【正文】 RTK作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大。只要滿足 RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)（一般為 4KM）， RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)。 以上方法中，最可靠的是已知點(diǎn)檢核比較法，但控制點(diǎn)的數(shù)量總是有限的，所以沒(méi)有控制點(diǎn)的地方需要用重測(cè)比較法來(lái)檢驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，電臺(tái)變頻實(shí)時(shí)檢測(cè)法的實(shí)時(shí)性好，但它需要具備一定的儀器條件。 （ 2） 重測(cè)比較法。 7 RTK測(cè)量成果的質(zhì)量控制 研究表明， RTK確定整周模糊度的可靠行最高為 95%， RTK比靜態(tài) GPS還多出一些誤差因素（如數(shù)據(jù)鏈傳輸錯(cuò)誤等）。因此，國(guó)際上將 RTK技術(shù)通常只用于幾公里范圍內(nèi)、兩點(diǎn)之間能電磁波 ―通視 ‖的坐標(biāo)測(cè)量。為了保證 RTK CM級(jí)精度，要對(duì)測(cè)站有關(guān)誤差一起模擬。 C、 利用電離層模型加以改正。但是，對(duì) 20—30KM的基線則可達(dá)到幾厘米。因此，在天氣急劇變 化時(shí)不適宜進(jìn)行 RTK測(cè)量。 （ 3） 信號(hào)干擾：信號(hào)干擾可能有多種原因，如無(wú)線電發(fā)射源、雷達(dá)裝置、高壓線等，干擾的強(qiáng)度取決于頻率、發(fā)射臺(tái)功率和至干擾源的距離。多路徑誤差可通過(guò)下列措施予以消弱： A、 選擇地形開(kāi)闊、不具反射面的點(diǎn)位。因此，若要提高 RTK定位精度，必須進(jìn)行天線檢驗(yàn)校正，檢驗(yàn)方法分為實(shí)驗(yàn)室的絕對(duì)檢驗(yàn)法和野外檢驗(yàn)法。 對(duì)基準(zhǔn)站而言，同儀器和干擾有關(guān)的誤差可通過(guò)各種矯正方法予以消弱，同距離有關(guān)的誤差將隨移動(dòng)站至基準(zhǔn)站的距離的增加而加大，所以 RTK的有效作業(yè)半徑是非常有限的（一般為幾公里）。 （ 4）縮短各點(diǎn)到基準(zhǔn)站的距離，使其能滿足 ―電磁波通視 ‖，在地形、地物遮擋時(shí)， 另增設(shè)中繼站。但在其他地區(qū)如果數(shù)據(jù)鏈不能正常傳輸（即使同時(shí)接收到 5顆以上有效衛(wèi)星），則也難以成功實(shí)施 RTK測(cè)量。UHF是超短波，若基準(zhǔn)站的發(fā)射天線和流動(dòng)站的接收天線均沒(méi)有足 夠的高度，超短波沿地球表面繞射傳播，這樣電磁波在傳播過(guò)程中不斷被地面吸收而迅速衰弱，嚴(yán)重的限制了 RTK的有效工作半徑；若基準(zhǔn)站的發(fā)射天線和流動(dòng)站的接收天線均有一定的高度且在直視距離內(nèi)，超短波將以直線波和地面反射波組成的相干傳播方式傳播，使 RTK的有效工作半徑大大增強(qiáng)，一般可達(dá) 15KM，最大可達(dá)40多 KM，但是，如果基準(zhǔn)站的發(fā)射天線和流動(dòng)站的接收天線由于障礙物阻隔不在直視距離內(nèi)時(shí)，情況較為復(fù)雜。 （ 4） 可見(jiàn)，只要接收衛(wèi)星數(shù)目超過(guò) 6顆， VDOP4，能得出固定解，這時(shí) RTK就能達(dá)到測(cè)高標(biāo)稱精度。最大值 ，最小值 ，有 98%的數(shù)據(jù)中誤差小于 30MM。 工程實(shí)踐和研究均證明 RTK能達(dá)到厘米級(jí)精度。 基準(zhǔn)站和移動(dòng)站同時(shí)接收到衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)站發(fā)出的差分信號(hào)。差分 GPS定位技術(shù)是一種高效的定位技術(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) ——稱移動(dòng)站，基準(zhǔn)站根據(jù)該點(diǎn)的精確坐標(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；是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站載波相位觀測(cè)量的差分方法，它又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)給移動(dòng)站，改正移動(dòng)站 接收到的載波相位，再求解坐標(biāo)，也稱準(zhǔn) RTK。