3DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2017.05.002
GNSSRTK测量技术可靠性分析
于水
（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队乌鲁木齐830011）
摘
要
随着我国经济的迅速发展，各种新技术不断应用到城市基础设施建设中去，对于基础测绘提出了更高的要求，在掌握新技
术的同时，各项新技术的互相融合与使用越来越重要。GNSSRTK技术虽然算不上新技术，但是随着经济的快速发展，对GNSSRTK技术精度可靠性提出了更高的要求，本课题对GNSSRTK技术可靠性进行了研究，为今后的测量总结经验。
关键词GNSSRTK全站仪
1工作原理
(或称为移动站)相对基准站的相对定位。GNSS使用
GNSSRTK测量是以基准站为中心，其它流动站
2GNSSRTK的精度分析
术，采用GNSSRTK技术可实时计算定位结果，由此
GNSSRTK技术是目前GNSS应用中的最新技
的是WGS-84坐标系，而生产中往往使用的是国家坐标系或地方坐标系(以下简称测区坐标系)。因为坐标系的不同，必须先求其转化参数，才能得到所需坐标系的坐标。测量时，基准站的一系列数据为已知数据，基准站和各流动站同时对同一组卫星进行观测，观测后基准站及时把所观测的信息及已知数据通过无线电波分别传送至各流动站，各流动站在坐标系统转换，最后显示所测点的测区坐标。应用这一原理，动态GNSS测量RTK可以及时准确的测得每一待测点的坐标。动态GNSSRTK测量首先要通过4个以上点WGS-84坐标和测区坐标系坐标，计算本测区的各项转换参数。转换参数直接关系到测量成果的准确性，因此，计算转换参数时要认真仔细。然后，选择基准站的架设位置，基准站应架设在测区中央周围无遮挡物的已知点上，此时，即可启动基准站开始测量。流动站到达待测点后开机，等待接收机初始化，初始化完成后，即开始测量。接收机接收到所设定的历元数后，这一点的测量过程即完成，显示该点的三维坐标。其它各点的测量重复进易于操作是动态GNSSRTK测量的又一重要特点。
便可在观测过程中监测观测成果的质量和解算结果的收敛情况，实时判定解算结果的可靠性，减少多余的观测，缩短观测时间。对GNSSRTK测量成果进行质量控制，分析其精度非常重要。目前，对GNSSRTK测量成果进行精度分析比较常用的方法有:双基
站比较法、重测比较法、快速静态比较法、穿线比较法和电台变频比较法等，本次检验采用了双基站比比较，对于相同的测量放样点，分别用GNSSRTK技术和全站仪技术进行了坐标和边长的测定。检验时采用全站仪，其测角精度为±2\"，测距精度为2+2ppm。2.1利用双基站比较法对RTK进行精度分析
此次实验用的是某品牌GNSSRTK分别在两个不同的位置架设了基准站进行双观测的。两次测量所使用的仪器相同，得到每个点的测量成果，且可认为两组数据是同等精度的测量。为双观测的精度评定提供前提条件，首先将基准站架设于已知控制点D4(4000000，300000，10)上，利用流动站分别测得10个中桩点的坐标。然后将基准站迁移到另一已知控制点:D9(4004006.9946，298261.029，12.0474)上，同坐标，两次测得的结果通过比较可以看出，在两个基准站下测得的中桩坐标见表1。2.2分析2.2.1例1
为了检测GNSSRTK平面点位测量的精度，对某已有控制网的控制点用GNSSRTK测量技术进行了实测，已知原有控制网的点位中误差的允许值为20
收到基准站数据的同时，迅速进行基线解算、平差、较法，对GNSSRTK的测量成果与全站仪测量结果的
行即可，直至所有点观测完成。整个观测过程简单、样利用流动站分别测得与前述相同的10个中桩点的
图1GNSSRTK工作原理图
mm，实际平差后的点位中误差见表2，GNSSRTK测
4于水:GNSSRTK测量技术可靠性分析
表1双基准站RTK测量结果的比较
桩点号K4+000+50K4+100+150K4+200+250K4+300+350K4+400K6+386
基准站一测得坐标值(m)X4001056.62174001104.58474001152.52474001200.48874001248.43274001296.39474001344.34474001392.28974001410.24574002265.3127
Y299664.1216299649.9466299635.7886299621.6106299607.4676299593.2776299579.1516299564.9866299550.8416298809.8046
基准站二测得坐标值(m)X4001056.6284001104.5714001152.5214001200.4814001248.4434001296.3894001344.3454001392.3064001440.2574003265.337
Y299664.099299649.956299635.795299621.624299607.479299593.321299579.160299565.006299550.835298813.816
较差(cm)△X0.6-1.4-2.2-0.81-0.601.41.12.4
△Y2.30.90.6-1.71.11.30.81.9-0.71.1
第5期
量的定位精度均为10mm，现用坐标检测法估计较差的限差为:
GNSSRTK测量成果的精度，点位较差中误差和点位
sdp允＝sp¢允＋sp允=28.3mm22差的限值，结果见表4。
表2原有控制网平差后的点位精度
