摘要：本文主要探討在不同的工作環(huán)境下，GPS-RTK的多種作業(yè)模式的靈活選擇和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK；參數(shù)轉(zhuǎn)換；作業(yè)方式

1 引 言

GPS-RTK測(cè)量是基于WGS-84地心坐標(biāo)系統(tǒng)，而我們工程中通常使用的是工程坐標(biāo)系（北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系，WGS2000坐標(biāo)系、地方獨(dú)立坐標(biāo)系、工程獨(dú)立坐標(biāo)系等），這就要求RTK能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行WGS-84坐標(biāo)系到工程坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，以達(dá)到快速定位的目的。為此，本文根據(jù)不同的測(cè)量環(huán)境及轉(zhuǎn)換方法，總結(jié)出GPS-RTK技術(shù)的幾種作業(yè)方法，以充分發(fā)揮GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

2 GPS-RTK工作原理

GPS-RTK測(cè)量技術(shù)是在參考站（基準(zhǔn)站）上安置一臺(tái)接收機(jī)，對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，然后通過(guò)無(wú)線傳輸設(shè)備將基準(zhǔn)站觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站在接收基準(zhǔn)站的傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，還要采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，得出測(cè)量點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)系中的定位數(shù)據(jù)。最后通過(guò)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)將其轉(zhuǎn)換到所使用的工程坐標(biāo)系上，得出其坐標(biāo)。

3 GPS-RTK測(cè)量的幾種作業(yè)方式

GPS-RTK流動(dòng)站既可以先進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解，再根據(jù)實(shí)時(shí)采集的WGS-84坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)反饋出工程坐標(biāo)系中的坐標(biāo)結(jié)果。也可以先進(jìn)行WGS-84坐標(biāo)的外業(yè)采集，然后內(nèi)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解及坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，以求得工程坐標(biāo)系中坐標(biāo)成果。

由于已知點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)情況往往不盡相同，有的已知點(diǎn)可能同時(shí)具有WGS-84世界大地坐標(biāo)系坐標(biāo)和工程坐標(biāo)系坐標(biāo)，可以直接求解兩坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換參數(shù)。而大多數(shù)的已知點(diǎn)可能只具有工程坐標(biāo)系坐標(biāo)，不能直接求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。為此，在GPS-RTK測(cè)量中，我們可以根據(jù)不同的起算數(shù)據(jù)及作業(yè)要求，靈活選用不同的作業(yè)模式，以充分發(fā)揮RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

3.1 在WGS-84坐標(biāo)系下的RTK作業(yè)方式

GPS-RTK測(cè)量是基于WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)的，因此在WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)下作業(yè)，無(wú)需考慮坐標(biāo)參數(shù)的轉(zhuǎn)換，在外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成后，進(jìn)行實(shí)時(shí)后處理，求解出待測(cè)點(diǎn)在工程坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。這種作業(yè)方式要求必須事先知道工程坐標(biāo)系與WGS-84坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，或者通過(guò)事后處理，能夠求解出兩坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)。

該作業(yè)方式的優(yōu)點(diǎn)是：不必提前與已知點(diǎn)聯(lián)測(cè)，可以在作業(yè)過(guò)程中順便聯(lián)測(cè)已知點(diǎn)，然后在事后進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，求解出待定點(diǎn)的工程坐標(biāo)系坐標(biāo)。該方法在地形測(cè)量，斷面測(cè)量等工程中需要多臺(tái)流動(dòng)站同時(shí)工作時(shí)，可以大大提高工作效率，減少外業(yè)工作量。缺點(diǎn)是不能實(shí)時(shí)提供工程坐標(biāo)系成果。

3.2 在工程坐標(biāo)系下的RTK作業(yè)方式

該種作業(yè)模式的特點(diǎn)是在進(jìn)行測(cè)量作業(yè)前，首先進(jìn)行轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解，然后在工程坐標(biāo)系下進(jìn)行RTK測(cè)量。

