為平曲線。平曲線有圓曲線和緩和曲線兩種。圓曲線是有一定曲率半徑的圓弧。

　　3.2.1 一般曲線放樣方法

　　圓曲線放樣時，首先放樣曲線主要點，即ZY（直圓點）、QZ（曲中點）、YZ（圓直點）。α為交點JD上實地測出的偏角，圓曲線半徑由設計給出。因而可以根據圖3.1 幾何關系利用公式（3.1）、（3.2）、（3.3）、（3.4）計算出切線長，曲線長，外矢距及切曲差四項曲線要素：

圖3.1 曲線要素圖

T=tan R (3.1)

L= αR (3.2)

E=R(sec -1) (3.3)

q=2T-L (3.4)

　　一般方法是根據曲線要素放樣出曲線主點，再用已放樣出的主點放樣出其他點，由于放樣時是依據已放樣的主點，這樣容易造成誤差的累積。

　　常規儀器主點測設時，將經緯儀置于交點JD上，以線路方向定向，即自JD起沿兩切線方向分別量出切線長T，即可定出曲線起點ZY和終點YZ，然后在交點上后視點ZY(或YZ)，撥（180°-α）/2角，得分角線方向，沿此方向量出外矢距E，即得曲線中點QZ。在將儀器架設在ZY(或YZ)用極坐標法或偏角法進行曲線的詳細放樣。

　　3.2.2 曲線放樣工程實例

　　用RTK放樣曲線的準備工作與RTK的點的放樣一樣，如果曲線各點的坐標是已知數據，則可按放樣點的方法進行曲線放樣。但是如果不知道曲線坐標，也可以將曲線條件輸入手簿，由手簿解算主點和細部點的坐標進行放樣。南方RTK所提供的解算軟件是按一定的里程進行解算坐標的，待坐標解算完畢后就可按點的放樣方法進行放樣。曲線要素如表3.3，曲線如圖3.2。

表3.3 曲線要素表

圖3.2 曲線放樣圖

曲線主點及細部點坐標由計算得到，如表3.4。

表3.4 曲線主點及細部點設計坐標表

續表3.4 曲線主點及細部點設計坐標表

3.2.3 曲線放樣精度分析

如前所述對該曲線進行放樣，同樣為了檢驗放樣點的精度我們同樣用全站儀對放樣點進行測量，并將測量結果近似看作放樣點的真值，曲線點的設計坐標值和全站儀測量的近似真值及兩組坐標的誤差如下表3.5。

表3.5 曲線設計值與檢驗值的比較表

我們得出了和點的放樣一樣的結論：

1、RTK測量結果與全站儀測量結果互差均在厘米級，其中橫向最大誤差△X為-2.4cm,縱向最大誤差△Y為-3.1，點位互差最大為3.9cm ,最小為0.3cm。

2、若以全站儀測定的點位坐標為準，RTK放樣點點位誤差均在±5 c m以內，RTK放樣點點位相對于全站儀測定點位中誤差按公式m=± 計算，結果為1.7cm。

3、用RTK進行測設，曲線的橫向和縱向偏差完全可以滿足工程的要求，因其不存在誤差累計，所以已比常規儀器測設的精度高。

4、如有誤差超限的點，我們同樣可以根據測量的條件，判斷出誤差的來源，對于放樣點存在與市區的工程，誤差多為“信號干擾誤差”，對于接近水域的地區，則為“多路徑誤差”。

5、對于誤差超限的點我們可以用靜態GPS進行測量后，制作摸板，標出正確的點位，也可以用經緯儀和測距儀利用導線點進行測量，制作摸板，標出正確點位。

　　3.3本章小結

通過對本章的論述，我們掌握了利用RTK進行點放樣和曲線放樣的具體方法，可說RTK高效、省時、省力的特點在本次工程放樣中表現的尤為突出，但通過我們的實際操作也發現了RTK的不足之處，測量時由于有時基準站或移動站接受機接受衛星數目較少（少于5顆）時，會長時間不出現固定解，而只是處于浮動解的狀態，這樣就會延長我們的作業時間，而且精度也很難到達要求。為了提高精度最好根據選星計劃選擇衛星數日比較多，PDOP值比較小的時間段進行施測。對于達不到精度要求的點，也闡述了保障精度的方法。

　　第4章利用RTK進行界址點測量

　　4.1 界址點及其精度要求

　　我國實行土地的主義公有制，即全民所用制和勞動群眾集體所用制。土地產權是土地制度的核心。土地制度對于土地權利的種種約束表現為土地產權的約束。土地產權也像其他產權一樣，必須有的認同并得到法律的保障。土地權屬是指土地產權的歸屬，是存在于土地之中的排他性完全權利。

