【正文】 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文利用GPS(RTK)進(jìn)行工程放樣、界址點(diǎn)測(cè)量及其精度分析畢業(yè)論文目 錄摘要………………………………………………………………………………………ⅠAbstract ………………………………………………………………………………Ⅱ第1章 緒論……………………………………………………………………………1 概述 ……………………………………………………………………………1 RTK應(yīng)用于工程放樣和界址點(diǎn)測(cè)量的分析 …………………………………1 本章小結(jié) ………………………………………………………………………3第2章 RTK基本原理、誤差來(lái)源及作業(yè)過(guò)程 …………………………………4 RTK基本原理、誤差來(lái)源及作業(yè)過(guò)程 ………………………………………4 RTK的基本原理、系統(tǒng)組成及工作條件 ……………………………4 RTK的誤差來(lái)源和測(cè)量精度 ……………………………………………5 RTK的技術(shù)特點(diǎn) …………………………………………………………7 RTK的局限性和精度保障 ………………………………………………7 RTK的作業(yè)過(guò)程 …………………………………………………………8 ………………………………………………………………………9第3章 利用RTK進(jìn)行點(diǎn)放樣和曲線(xiàn)放樣 ………………………………………10 利用RTK進(jìn)行點(diǎn)放樣 …………………………………………………………10 ………………………………………………………10 點(diǎn)放樣的精度分析 ……………………………………………………11 利用RTK進(jìn)行曲線(xiàn)放樣 ………………………………………………………13 曲線(xiàn)放樣的一般方法 …………………………………………………13 曲線(xiàn)放樣工程實(shí)例 …………………………………………………13 曲線(xiàn)放樣的精度分析 …………………………………………………15 本章小結(jié) ………………………………………………………………………16第4章 利用RTK進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè)量 ………………………………………………17 界址點(diǎn)及其精度要求 …………………………………………………………17 界址點(diǎn)測(cè)量工程實(shí)例 …………………………………………………………17 界址點(diǎn)的確定 …………………………………………………………17 界址點(diǎn)測(cè)量及宗地圖的繪制 …………………………………………19 界址點(diǎn)測(cè)量精度分析 …………………………………………………………22 本章小結(jié) ………………………………………………………………………23結(jié)論………………………………………………………………………………………24參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………25致謝………………………………………………………………………………………26附錄………………………………………………………………………………………2728第1章 緒 論 概述 全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）是由美國(guó)國(guó)防部聯(lián)合美國(guó)海、陸、空三軍為滿(mǎn)足其軍事導(dǎo)航定位而建立的無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其系統(tǒng)從1973年開(kāi)始研究，到1993年完成全部工作衛(wèi)星組網(wǎng)工作。該系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成，衛(wèi)星分布在相隔60176。的6個(gè)軌道面上，軌道傾角55176。衛(wèi)星高度20200km，衛(wèi)星運(yùn)行周期11h58m，這樣在地球上任何地點(diǎn)、任何時(shí)間都可以接收至少4顆衛(wèi)星運(yùn)行定位。由于GPS具有實(shí)時(shí)提供三維坐標(biāo)的能力，因此在民用、商業(yè)、科學(xué)研究上也得到了廣泛應(yīng)用。它不僅具有全球性、全天候、連續(xù)的精密三維導(dǎo)航與定位能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。從靜態(tài)定位到快速定位、動(dòng)態(tài)定位，GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于測(cè)繪工作中。 對(duì)于我們所熟知GPS，可以說(shuō)它是測(cè)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(cè)量方法。但是GPS也有它自己的不足之處，比如說(shuō)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、數(shù)據(jù)要進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理等。RTK(Real Time kinematic)是GPS發(fā)展的最新成果，它彌補(bǔ)GPS原有的不足之處，它不僅具有GPS原有的全天候、高精度、無(wú)須光學(xué)通視的特點(diǎn)，而且還可以為測(cè)量提供實(shí)時(shí)的定位結(jié)果，可以說(shuō)RTK的產(chǎn)生是GPS應(yīng)用的拓展，是測(cè)量方法的又一次突破，是測(cè)量史上的又一次變革。