《毕业论文--GPS-RTK在数字测图中的应用1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文--GPS-RTK在数字测图中的应用1（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、龙岩学院资源工程学院毕业论文题 目： GPS-RTK在数字测图中的应用专 业： 测 绘 工 程 班 级： 08级测绘工程 学 号： 姓 名： 指导教师： 职称： 高级实验师 资源工程学院龙岩学院毕业论文开题报告 2012年4月6日论文题目： 姓名年级08级所在院系资源工程学院专业测绘工程指导教师开展本课题的意义及工作内容：课题意义：随着科技的发展，GPS-RTK技术日趋成熟。在经济飞速发展的今天需要快速而又具有高精度的地形测量技术作为保障，GPS-RTK技术的出现正好满足这一需求，它的出现不仅大大提高了地形测量的效率，而且其定位精度完全能够满足大比例尺地形图测绘的要求。工作内容：1、主要介绍R
2、TK技术的工作原理和组成系统以及现阶段RTK的发展前景2、GPS-RTK在数字测图中的应用，并介绍RTK技术的优势和缺点3、结合实例介绍GPS-RTK测量技术 总体安排及进度：1、4月1日4月6日：分析整理论文材料，确定论文题目，并完成开题报告2、4月7日5月4日：撰写论文提纲，完成初稿3、5月5日5月25日：在指导老师的指导下修改完善初稿4、5月26日6月10日：准备论文答辩及PPT的制作 课题预期达到的效果：通过此次论文课题的相关探讨对GPS-RTK技术做一个系统的认识，全面了解该技术在实践当中的知识，为以后的工作提供基础。指导教师意见：签名：GPS-RTK在数字测图中的应用资源工程学院
3、测绘工程专业【摘要】 随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK测量技术也日益成熟。RTK技术的出现为测量领域带来了新的曙光并且逐渐被应用到工作生产当中。它采用了载波相位动态实时差分技术，能够在野外实时得到厘米级定位精度，极大地提高了外业作业效率。本文系统的介绍了GPS- RTK技术以及它在数字测图中的相关应用。【关键词】 数字测图 GPS-RTK技术 地形测量 目录1.引言42.GPS-RTK技术概况42.1 GPS-RTK工作原理42.2 GPS-RTK组成52.3 GPS-RTK发展前景53 GPS-RTK在数字化测图中应用53.1 GPS在控制测量中的应用53.2 RTK碎步数据
4、采集63.3 数据处理63.4与全站仪的比较73.5 RTK技术的优劣性73.6 操作注意事项84 实例说明84.1测区介绍84.2 已有资料利用84.3 作业依据84.4 测区控制测量94.5 碎步数据的采集124.6 内业数据处理124.7 成果展示13五 总结13六 致谢141.引言传统手工测图方法由于数据是由人为展绘、工序繁杂、劳动强度大、且精度相对较低、不便保存等诸多缺点已经不能满足当今社会的发展需求，逐渐被数字测图所取代。数字测图是指在测图时仪器对数据自动记录，并通过计算机专业软件对数据进行编辑成图。它实质上是一种全解析机助测图的方法，在测图的发展过程中是一次根本性的技术变革。数字
5、测图系统是以计算机及其软件为核心在外接输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、绘制、成图、输出、管理的测绘系统。随着科技的发展，GPS的应用范围越来越广泛。GPS技术是现代科学技术的结晶，它是卫星技术、微电子技术、计算机技术和天文观测技术等高科技尖端技术的综合产物，特别是RTK实时动态差分测量技术的出现给数字化测量带来了革命性的变化。RTK作为当前全新的数字测图技术在数字化测图工作中发挥着重大的作用。GPS-RTK技术以其快捷、方便的特点得到了广大测量工作者的亲睐。GPS-RTK大大减少了测量人员的劳动强度，并具有自动化程度高、精度高、全天候观测等一系列优点，有效的提高了工作效率，
6、这样就使得测量人员在实际工作中掌握GPS-RTK变得十分重要。本文主要讲述了GPS-RTK在数字测图中的应用。2.GPS-RTK技术概况2.1 GPS-RTK工作原理RTK（Real time kinematic)技术又称实时动态差分测量系统，它是以载波相位测量为依据结合数据传输方法，同时处理两个测站载波相位观测值的实时差分技术 9。RTK技术实现的关键是载波相位差分技术，即基准站和各流动站同时对同一组卫星进行观测，观测后基准站及时把所观测的信息及基准站的己知数据通过数据链传输给各流动站，流动站在收到基准站数据的同时，迅速进行基线解算、平差、坐标系统转换，最后得出流动站每个点的三维坐标X，Y，
7、H2。图21 GPS-RTK工作原理 2.2 GPS-RTK组成RTK系统主要由基准站接收机、流动站接收机和数据传输系统（简称数据链）组成。1、GPS接收机：GPS-RTK测量系统至少包括2台接收机，一台作为基准站，其它的则分别置于用户移动站上。2、数据传输系统：基准站同流动站之间的联系是靠数据链来实现的，数据链是完成实时动态测量的关键。在基准站上利用调制解调器将有关数据进行编码调制，然后由无线电发射台发射出去。流动站利用无线电接收机将其接收，再由解调器将数据还原并计算得出正确坐标。2.3 GPS-RTK发展前景在现阶段看来，GPS-RTK定位技术为数字测量提供了行之有效的手段,彻底改变了传统