接收天線對(duì)于極化特性不同的反射信號(hào)應(yīng)該有較強(qiáng)的抑制作用。觀測(cè)時(shí)，汽車也不要停放的離測(cè)站過(guò)近。翻耕后的土地和其它粗糙不平的地面反射能力也較差，也可選站。在實(shí)際工作能夠應(yīng)用以下幾種措施減弱多路徑誤差。因此，對(duì)于 減弱這種誤差的有效措施，是在精密定位時(shí)，必須仔細(xì)造作，盡量減少這種誤差的影響。如何減少相位中心的偏移是天線設(shè)計(jì)的一個(gè)問(wèn)題。這種方法的成功與否的關(guān)鍵在于模型的有效程度。若 接收機(jī)鐘與衛(wèi)星鐘間的同步差為 1181。這些偏差的總量均在 1ms以內(nèi)，由此引起的等效距離誤差約可達(dá) 300km。由于同一衛(wèi)星的位置誤差對(duì)不同的觀測(cè)站同步觀測(cè)量的影響具有系統(tǒng)性質(zhì)，所以通過(guò)同步觀測(cè)值求差方法，可以把兩站共同誤差消除。這不僅使我國(guó)用戶擺脫美國(guó)政府使用 ―SA‖和 ―AS‖有意降低調(diào)制在 C/A碼上的衛(wèi)星星歷精度的影響，且使提供的衛(wèi)星星歷進(jìn)一步提高。在一個(gè)觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)星歷誤差屬于系統(tǒng)誤差特性，是一種起算數(shù)據(jù)誤差。當(dāng)距離大于 100km時(shí)，對(duì)流層的折射影響就制約 GPS精度的提高。其氣象參數(shù)在測(cè)站點(diǎn)直接測(cè)定。對(duì)流層的折射與信號(hào)高度角有關(guān)，當(dāng)在天頂方向（高度角 90度），其影響達(dá) ；當(dāng)在地面方向（高度角為 10度），其影響可達(dá) 20m。不過(guò)，隨著基線的長(zhǎng)度增加，其精度隨之明顯下降。 3 利用同步觀測(cè)值求差。采用雙頻技術(shù)，可以有效的減弱電離層折射的影響，但在電子含量很大，衛(wèi)星的角度角又小時(shí)求得電離層延遲更改中的誤差可能達(dá)幾厘米。如果分別用兩個(gè)頻率 ?1和 ?2來(lái)發(fā)射衛(wèi)星信號(hào)，這兩個(gè)不同頻率的信號(hào)就會(huì)沿同一路徑到達(dá)接收機(jī)。當(dāng) GPS 信號(hào)通過(guò)電離層時(shí)， 如同其它電磁波一樣，信號(hào)的路徑會(huì)發(fā)生彎曲，傳播速度也會(huì)發(fā)生變化。同時(shí)系統(tǒng)誤差也是有規(guī)律可循，可采取一定的措施加以消除，偶然誤差則可以通過(guò)改善測(cè)量環(huán)境來(lái)降低誤差。因此，對(duì)于 GPS衛(wèi)星、衛(wèi)星信號(hào)傳播過(guò)程和地面接收設(shè)備都會(huì)對(duì) GPS測(cè)量產(chǎn)生誤差。 GPS測(cè)量的誤差分析 全球定位系統(tǒng)（ Global Positioning SystemGPS）是美國(guó)從二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始研制，歷時(shí)20年，耗資 200億美元，于 1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航和定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。 注意接收機(jī)內(nèi)存量：新的 GPS產(chǎn)品具有較大的內(nèi)存量，但野外測(cè)量時(shí)最好配備便攜式計(jì)算機(jī)，分時(shí)間段將測(cè)量數(shù)據(jù)輸入同時(shí)空出接收機(jī)內(nèi)存。移動(dòng)站由接收機(jī)、天線和其它輔助設(shè)備組成。 三、 GPS實(shí)地測(cè)量范例 這里我們以安徽省地理信息中心和安徽省公路局合作的全省國(guó)道、省道及交通標(biāo)志位置 GPS測(cè)量項(xiàng)目為例予以簡(jiǎn)要介紹。 傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的主要資料源是測(cè)繪部門提供的大比例尺地圖。