点名I1I2I3I4I5
点位中误差
（mm）
12.410.29.687.6
点名1617181920
点位中误差（mm）
8.418.2106.89.2
Ddp限＝Ddp允＝56.6mm根据现有规范测边网测距精度指标和表2中的结果，按相关计算公式可分别求得边长较差中误差、边长较差相对中误差、边长较差和边长较差相对误
等级四等一级二级三级
平均边长(km)
20.50.20.1
表3GNSSRTK测量定位精度及反算边长相对中误差限值
GNSSRTK定位精度(mm)
≤±35≤±35≤±35≤±35反算边长相对中误差
≤1/57000≤1/14000≤1/5700≤1/2900表4边长较差及限差
等级四等一级二级三级
平均边长
/km
20.50.20.1
边长较差中误差
(mm)
≤±38≤±38≤±37≤±37已有控制网坐标X′/m4001056.6164001104.5774001152.5214001200.4894001248.4334001296.3654001344.3354001392.2884001409.8464002265.310
Y′/m299664.122299649.907299635.785299621.605299607.468299593.278299579.128299564.987299550.842298809.805
边长较差(mm)≤76≤76≤74≤74边长较差相对中误差
≤1/52000≤1/12900≤1/5400≤1/2800边长较差相对误差
≤1/26000≤1/6500≤1/2700≤1/1400坐标较差
dx/mm-6-8-401-30-10-2-4-3
dy/mm18-4-4-641-24957
dP/mm198.95.764.130269.26.47.6
表5点位较差计算
点名I1I2I3I4I5I6I7I8I9I10
GNSSRTK测量坐标X/m4001056.6224001104.5854001152.5254001200.4894001248.4324001296.3954001344.3454001392.2904001410.2464002265.313
Y/m299664.104299649.947299635.789299621.611299607.464299593.277299579.152299564.897299550.837299550.835
2017年新疆有色金属
中误差和各点位较差的中误差见表6。
5σ0=10mm，计算各点位较差的权、边长较差的单位权
点名I1I2I3I4I5
点位较差权0.3940.490.520.610.634
点位较差中误差
15.5813.94713.56512.52412.285
表5中点位较差计算结果均小于限差要求。设
表6点位较差权、点位较差中误差计算结果
点名I6I7I8I9I10
点位较差权0.5860.2320.50.6840.542
点位较差中误差
12.77819.58813.83311.82713.286
从表6中的计算结果可以看出，点位较差中误差均没有超过允许值，说明此测量成果的精度较高、质量可靠，达到了原控制网的精度要求。2.2.2实例2
为了估计GNSSRTK测量的精度，对某控制网
用GNSSRTK技术进行了实测，其定位精度均为10mm。用全站仪观测了相关边长，并用GNSSRTK测距精度均为5mm。
量坐标反算了相应边长，其结果见表7，全站仪的测
表7边长较差及相对误差计算
边号I1-I2I3-I4I5-I6I9-I10I7-I8
实际边长S
(m)254.013217.391197.764282.656311.735坐标反算边长S′
(m)254.021217.388197.766282.655311.71ds(mm)-0.8-122413
dS(m)dS(S)1/317501/734671/2826561/129891/16480
1/172791/147621/134541/192281/21206表7中的各项计算结果分别达到控制网的限差要求，说明其精度是可靠的。
性。
3结论
⑸RTK技术改变了常规测量模式。
可以实时获得观测结果及精度，大大地提高了作业效率。通过利用GNSSRTK进行工程放样及其精度分析，在熟练了GNSSRTK测量系统的操作方法基础上，了解到RTK测量系统的可靠性还是比较高的，而且操作简便、效率高，在很多测量领域得到了普及。首先它具有GNSS定位的普遍问题，如信号遮挡、多路径效应等，另外它还有通讯问题，通过利用GNSSRTK进行测量及其精度分析，在熟练了GNSSRTK测
RTK技术不仅具有GNSS技术的所有优点，而且
少野外砍伐工作量，提高作业效率。
参考文献
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⑹RTK测量可以极大地降低劳动作业强度，减
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量系统的操作方法基础上了解到RTK测量系统的可靠性还是比较高的，而且操作简便、效率高，通过此次试验可总结出GNSSRTK具有以下特点：
⑴作业区域的任意性，提高了工作效率。⑵作业过程的灵活性，提高了作业速度。⑶作业时间的无限性，提高了完成任务的弹性。⑷作业模式的一致性，提高了点位精度的均匀
筑，2002，(3):55-59.
精度[J].测绘信息与工程，2003，(4):18-19.
收稿：2017-05-25
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