【正文】 秒鐘即可到一點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)聲了外業(yè)費(fèi)用，提高了勞動(dòng)效率。 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。 （ 3） 電臺(tái)變頻實(shí)時(shí)檢測(cè)法。 （ 2） 重測(cè)比較法。質(zhì)量控制的方法主要有： （ 1） 以知點(diǎn)檢核比較法。 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）。在良好的環(huán)境條件下， RTK初始化所需時(shí)間一般為幾十秒；不良環(huán)境條件下（尚滿足 RTK基本工作條件），技術(shù)先進(jìn)的 RTK也需要幾分鐘到幾十分鐘，其它機(jī)型 RTK需要幾時(shí)分鐘甚至不能測(cè)量。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。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)兩上頂之間能通視，距離為 40KM時(shí)，也可以收到差分信號(hào)。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。但在太陽(yáng)黑子爆發(fā)期間，不但 RTK測(cè)量無(wú)法進(jìn)行，即使靜態(tài) GPS測(cè)量也會(huì)受到嚴(yán)重影響，太陽(yáng)黑子平靜期，小于 5PPM。 C、 利用電離層模型加以改正。利用下列方法使電離層的誤差得到有效的消除和消弱： A、 利用雙頻接收機(jī)將 L1和 L2的觀測(cè)值進(jìn)行線形組來(lái)消除電離層的影響。但是，對(duì) 20—30KM的基線則可達(dá)到幾厘米。但是，其殘余部分也隨著至基準(zhǔn)站距離的增加而加大。因此，在天氣急劇變 化時(shí)不適宜進(jìn)行 RTK測(cè)量。在基準(zhǔn)站消弱天線電噪聲最有效的方法是連續(xù)監(jiān)測(cè)所有可見(jiàn)衛(wèi)星的周跳和信噪比。 （ 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。 C、 采用具有消弱多路徑誤差的各種技術(shù)天線。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。多路徑誤差取決于天線周?chē)沫h(huán)境。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。而且電子相位中心是變化的，它取決于接收信號(hào)的頻率、方位角和高度角。 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）。 5 RTK的誤差特性及控制方法 RTK定位的誤差，一般分兩類 （ 1） 同儀器和干擾有關(guān)的誤差：包括天線相位中心變化、多路徑誤差、信號(hào)干擾和氣象因素等。 （ 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。 （ 2）使用高增益天線及高靈敏度接收機(jī)。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。在野外，障礙物是樹(shù)木等電磁波可以有效穿透的物體時(shí)，數(shù)據(jù)鏈可以有效的傳輸；如果障礙物是較低的山體，流動(dòng)站的接收天線可能接收到從障礙山體繞射過(guò)來(lái)的電磁波和從旁邊較高山體反射過(guò)來(lái)的電磁波，這樣 RTK能夠正常工作，實(shí)驗(yàn)表明有時(shí)障礙山體后面的電磁波場(chǎng)強(qiáng)由于多路信號(hào)迭加而增強(qiáng)；如果障礙物是很高的山體，電磁波的繞射和反射性能不發(fā)揮作用，則 RTK不能正常工作。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。目前， RTK系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸多采用超高頻（ UHF）、特高頻（ VHF）和高 頻（ HF）播發(fā)差分信號(hào)，這三種頻率的特點(diǎn)如表所示。 （ 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。 （ 2） 當(dāng) VDOP2時(shí)，觀測(cè)結(jié)果最優(yōu)，當(dāng) VDOP4時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)差明顯增大，但仍優(yōu)于標(biāo)稱精度，可見(jiàn)衛(wèi)星分布對(duì)高程精 度有影響，但影響結(jié)果不大。最大值 ，最小值 ，有 98%的數(shù)據(jù)中誤差小于 30MM。（ 2）接收到的衛(wèi)星 數(shù)目越少測(cè)量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差越大，但只要能接收到 5顆以上衛(wèi)星，得出的固定解就能達(dá)到儀器標(biāo)稱精度。 工程實(shí)踐和研究均證明 RTK能達(dá)到厘米級(jí)精度。即移動(dòng)站遷站的過(guò)程中不能關(guān)機(jī) ，不能失鎖，否則 RTK需重新初始化。 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)。 RTK工作原理及模式 RTK技術(shù)的關(guān)鍵是初始調(diào)整模糊度的快速解算、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)干擾性。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。 