由于RTK能夠?qū)崟r(shí)提供高精度的定位結(jié)果，所以有人又稱(chēng)它為“GPS全站儀”。 RTK應(yīng)用于工程放樣和界址點(diǎn)測(cè)量的分析本文將對(duì)RTK用于工程測(cè)量中的點(diǎn)放樣、曲線(xiàn)放養(yǎng)及地籍測(cè)量中的界址點(diǎn)測(cè)量做具體的闡述，由于RTK是利用高空中的衛(wèi)星進(jìn)行定位的，在定位過(guò)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(huì)影響RTK的定位精度，對(duì)于RTK能否達(dá)到上述測(cè)量工作的精度要求，以及實(shí)際應(yīng)用時(shí)能否方便的操作使用，對(duì)此，我們要對(duì)RTK進(jìn)行點(diǎn)放樣、曲線(xiàn)放樣及界址點(diǎn)測(cè)量的可行性進(jìn)行實(shí)例論證，并制定如下方按。為了論證RTK用于點(diǎn)放樣、曲線(xiàn)放樣，我們制定了如下方案：首先用RTK進(jìn)行點(diǎn)的放樣，并且放樣點(diǎn)的數(shù)量較多，在放樣完后，用高精度的全站儀對(duì)放樣點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并把全站儀測(cè)量的值看作為放樣點(diǎn)的真值，這樣我們對(duì)點(diǎn)坐標(biāo)的設(shè)計(jì)值與全站儀的實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比并進(jìn)行精度分析，由于放樣點(diǎn)較多，我們可以把這些點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差作為RTK放樣的點(diǎn)位中誤差，并與《工程測(cè)量規(guī)范》的規(guī)定中誤差進(jìn)行比較，看RTK的放樣點(diǎn)位精度能否達(dá)到要求。對(duì)于界址點(diǎn)的測(cè)量我們依然采取上述方法：先用RTK進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè)量，再用全站儀用一定的方法對(duì)界址點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)測(cè)量，最后進(jìn)行精度分析。對(duì)于分析的結(jié)果我們可以與《地籍測(cè)量規(guī)范》中的規(guī)定值進(jìn)行比較，看測(cè)量結(jié)果能否達(dá)到要求。通過(guò)對(duì)分析結(jié)果的對(duì)比，我們得出了RTK的測(cè)量精度是可以用于點(diǎn)放樣、曲線(xiàn)放樣及界址點(diǎn)測(cè)量的結(jié)論，這樣我們不僅有了RTK測(cè)量的理論依據(jù)還具備了RTK測(cè)量的實(shí)踐依據(jù)，也為以后使用RTK進(jìn)行測(cè)量工作奠定了基礎(chǔ)。由于RTK可以用于上述測(cè)量，我們以RTK的測(cè)量方法與傳統(tǒng)的測(cè)量方法進(jìn)行比較，并通過(guò)對(duì)比說(shuō)明RTK的特點(diǎn)。對(duì)于工程測(cè)量來(lái)說(shuō)，工程放樣是必不可少的，一個(gè)較大的工程建設(shè)，含有大量的工程放樣工作，放樣質(zhì)量的好壞直接影響到工程建設(shè)的質(zhì)量，能否高質(zhì)量，高效率的完成放樣工作是我們亟待解決的問(wèn)題，而工程放樣中的最基本的放樣就是點(diǎn)放樣。放樣就是要求通過(guò)一定方法采用一定儀器把人為設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位在實(shí)地給標(biāo)定出來(lái)，過(guò)去采用的常規(guī)放樣方法很多，如經(jīng)緯儀交會(huì)放樣、全站儀的邊角放樣等等，一般要放樣出一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)位時(shí)，往往需要來(lái)回移動(dòng)目標(biāo)，而且要2 3人配合操作。同時(shí)在放樣過(guò)程中還要求點(diǎn)間通視情況良好，有時(shí)放樣中遇到困難的情況會(huì)借助于很多方法才能實(shí)現(xiàn)，在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很高。如果采用RTK技術(shù)放樣時(shí)，僅需把設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸人到電子手簿中，拿著GPS接收機(jī)，它會(huì)提醒你走到要放樣點(diǎn)的位置，既迅速又方便，由于RTK是通過(guò)坐標(biāo)來(lái)直接放樣的，而且精度很高也很均勻，因而在外業(yè)放樣中效率會(huì)大大提高，且只需一個(gè)人操作。RTK工程放樣與“經(jīng)緯儀加鋼尺”或“全站儀”放樣相比，可以說(shuō)是工程放樣的一次深遠(yuǎn)的測(cè)量革命，它具有作業(yè)簡(jiǎn)便、直觀、高效等諸多優(yōu)點(diǎn)。地籍測(cè)量是精確測(cè)定土地權(quán)屬界址點(diǎn)的位置，同時(shí)測(cè)繪供土地和房產(chǎn)和管理部門(mén)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(guī)的測(cè)量方法(如用經(jīng)緯儀、測(cè)距儀等)通常是先布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn)，這種控制網(wǎng)一般是在國(guó)家高等級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密次級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)；最后依據(jù)加密的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)，測(cè)定界址點(diǎn)的位置并按照一定的規(guī)律和符號(hào)繪制宗地圖；這種測(cè)圖方法不僅要求測(cè)站點(diǎn)界址點(diǎn)通視，而且要求至少2~3人操作，作業(yè)效率較低；而利用RTK技術(shù)不僅可以高精度、快速地測(cè)定各級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，甚至可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以測(cè)定界址點(diǎn)。