如在針對(duì)各類災(zāi)害的預(yù)防和快速反應(yīng)上，如地震、森林火災(zāi)、水災(zāi)等，可以快速確定發(fā)災(zāi)地點(diǎn)、受災(zāi)范圍和災(zāi)情的發(fā)展趨勢(shì)。 GPS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用大大推進(jìn)了地球科學(xué)及地震、氣象、海洋等各相關(guān)科學(xué)的發(fā)展。 GPS系統(tǒng)由 3部分組成： ? 空間部分：主動(dòng)式工作衛(wèi)星： 26顆衛(wèi)星分布 6個(gè)橢圓軌道上，長(zhǎng)半軸 26600km，高度 20200km，時(shí)間基準(zhǔn) 1012?/FONT1013秒 ? 控制部分：軌道預(yù)報(bào)（監(jiān)測(cè)和控制衛(wèi)星系統(tǒng)），確定系統(tǒng)時(shí)間，預(yù)報(bào)衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星 鐘狀態(tài)，更新衛(wèi)星導(dǎo)航電文。 GPS在地理信息數(shù)據(jù)采集和更新方面的應(yīng)用 摘要： 本文簡(jiǎn)要介紹了 GPS系統(tǒng)的功能和現(xiàn)狀、 GIS系統(tǒng)和安徽省地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以及 GPS在地理信息數(shù)據(jù)的更新方 面的應(yīng)用成果和前景。 第四 GPS測(cè)量可以極大地降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，減少野外砍伐工作量，提高作業(yè)效率。 第三 GPSRTK技術(shù)將徹底改變公路測(cè)量模式。它的作業(yè)不受環(huán)境和距離限制，非常適合于地形條件困難地區(qū)、局部重點(diǎn)工程地區(qū)等。 由表 表 5可知：運(yùn)用 GPS測(cè)量的基線有 14條，邊長(zhǎng)差值最大為 16mm。見(jiàn)圖示： 以已知控制點(diǎn) JD JD5為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后在基準(zhǔn)點(diǎn) JD4上架設(shè) GPS基準(zhǔn)臺(tái)，用 GPS1H和 GPS2兩臺(tái)天寶（ Trimble） 4800GPS接收機(jī)分別安置在控制點(diǎn)上，測(cè)出點(diǎn) HZ ZD ZD ZD ZD ZH的三維坐標(biāo)，每點(diǎn)測(cè)量時(shí)間為 5s。 GPS的動(dòng)態(tài)測(cè)量（ RTK）在東京大道新建工程的應(yīng)用 東京大道新建工程周圍地勢(shì)起伏較大，在北城墻外 JD4～ JD5區(qū)間 穿越五十公頃面積的國(guó)家森林公園，大范圍的密林、密灌地使通視較為困難，而規(guī)范對(duì)附合導(dǎo)線長(zhǎng)、閉合導(dǎo)線長(zhǎng)及 結(jié)點(diǎn) 導(dǎo)線間長(zhǎng)度等有嚴(yán)格規(guī)定，一般對(duì)于高等級(jí)公路均要求達(dá)到一級(jí)導(dǎo)線要求。觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)平差計(jì)算得到54北京坐標(biāo)系的坐標(biāo)見(jiàn)表 2。 大地測(cè)量法 主要采用大地測(cè)量?jī)x器如經(jīng) 緯儀、全站儀、測(cè)距儀等。靜態(tài)功能是通過(guò)接收到的衛(wèi)星信息，確定地面某點(diǎn)的三維坐標(biāo)；動(dòng)態(tài)功能是通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)，把已知的三維坐標(biāo)點(diǎn)位，實(shí)地放樣地面上。而其它觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤 觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。 GPS測(cè)量在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí)，可以精確測(cè)定觀測(cè)站的大地 高程 。 觀測(cè)時(shí)間短。