4 結(jié)論 通過(guò)對(duì) GPS測(cè)量的誤差分析，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差（衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及大氣折射誤差）的減弱，主要靠通過(guò)改進(jìn)接收機(jī)的性能和增強(qiáng)衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展；而偶然誤差（信號(hào)的多路徑效應(yīng)、接收機(jī)的位置誤差、天線相位中心位置誤差）的減弱，可以通過(guò)測(cè)量人員的工作態(tài)度和工作熱情，以及經(jīng)驗(yàn)的豐富來(lái)減弱。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。（ 1）在天線中設(shè)置抑徑板，通過(guò)抑徑板來(lái)阻止被地面反射的衛(wèi)星信號(hào)，來(lái)避免讀路徑 誤差的產(chǎn)生。觀測(cè)時(shí)，汽車(chē)也不要停放的離測(cè)站過(guò)近。以避免反射信號(hào)從天線抑徑板上放進(jìn)入天線，產(chǎn)生多路徑誤差。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。多路徑誤差不僅 與衛(wèi)星信號(hào)方向有關(guān)、與反射系數(shù)有關(guān)，并且與反射物離測(cè)站遠(yuǎn)近有關(guān)，可采用以下措施來(lái)減弱：（ 1）測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離大面積平靜的水面。在實(shí)際工作能夠應(yīng)用以下幾種措施減弱多路徑誤差。這種由于多路徑的信號(hào)傳播所引起的干涉時(shí)延效應(yīng)被稱為多路徑效應(yīng)。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。這里包括天線的置平和對(duì)中誤差，量取天線高誤差。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。 接收機(jī)天線相位中心位置的偏差 在 GPS測(cè)量中，觀測(cè)都是以接收機(jī)天線的相位中心的位置為準(zhǔn)的，而其 天線的相位中心和其幾何中心，在理論上應(yīng)保持一致。這種方法的成功與否的關(guān)鍵在于模型的有效程度。 減弱接收機(jī)鐘差的方法： 1 把每個(gè)觀測(cè)時(shí)刻的接收機(jī)鐘差當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的未知數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中與觀測(cè)站的位置 參數(shù)一并求解。若 接收機(jī)鐘與衛(wèi)星鐘間的同步差為 1181。這樣各衛(wèi)星之間的鐘差可以保持在 20nm以內(nèi)，由此引起的等效距離誤差不會(huì)超過(guò) 6m，衛(wèi)星鐘差和經(jīng)過(guò)改正過(guò)的殘余誤差，則需要采用在接收機(jī)間求一次差等方法來(lái)進(jìn)一步消除。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。在 GPS測(cè)量中，無(wú)論是碼相位觀測(cè)或載波相位觀測(cè)（ RTK），均要求衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘保持嚴(yán)格同步。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。 2 同步觀測(cè)值求差。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。 解決星歷誤差的方法有以下幾種措施： 1 建立自己的衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨(dú)立軌道。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。 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 衛(wèi)星星歷誤差及減弱措施 由星歷所給出的衛(wèi)星在空間位置與實(shí)際位置之差稱為衛(wèi)星星歷誤差。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。當(dāng)觀測(cè)站相距不太遠(yuǎn)時(shí)（小于 20km），由于信號(hào)通過(guò)對(duì)流層的路徑相似，所以對(duì)同一衛(wèi)星的觀測(cè)值求差，可以明顯減弱對(duì)流層的影響。其氣象參數(shù)在測(cè)站點(diǎn)直接測(cè)定。由于對(duì)流層折射對(duì) GPS信號(hào)傳播的影響比較復(fù)雜，一般采用更正模型進(jìn)行削弱。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。對(duì)流層與地面接觸并從地面得到輻射熱能，使其溫度隨 高度的上升而降低， GPS信號(hào)通過(guò)對(duì)流層時(shí)，也使傳播路徑發(fā)生彎曲，從而使距離產(chǎn)生偏差，這種現(xiàn)象叫做對(duì)流層折射誤差。不過(guò)，隨著基線的長(zhǎng)度增加，其精度隨之明顯下降。這是因?yàn)楫?dāng)兩觀測(cè)站相距不太遠(yuǎn)時(shí)，由于衛(wèi)星至兩觀測(cè)站電磁波傳播路程上的大氣狀況基本相似，因此大氣狀況的系統(tǒng)影響便可以通過(guò)同步觀測(cè)量的求差而減弱。 3 利用同步觀測(cè)值求差。該模型考慮了折射率 n及地磁場(chǎng)的影響，并且是沿著信號(hào)傳播的路徑來(lái)進(jìn)行積分。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。