此種作業(yè)模式下，轉(zhuǎn)換參數(shù)求解方法主要有兩種：

（1）實(shí)時(shí)點(diǎn)校正法：即基準(zhǔn)站架設(shè)完成后，在已知點(diǎn)上進(jìn)行已知點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)的采集。采集結(jié)束后通過(guò)RTK軟件進(jìn)行控制點(diǎn)匹配和參數(shù)轉(zhuǎn)換，確定點(diǎn)位殘差在規(guī)范要求以內(nèi)時(shí)，進(jìn)行檢測(cè)點(diǎn)檢查和RTK測(cè)量。

（2）測(cè)前參數(shù)求解法：當(dāng)測(cè)區(qū)控制網(wǎng)已進(jìn)行過(guò)GPS靜態(tài)或動(dòng)態(tài)測(cè)量，即已經(jīng)知道已知點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)時(shí)，可以直接將已知點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)和工程坐標(biāo)同時(shí)輸入測(cè)量手簿中，求解轉(zhuǎn)換參數(shù)，然后進(jìn)行點(diǎn)位檢測(cè)和RTK測(cè)量。

該種作業(yè)模式的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)時(shí)提供待測(cè)點(diǎn)的工程坐標(biāo)系坐標(biāo)，因此可以在工程放樣中廣泛使用。

4 GPS-RTK測(cè)量基準(zhǔn)站安置方式

根據(jù)GPS-RTK不同的作業(yè)方式，可以靈活選用GPS-RTK基準(zhǔn)站的安置方式，以提高RTK工作效率。

GPS-RTK基準(zhǔn)站的安置方式主要有以下兩種：

（1）已知點(diǎn)上安置法

即將基準(zhǔn)站在已知點(diǎn)上精確對(duì)中整平，然后進(jìn)行RTK測(cè)量。該種方法的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)坐標(biāo)系參數(shù)轉(zhuǎn)換流程沒(méi)有限制，可以事先進(jìn)行坐標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)換，也可以將基準(zhǔn)站在架設(shè)點(diǎn)上啟動(dòng)后，再進(jìn)行參數(shù)轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)是要求基站架設(shè)點(diǎn)位置有利于基站衛(wèi)星信號(hào)的接收和數(shù)據(jù)信號(hào)的傳送。滿足兩個(gè)要求的已知點(diǎn)可能不利于基站作業(yè)半徑的覆蓋，增加遷站的麻煩。

（2）任意架設(shè)法

即先將儀器架設(shè)在利于作業(yè)的制高點(diǎn)上，然后進(jìn)行已知點(diǎn)的采集和坐標(biāo)參數(shù)的轉(zhuǎn)換。該種方法彌補(bǔ)了已知點(diǎn)上安置基準(zhǔn)站作業(yè)方法的不足，尤其對(duì)工程地形條件復(fù)雜，已知點(diǎn)的信號(hào)覆蓋不強(qiáng)等環(huán)境下有很好的優(yōu)勢(shì)，但是增加了基準(zhǔn)站架設(shè)好之后對(duì)已知點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)采集的過(guò)程，對(duì)作業(yè)效率有一定影響。

5 總結(jié)

GPS-RTK技術(shù)操作簡(jiǎn)單，無(wú)需記錄，大大提高了測(cè)量工作效率。通過(guò)測(cè)量過(guò)中相應(yīng)的作業(yè)方式的優(yōu)化，可以大大減少測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮其測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)。隨著GPS-RKT技術(shù)的日趨成熟，GPS-RTK技術(shù)在各種測(cè)量領(lǐng)域中將會(huì)有更廣泛的前景。

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作者簡(jiǎn)介：

王強(qiáng)，男，（1988.8-），云南麗江人，本科，助理工程師，云南省測(cè)繪科技咨詢服務(wù)中心 測(cè)繪工程