8、测量数据采集的作业方法，它在缩短工期和勘察设计上体现出来的灵活性具有传统测量方式所不可比拟的优势，总体而言随着社会经济的飞速发展，RTK技术在复杂地形测量生产中将会有更加广阔的应用前景10。3 GPS-RTK在数字化测图中应用地形测量是为城市、矿区以及各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划、矿山开采设计以及各种经济建设的需要。特别是在当前开展的城镇经济建设过程中为城镇和各类工程提供了高精度的大比例尺数字地图。一般来说乡村地区地形相对复杂，通视情况不理想，如果运用全站仪等光学仪器进行地形测量将会出现很大的弊端，这时就能凸显出GPS-RTK地形测量的优势。具有高精度、实时性、测站间无需通视
9、等优点的GPS-RTK技术能在农村地形测量工作中得到广泛应用，对于促进地籍信息化管理有很大的帮助。3.1 GPS在控制测量中的应用既要保持良好的通视条件，又要保证三角网的良好网形，一直是平面控制测量在实践中经常遇到的困难。GPS的出现改变了这一困境，GPS测量不要求观测站之间相互通视，这一优点既可以大大减少测量工作的费用和时间，同时也使得点位的选择变得非常灵活。地形控制测量必须遵循从整体到局部，由高级到低级原则。平面控制测量成果是整个测量工作的依据，是求取平面坐标转换参数的关键。在实际工作中建立GPS控制网时先通过选取合适的中央子午线和高程投影面以减少投影变形对数据的影响，在一个GPS控制网中
10、联测不同等级的控制点时出现的误差，可以利用同等级的控制点进行无约束平差以提高内部控制网的精度。并且控制网的网形布设也会对控制网的平差结果产生影响，在外业选点时尽量选择图形较好的三角形或者多边形构成网，以便取得可靠、正确的计算结果。GPS控制测量的基本要求1、做到架设仪器时卫星的高度角大于15。2、基准站安置应选择在地势较高、上空无遮挡、信号有良好覆盖域的地方，城市测量首选测区高大建筑物上。3、为防止数据链的丢失和多路径效应，应远离大面积水域、大型建筑物等，基准站周围应无GPS信号反射物、200米范围内无高压电线、电视台、无线电发射台等的干扰。4、埋点的地面要稳定便于长久保存，浇筑控制点要使用混
11、凝土进行加固并做点之记5、接收机精度要求：平面5mm+1ppm、高程10mm+1ppm。观测过程中PDOP值一般小于4，有效卫星数大于4。6、观测时段长度一般要大于45分钟，数据采样间隔率为15秒，从而保证了较好的星座图形强度和数据采集量。7、最后对于天线高的量取规定每时段前后各量取一次，互差小于3mm，取平均值记入观测手簿。表31 GPS控制网主要技术指标要求等级平均距离（Km）A(mm)B(ppm。D)最弱边相对中误差二等91021/120000三等51051/80000四等210101/45000一级110101/20000二级115201/100003.2 RTK碎步数据采集3,2,1
12、 准备工作测区控制成果出来以后就可以进行碎步测量的准备工作，首先要做的就是进行坐标的转换，GPS采用的是统一的WGS-84坐标。坐标转换：1、空间大地坐标到空间直角坐标的转换2、坐标基准的转换，一般采用七参数法，还有三参数法3、空间直角坐标到空间大地坐标系的转换4、空间大地坐标系到高斯投影坐标系的转换5、高斯坐标系统到当地坐标系统的转换3.2.2 误差的来源分析根据误差的性质，可以将它分成系统误差和偶然误差两大类。偶然误差主要包括卫星信号的多路径效应以及观测误差；系统误差主要包括卫星的轨道误差、卫星的时钟差、接收机时钟差以及大气折光。系统误差的影响远大于偶然误差，它是GPS-RTK技术测量时的
13、主要误差。系统误差根据其产生的原因可以采取不同的措施加以消除或减弱，主要的措施有：建立系统误差模型，对观测量进行修正；引入相应的未知参数，在数据处理中同其他未知参数一并解算；将不同观测站对相同卫星进行的同步观测值求差。偶然误差的影响：对于观测误差和多路径效应的影响大致上是远离大面积水域、大型建筑物等，基准站周围应无GPS信号反射物、200米范围内无高压电线、电视台、无线电发射台等的干扰；当天气不利于信号的传输时可以停止作业。3.2.3 数据的采集在RTK进行野外测量时必须选定基准站，RTK的数据传输系统由基准站发射信号和流动站接收信号两部分组成，它们是实时动态测量的关键，稳定可靠的数据链是动态
14、初始化的前提，保证高质量的数据传输，可以减少整周模糊度的解算时间，大大提高工作效率。对于开阔地域的独立地物、线状地物等，可以用RTK进行直接测量，精度可以达到13厘米。操作步骤：首先在各类地物的定位点上安放流动站，等到仪器手簿显示“固定”解后输入各类地物所对应的属性编码进行记录并保存。内业处理时CASS软件会根据属性编码自动生成各类地物。对于比较低矮的建筑物，可以将对中杆升高，让RTK的卫星接收天线超出房屋顶部后进行观测；对于结构复杂的建筑物和茂密的树林可以在其附近恰当的位置利用RTK布设图根控制点，取得图根控制点三维坐标后，通过全站仪进行补测。3.3 数据处理地形测量中RTK所采集的数据应及时将数据传输到电脑上进行内业处理，以避免事后遗忘工作草图结构，影响成图的准确性，造成返工重测。RTK的数据格式转换成DAT数据格式后利用南方CASS7.0软件进行展点成图，具体记录形式为“点号、代码、Y、X、H”，通过各代码之间联系和对工作草图的记忆完成内业处理并保存。3.4与全站仪的比较当前地形图数据采集通常采用全站仪配合RTK的模