但測(cè)站上空必須開(kāi)闊，以使接收 GPS衛(wèi)星 信號(hào)不受干擾。這樣更有利于表達(dá)地面控制點(diǎn)的位置和處理 GPS觀測(cè)成果，因此在測(cè)量中被得到了廣泛的應(yīng)用。從 而用距離交會(huì)的方法求得 P點(diǎn)的維坐標(biāo) (Xp,Yp， Zp)，其數(shù)學(xué)式為： SAP2=[( XpXA)2+(YpYA) 2+(Zp+ZA) 2] SBP2=[( XpXB)2+(YpYB) 2+(Zp+ZB) 2] SCP2=[( XpXC)2+(YpYC) 2+(Zp+ZC) 2] 式中 (XA， YA， ZA), (XB， YB， ZB), (XC， YC， ZC)分別為衛(wèi)星 A， B， C 在時(shí)刻 ti的空間直角坐標(biāo)。例如：我們?cè)诳刂茰y(cè)量中使用的天寶（ Trimble） 4800GPS測(cè)地型接收機(jī)其技術(shù)指標(biāo)為： 雙頻 主機(jī)、天線， RTK電臺(tái)一體化； 獨(dú)特的電池設(shè)計(jì)、無(wú)需接線，使用 4h以上； 5次 /秒的快速位置更新，可靠的衛(wèi)星 超跟蹤 技術(shù)； 新型于薄式控制器， 4M或 10M的 PCMCIA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡 。注入站的作用是將主控站計(jì)算的數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。 GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成，除此之外，測(cè)量用戶當(dāng)然還應(yīng)有衛(wèi)星接收設(shè)備。在測(cè)量領(lǐng)域， GPS系統(tǒng)已廣泛用于大地測(cè)量、 工程測(cè)量 、航空攝影測(cè)量以及地形測(cè)量等各個(gè)方面。其應(yīng)用技術(shù)已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。我們先了解一下 GPS系統(tǒng)的組成，工作原理以及在 測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)。監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號(hào)，監(jiān)測(cè)衛(wèi)星工作狀態(tài)。在測(cè)量領(lǐng)域，隨著現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，體積小、重量輕便于攜帶的 GPS定位裝置和高精度的技術(shù)指標(biāo)為 工程測(cè)量 帶來(lái)了極大的方便。如圖 l示：在需要的位置 P點(diǎn)架設(shè) GPS接收機(jī)，在某一時(shí)刻 ti同時(shí)接收了 3顆 (A、 B、 C)以上的 GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文，通過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理和計(jì)算可求得該時(shí)刻 GPS接收機(jī)至 GPS衛(wèi)星的距離 SAP、 SBP、 SCP，同樣通過(guò)接收衛(wèi)星星歷可獲得該時(shí)刻這些衛(wèi)星在空間的位置 (三維坐標(biāo) )。）在實(shí)際使用中需要根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的變換，來(lái)求出所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)。 GPS這一特點(diǎn)，使得選點(diǎn)更加靈活方便。大量實(shí)驗(yàn)證明，在小于50公里的基線上，其相對(duì)定位精度可達(dá) 12106，而在 100～ 500公里的基線上可達(dá) 106～ 107。 提供三維坐標(biāo)。目前 GPS接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化，觀測(cè)人員只需將天線對(duì)中、整平，量取天線高打開(kāi)電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)，利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)。 