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GPS-RTK和GPS-PPK技术在像控点测量中的联合使用

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摘要: GPS-PPK技术和gps-rtk技术的联合使用,使得像控点测量工作,在作业区相对较大、控制点相对稀少、电台数据传输受阻的测区,得以更好、更便捷的开展。

Abstract: The conjunctive use of gps-ppk technology and GPS-RTK technology can make photo-control-point survey carry out better and conveniently in relatively large work area, relatively scarce control points and the survey area blocked by the radio data transmission.

关键词: GPS-RTK;GPS-PPK;像控点

Key words: GPS-RTK;GPS-PPK;photo-control-point

中图分类号:P258 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)21-0080-02

0 引言

GPS-RTK(Real Time Kinematic)是GPS测量技术与数据传输相结合而构成的实时定位技术,现如今其应用已相当成熟,诸多实践证明,GPS-RTK技术完全可以完成像控点测量工作,给测绘工作带来巨大的便利。但在作业区相对较大、控制点相对稀少、电台数据传输受阻或是在不利于开展GPS-RTK作业时,人们又重新陷入对像控点测量工作的困惑之中,而使用GPS-PPK(Past Processing Kinematic)技术进行测量而使得测量工作更加便捷。

GPS PPK是利用载波相位进行事后差分的GPS定位技术,其系统由基准站和流动站组成。其主要作业过程包括外业观测数据和内业处理数据。外业观测数据:在已知点架设基准站,记录该站的GPS数据;在未知点架设流动站,通过初始化求得固顶解,然后根据相应要求进行数据采集。内业数据处理:将基准站和流动站数据导入计算机,利用相应的软件进行基线解算、计算或平差处理,从而得到相应的数据成果。

本篇主要根据我新疆地矿测绘院2011年承担的民丰1:10000基础测绘项目为例,重点介绍GPS RTK和GPS PPK在像控点测量中的联合使用

1 GPS-RTK和GPS-PPK技术在像控点测量中的应用

1.1 概述 民丰1:10000基础测绘项目根据自治区测绘局相关要求及《新疆维吾尔自治区测绘局1:10000基础测绘技术文件汇编》(试行)(以下简称“技术文件”)的规定进行施测,由于测区面积达4600km2,南部沟壑纵横、北部沙漠延绵,交通极为不便,使得本测区约680个像控点的施测工作面临着巨大的困难,且测区多属荒漠戈壁,手机信号基本属盲区,针对以上情况,结合相关规定,我院选择使用连续运行基准站点的方式运用GPS-RTK和GPS-PPK技术联合作业的方法进行像控点的测量工作,求得各像控点的CGCS2000坐标系坐标和大地高,利用新疆维吾尔自治区似大地水准面精化成果(2011年),求取像控点的正常高。其次再选取若干由新疆测绘局档案资料馆提供的同时具有CGCS2000坐标系和1980西安坐标系国家已知点或基准站点(所选取的点位应尽量均匀覆盖和控制整个测区)的两套成果,计算求得CGCS2000坐标系到1980西安坐标系转换参数,从而求得各像控点的1980西安坐标系成果。

1.2 作业方法

1.2.1 内业准备 在设置基准站前,应首先进行点校正。即:将该基准站以及其周围4个以上基准点的WGS—84大地坐标值B、L、H(进行三维无约束平差后的值)和这些点的CGCS2000坐标系的平面坐标值、大地高值导入电子手簿以求得该局部区域的坐标转换参数,并在手薄中对基准站和流动站的相关项进行设置,完成外业测量前的准备工作。

1.2.2 GPS-RTK和GPS-PPK外业观测 我院使用一台Trimble 5700和四台Trimble 5800进行像控点施测工作。首先在确定的已知点上架设基准站,准确量取天线高度,并由手簿来启动基准站。启动时选择手簿的《测量菜单》,进入《RTK和infill测量》项,点击选取的已知点成功启动基准站后即可开始测量(此时基准站主机的数据记录灯应亮)。

在正常工作以前应检校测区附近的控制点,以确认参数的准确性。若测点距基准站较近,可以收到无线电信号时,和常规GPS-RTK作业方法一致。但当作业半径大于15km以上时,传统的GPS-RTK测量由于接收不到基准站发出的无线电信号而显得无能为力,此时即可用PPK测量模式来代替RTK测量。在流动站上,测量模式选择《PPK测量》,根据手簿提示,当卫星较多且卫星的图形分布较好时,初始化时间较少(一般大约为6~8min),当测量模式由浮动变为固定后,即可开始测量。

GPS-RTK和GPS-PPK测量方式的规定。施测时,基准站至流动站距离不大于35Km,流动站观测的采样间隔为1s,RTK观测历元数≥20个,PPK观测历元数≥180个,观测次数两次,两次较差平面≤±20cm,高程≤±10cm。基准站和流动站有效观测卫星数≥4个,PDOP值≤6。

在前期作业过程中,由于缺少经验,只是严格的按照“技术文件”规定中的每次观测历元数≥180个的临界即观测历元等于180个去执行,由于外业观测数据量较少,致使基线解算后存在个别基线不通过或通过后两次测量成果较差不能满足“技术文件”规定的限差,因测区交通极为不便,为了较少返工工作量,后经反复试验,取每次观测历元数为600个(即记录时间为10分钟)最为适宜。

1.3 内业数据处理 观测结束后,除将基准站记录的观测数据导出到计算机之外,还须把手簿中观测的原始数据导出到所测项目中去。设置好相关的解算参数后,即可处理基线。若有未解算通过的基线,可改变相应的参数设置如选取更高的高度角、剔除部分卫星数据、多次重复解算等方法进行重新解算,还未通过的,则可能是外业观测数据量不够所致,需外业返工重测。待基线全部通过后,即可得到正式成果。