最后將地面接收機(jī)觀測(cè)結(jié)果加上計(jì)算出的折射改正量得到改正后的地面點(diǎn)精確坐標(biāo)。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)。 減弱電離層折射誤差的措施有以下幾方面： 1 利用雙頻觀測(cè)。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。 所謂電離層，指地球上空距地面高度在 50～ 1000km之間的大氣層。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。系統(tǒng)誤差主要包括衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及大氣折射誤差等；偶然誤差主要包括信號(hào)的多路徑效應(yīng)、接收機(jī)的位置誤差、天線相位中心位置誤差等等。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。 1 GPS的測(cè)量原理及 誤差分類 GPS測(cè)量是通過(guò)地面接收設(shè)備接收衛(wèi)星傳送來(lái)的信息來(lái)確定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。 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)。利用 GPS進(jìn)行 GIS地理數(shù)據(jù)更新具有及時(shí)、高效、高精度、不受惡劣環(huán)境氣候影響等優(yōu)勢(shì)，未來(lái)的幾年內(nèi)， GPS連續(xù)觀測(cè)基準(zhǔn)站將會(huì)遍布全國(guó)，任何地區(qū)都可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量；美國(guó)也將取消人為的精度限制，民用測(cè)量可以取得更高的精度。 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。 測(cè)量總結(jié)： 合理設(shè)定測(cè)量速度：在 GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)，路線的形狀描述由拐點(diǎn)密度決定，根據(jù)精度要求應(yīng)合理設(shè)定測(cè)量速度和記錄間隔時(shí)間。移動(dòng)站由接收機(jī)、天線和其它輔助設(shè)備組成。 測(cè)量設(shè)備： 測(cè)量中使用的 GPS設(shè)備是由美國(guó) TRIMBLE公司出品的兩臺(tái)套 GPS Pathfinder Basic Plus雙頻接收機(jī)。 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。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)在，政府宏觀決策、城市規(guī)劃、交通建設(shè)等等方面對(duì)空間資料的要求是實(shí)時(shí)、高精度和全方位的，這就需要健全能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)更新的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。 傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的主要資料源是測(cè)繪部門(mén)提供的大比例尺地圖。 二、 GPS 系統(tǒng)和 GIS系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用 隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類活動(dòng)同 時(shí)也帶來(lái)了環(huán)境惡化、人口劇增、資源耗費(fèi)等急待解決的問(wèn)題，這就要求從事與之相關(guān)的各部門(mén)以整體的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)地球和我們身邊的環(huán)境系統(tǒng)。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)。國(guó)家地震局、總參測(cè)繪局和科學(xué)院等部門(mén)聯(lián)合在全國(guó)各地建立 了 25個(gè)連續(xù)觀測(cè)基準(zhǔn)站、 56個(gè)定期復(fù)測(cè)基準(zhǔn)站和 1000多個(gè)不定期復(fù)測(cè)站，通過(guò)對(duì)大地板塊進(jìn)行以毫米 /年為單位的長(zhǎng)期測(cè)量，分析地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而開(kāi)展地震預(yù)報(bào)、大地測(cè)量和國(guó)防等方面的研究工作。 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。 觀測(cè)原理和信號(hào)結(jié)構(gòu)： ? 基本觀測(cè)量：衛(wèi)星發(fā)射天線和接收機(jī)天線間信號(hào)傳播時(shí)間 ? 偽距測(cè)量由時(shí)間系統(tǒng)同步誤差參數(shù)決定 ? 軌道確定和描述保證衛(wèi)星精確定位 ? 系統(tǒng)精度：（美國(guó)政府出于軍事利益上的原因?qū)冗M(jìn)行了人為限制：（ 1）、 AS政策：加密P碼（ 2）、 SA政策：選擇利用性： a：在星歷數(shù)據(jù)中加干擾 b：衛(wèi)星時(shí)鐘加抖動(dòng)或使時(shí)間系統(tǒng)不穩(wěn)定。 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)（