三、 GPS系統(tǒng)在實(shí)際測(cè)量工作中的應(yīng)用， 公路工程的測(cè)量主要應(yīng)用了 GPS的兩大功能：靜態(tài)功能和動(dòng)態(tài)功能。 國(guó)道 310線鄭汴高速連接線控制測(cè)量 國(guó)道 310線鄭汴高速連接線北連鄭汴高速，向南穿越正在開(kāi)發(fā)的開(kāi)封經(jīng)濟(jì)技術(shù)園區(qū)，地物地貌較為復(fù)雜，部分區(qū)域和方向有遮擋，該測(cè)區(qū)內(nèi)原有 BJ54坐標(biāo)系的 E級(jí)控制點(diǎn)二個(gè) (已知起算點(diǎn) )，其中 a1 （X=， Y=， H=）位于醫(yī)藥商廈門前， b1 （ X=，Y=， H=）位于大學(xué)西邊的路口處，根據(jù)工程需要在市委、水利局、書店、雕塑、檢察院附近加密控制點(diǎn)，以便于測(cè)設(shè)，我們?nèi)鐖D 1建立控制網(wǎng)。 GPS靜態(tài)測(cè)量 法 GPS靜態(tài)測(cè)量 法就是根據(jù)制定的觀測(cè)方案，將三臺(tái)天寶 4800GPS接收機(jī)安置在待定點(diǎn) (a2,c1,c2,c3)上 同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，直至將所有環(huán)路觀測(cè)完畢。10mm，因此可以滿足國(guó)道 310線鄭汴高速連接線加密施工控制網(wǎng)的精度要求。 2020年在工程開(kāi)工前對(duì) 該路段 實(shí)施 GPS的 RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量，對(duì)中線進(jìn)行恢復(fù)和校核。 為驗(yàn)證市勘察設(shè)計(jì)院 2020年的對(duì)東京大道新建工程在控制測(cè)量的精度，我們分別以 JD4和 JD5為基準(zhǔn)站對(duì)國(guó)家森林公園周圍原加密的控制點(diǎn)（見(jiàn)圖 3） A、 B、 C、 D、 E也進(jìn)行了 RTK測(cè)量，進(jìn)行了坐標(biāo)比較，見(jiàn)表 5。 四、小結(jié) 通過(guò)以上對(duì) GPS測(cè)量的應(yīng)用事例的探討 ，可以看出 GPS在公路工程的控制測(cè)量上具有很大的發(fā)展前景： 第一 GPS作業(yè)有著極高的精度。整個(gè)作業(yè)過(guò)程全由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)控制，自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動(dòng)平差計(jì)算。它可以直接進(jìn)行實(shí)地實(shí)時(shí)放樣、中樁測(cè)量、點(diǎn)位測(cè)量等。特別是在當(dāng)前高等級(jí)公路逐漸向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的形勢(shì)下，往往由于這些地區(qū)地形條件的限制，實(shí)施常規(guī)的幾何水準(zhǔn)測(cè)量有困難， GPS高程測(cè)量無(wú)疑是一種有效的手段。隨著地球的數(shù)字化進(jìn)程，微電子技術(shù)和 GIS技術(shù)獲得重大進(jìn)展，衛(wèi)星導(dǎo)航、定位的理論已趨成熟，同時(shí)各個(gè)領(lǐng)域都需要掌握對(duì)空間資料的處理和利用的基本技術(shù)， GPS將作為通用設(shè)備越來(lái)越多地應(yīng)用于科研和民用領(lǐng)域。） 導(dǎo)航精度： 10?/FONT15米 動(dòng)態(tài)測(cè)量精度：亞米級(jí) 靜態(tài)測(cè)量精度：毫米級(jí) GPS系統(tǒng)的應(yīng)用 ? 在科學(xué)研究方面，利用 GPS的觀測(cè)精度（毫米級(jí)）和時(shí)空分辨率監(jiān)測(cè)地球的動(dòng)態(tài)變化，從而剖析地球內(nèi)部和地殼、大氣層、海洋等的變化情況；同時(shí)利用衛(wèi)星軌道的測(cè)定和影響參數(shù)的分析可對(duì)地球引力系數(shù)，自轉(zhuǎn)、潮汐、大氣、電離層等參數(shù)進(jìn)行研究。 ? 在政府管理和民用領(lǐng)域， GPS的導(dǎo)航和動(dòng)態(tài)定位測(cè)量等功能得到廣泛應(yīng)用。 GIS（Geograph