采用 RTK技術(shù)用于地籍界址點(diǎn)測(cè)量，在宗地間指界過(guò)程中，就可以完成界址點(diǎn)的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集，并能得到厘米級(jí)甚至更高精度，提高了工作效率及經(jīng)濟(jì)效益。 本章小結(jié)通過(guò)本章的論述我們了解了GPS的產(chǎn)生為我們的生產(chǎn)、生活帶來(lái)了方便。RTK的產(chǎn)生是GPS發(fā)展的最新成果，本章通過(guò)對(duì)RTK應(yīng)用于工程放樣中的點(diǎn)放樣和曲線(xiàn)放樣及地籍測(cè)量中的界址點(diǎn)測(cè)量的方按設(shè)計(jì)，說(shuō)明了RTK用于上述測(cè)量的方法及如何對(duì)測(cè)量結(jié)果的精度進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量方法存在的問(wèn)題進(jìn)行論述，并結(jié)合RTK的技術(shù)特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比分析，說(shuō)明了RTK用于點(diǎn)放樣、曲線(xiàn)放樣及界址點(diǎn)的測(cè)量的可行性進(jìn)行及優(yōu)點(diǎn)，得出了RTK是可以用于上述測(cè)量的結(jié)論。第2章 RTK的基本原理、誤差來(lái)源及作業(yè)過(guò)程 RTK的基本原理、誤差來(lái)源及作業(yè)過(guò)程高精度的GPS測(cè)量必須采用載波相位觀測(cè)值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，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，同時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動(dòng)態(tài)作業(yè)，也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開(kāi)機(jī)，并在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數(shù)解固定后，即可進(jìn)行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持5顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。RTK 系統(tǒng)可應(yīng)用于兩項(xiàng)主要測(cè)量任務(wù)，即測(cè)點(diǎn)定位和測(cè)設(shè)放樣。 RTK的基本原理、系統(tǒng)組成及工作條件 RTK（Real Time Kinematic）技術(shù)是以載波相位測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的以載波相位測(cè)量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)，是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展里程中的一個(gè)標(biāo)志，是一種高校的定位技術(shù)。它是利用2臺(tái)以上GPS接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，其中一臺(tái)安置在已知坐標(biāo)點(diǎn)上作為基準(zhǔn)站，另一臺(tái)用來(lái)測(cè)定未知點(diǎn)的坐標(biāo)——移動(dòng)站，基準(zhǔn)站根據(jù)該點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)求出其到衛(wèi)星的距離改正數(shù)并將這一改正數(shù)發(fā)給移動(dòng)站，移動(dòng)站根據(jù)這一改正數(shù)來(lái)改正其定位結(jié)果，從而大大提高定位精度。它能夠?qū)崟r(shí)的地提供測(cè)站點(diǎn)指定坐標(biāo)系的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。RTK技術(shù)根據(jù)差分方法的不同分為修正法和差分法。修正法是將基準(zhǔn)站的載波相位修正值發(fā)送給移動(dòng)站，改正移動(dòng)站接收到的載波相位，再解求坐標(biāo)；差分法是將基準(zhǔn)站采集到的載波相位發(fā)送給移動(dòng)站，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。RTK的關(guān)鍵技術(shù)主要是初始整周期模糊度的快速解算數(shù)據(jù)鏈的優(yōu)質(zhì)完成——實(shí)現(xiàn)高波特率數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃院蛷?qiáng)抗干擾性。 基準(zhǔn)站 基準(zhǔn)站信號(hào)發(fā)射天線(xiàn)RTK天線(xiàn)傳感器控制器調(diào)制解調(diào)器 移動(dòng)站