　　土地權屬界址包括界址線、界址點和界址標。所謂土地權屬界址線是指相鄰宗地的邊界線。有的界址線與明顯地物重合，如以圍墻、墻壁、道路、溝渠等。界址點是指界址線或邊界線的空間或屬性的轉折點。

　　界址點坐標的是在某一特定的坐標系中利用測量手段獲取的一組數據，即界址點位置的表達。它是確定宗地地理位置的依據，是量算宗地面積的基礎數據。界址點坐標對實地的界址點起著法律上的保護作用。

　　界址點坐標的精度，可根據測區土地價值和界址點的重要程度來加以選擇。在我國，考慮到地域之廣大和經濟發展不平衡，對界址點精度的要求也應有不同的等級。具體規定見下表4.1。

表4.1 《地籍測量規范》中對界址點的規定

4.2 界址點測量工程實例

4.2.1 界址點的確定

　　1、界址點的確定：一般是在進行權屬時進行的。地籍調查表中詳細說明了宗地界址點實地位置的情況，并丈量了界址點的邊長，草編了宗地號，詳細地繪有宗地草圖。這些資料都是進行界址點測量所必需的。

　　2、界址點位置野外踏勘：踏勘時應有參加地籍調查的工作人員引導，實地查找界址點位置，了解各宗地的用地范圍，并在藍圖上（最好是現勢性強的大比例尺圖件）用紅筆清晰地標記出界址點的位置和宗地的用地范圍。如無參考圖件，則要詳細畫好踏勘草圖，對于面積較小的宗地，最好能在一張紙上連續畫上若干個相鄰宗地的用地情況，并充分注意界址點的公用情況。對于面積較大的宗地要認真地注記好四至關系和功用界址點的情況。在畫好的草圖上標記權屬主的姓名和草編宗地號。在未定界限附近則可選擇若干固定的地物點或埋設參考標志。測定時按界址點坐標的精度要求測定這些點的坐標值，待權屬界限確定后，可據此來補測確認后的界址點坐標。這些輔助點也要在草圖上標注。

　　3、踏勘后的資料整理：這里主要是指草編界址點號和制作界址點觀測及計算草圖。進行地籍調查時，一般不知道各地籍調查區內的界址點數量，只知道每宗地有多少界址點，其界址點編號只在本宗地進行。因此，在地籍調查區內統一編制野外界址點觀測草圖，并統一編上草編界址點號，在草圖上注記出與地籍調查表中相一致量邊長及草編宗地號和權屬主姓名。詳細情況見表4.2和表4.3。

表4.2 權屬調查表

表4.3 界址點標示表

4.2.2界址點測量及宗地圖的繪制

1、用RTK測量界址的過程與上述放樣時的操作相同在這里不再贅述，坐標如表4.4。

表4.4 界址點坐標表

2、宗地圖的測制

宗地圖是描述宗地位置、界址點線和相鄰宗地關系的實地記錄。它是在地籍測繪工作的后階段，當對界址點坐標進行核對后，確認準確無誤，并且在其他的地籍資料也正確收集完畢的情況下，依照一定的比例尺制作的反映宗地實際位置的和有關情況的一種圖件。日常地籍工作中，一般逐宗實測繪制宗地圖。下圖為黑龍江工程學院內的中心花園宗地，宗地圖樣圖見圖4.1。

圖4.1 宗地圖

　　4.3 精度分析

　　對于界址點的測量結果我們采用同樣方法，用全站儀對界址點進行測量，并將全站儀的測量結果近似的看作界址點的真值進行精度分析，詳細數據見表4.5。

表4.5 兩種儀器測量界址點的比較表

我們根據上述結果得出如下結論：

(1)、RTK測量結果與全站儀測量結果互差均在厘米級，其中互差最大為3.8cm ,最小為1.9cm。

　　(2)、若以全站儀測定的點位坐標為準，RTK放樣點點位誤差均在±5 c m以內，RTK放樣點點位相對于全站儀測定點位誤差按公式m=± 計算，結果為2.8cm。

　　(3)、對于界址點的誤差來源，我們可以根據界址點的測量進行分析，由于界址點多存在于居民地之中，這里道路緊密，地形復雜，所以界址點附近存在有RTK的干擾源（如高壓線、變壓器、無線電發射源、高大物等）。

　　(4)、對于靠近RTK天線無法靠近的點(例如與墻角、墻壁以及與建筑物重合的界址點等)。此時，天線的對中誤差就將成為RTK測量界址點的最主要誤差，這時，應采取其他測量手段對界址點進行測量，如改用全站儀。

　　(5)、由于我們在進行地籍時，確定了界址點，并用鋼尺對相鄰界址點的邊長進行測量，為了保障界址點的精度，我們將測量的相鄰坐標進行邊長反算，與鋼尺的測量結果比較，對于誤差超過5cm的邊，界址點要重新測量，直到達到要求。

　　4.4 本章小結

　　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。

　　結論

　　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。