全球定位系统(RTK)技术应用规范

全球定位系统(RTK)技术应用规范前言全球定位系统实时动态测量技术，即RTK技术，凭借其厘米级的定位精度、高效的作业模式以及全天候的作业能力，已在测绘地理信息、工程建设、国土资源管理、交通运输、农业、气象等众多领域得到广泛应用。为统一RTK技术应用的操作流程、技术要求和质量标准，确保成果的可靠性与准确性，特制定本规范。本规范旨在为从事RTK技术应用的专业人员提供系统性的指导，以期提升作业效率与成果质量。1.范围本规范规定了采用RTK技术进行平面位置和高程测量的作业准备、外业观测、数据处理、质量控制及成果提交等环节的技术要求。本规范适用于各行业基于RTK技术的控制测量、地形测量、工程放样、变形监测、勘测定界等测绘工作。特殊领域的RTK应用，除应符合本规范外，尚应遵守相关行业的专用技术标准。2.规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。*国家基本比例尺地形图分幅和编号*全球定位系统(GPS)测量规范*测绘成果质量检查与验收*数字测绘成果质量要求3.术语和定义下列术语和定义适用于本文件。*实时动态测量(Real-TimeKinematic,RTK)：一种基于载波相位观测值的实时差分GPS测量技术，能够实时提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。*基准站(BaseStation)：在已知坐标的固定点上设立的GPS接收机，连续接收卫星信号并通过数据链实时发送差分改正信息。*流动站(RoverStation)：用户携带的、可移动的GPS接收机，接收卫星信号并同时接收来自基准站的差分改正信息，实时解算其在指定坐标系中的三维坐标。*初始化(Initialization)：RTK作业开始时，流动站接收机通过与基准站的数据通讯，解算整周模糊度参数，从而进入厘米级定位状态的过程。*观测时段(ObservationSession)：流动站在一个测站上从开始接收信号到观测结束的连续时间段。*平面精度(HorizontalAccuracy)：RTK测量成果在平面坐标系（通常为高斯-克吕格平面）中与真实位置的偏差。*高程精度(VerticalAccuracy)：RTK测量成果在高程方向上与真实位置的偏差。4.基本规定4.1坐标系统与高程基准*RTK平面测量宜采用国家统一的大地坐标系或地方独立坐标系。采用地方独立坐标系时，应明确其与国家坐标系的转换参数。*RTK高程测量可采用正常高系统，其高程基准应与国家高程基准一致。在满足工程精度要求的前提下，也可采用拟合高程，但需对拟合精度进行评估。4.2精度等级根据不同的作业目的和要求，RTK测量的精度等级可划分为不同级别，各级别的平面和高程中误差应符合相关项目技术设计书的规定，并满足表1（此处省略具体表格，实际应用中应根据行业标准细化）的参考要求。4.3作业环境要求*基准站应选择在视野开阔、地质稳定、易于长期保存、不易受外界干扰的地点。周围不应有强烈的电磁辐射源，远离高压输电线和无线电发射台（站）。*流动站观测时，应避免在大面积水域、大型建筑物、茂密树林、高压线下方、电磁干扰强烈等对卫星信号接收有显著影响的环境中作业。*卫星截止高度角一般不应低于15度，有效观测卫星数不应少于5颗，PDOP值宜小于6。5.作业准备5.1技术设计作业前应编制详细的技术设计书，内容包括：任务概况、测区概况、已有资料分析、精度要求、坐标系统与高程基准、作业方法、仪器设备要求、作业流程、质量控制措施、成果提交要求、安全注意事项等。5.2仪器设备*RTK接收设备应符合相关的国家计量标准，并在有效检定期内。*仪器设备包括基准站接收机、流动站接收机、数据链设备（电台或网络模块）、天线、电池、手簿及相关软件等。*作业前应对仪器设备进行全面检查和调试，确保其工作正常。包括电池电量、天线连接、数据通讯链路、手簿与接收机连接等。5.3控制资料收集与分析*收集测区已有的高等级控制点成果，包括坐标、高程及点之记等。控制点数量应满足RTK作业检核和坐标转换的要求。*对收集到的控制资料进行分析和评估，检查其可靠性和适用性。5.4坐标转换参数求解*若采用地方坐标系，应利用已知的国家坐标系控制点和地方坐标系控制点，通过平差计算求解坐标转换参数。参与求解转换参数的控制点数量不应少于3个，且分布应能覆盖整个测区。*转换参数的精度应进行检验，确保满足RTK测量的精度要求。6.外业观测6.1基准站设置*基准站应架设在已知控制点上，对中、整平（对中误差不应大于3毫米，整平应符合仪器规定）。*准确量取天线高，量取至毫米。天线高可采用斜高或垂高，量取方法应统一，并在记录中注明。*正确设置基准站相关参数，包括：坐标、高程、天线类型、天线高、数据链类型、通讯频率（或网络参数）、卫星截止高度角等。*基准站启动后，应等待其锁定卫星并正常发射差分信号后方可开始流动站作业。6.2流动站观测*流动站作业前，应在手簿上正确设置与基准站相匹配的参数，包括数据链类型、通讯频率（或网络参数）等。*流动站初始化完成后，方可进行测点观测。初始化未成功时，不得进行观测。*每个测站观测应满足下列要求：*待RTK固定解稳定后开始记录数据。*观测时间应根据精度要求和外界环境情况确定，一般不应少于2个历元。*对于重要测点或精度要求较高的测站，应进行2次或多次独立观测，两次观测结果的较差应符合规定。*观测过程中，应密切关注手簿显示的卫星数量、PDOP值、解算类型、观测精度等信息，发现异常应及时停止观测，查明原因并重新观测。*流动站天线高应在观测前后各量取一次，两次量取结果的较差不应大于3毫米，取其平均值作为最终天线高。若采用对中杆，应保证对中杆垂直。6.3观测记录*外业观测数据应实时记录在手簿中，记录内容应包括：点号、观测时间、坐标、高程、天线高、解算类型、卫星数量、PDOP值、仪器编号、观测员等。*观测记录应清晰、准确、完整，不得涂改。如有记错，应在原记录处划改，并注明原因。*除电子记录外，还应配备纸质手簿，记录一些电子记录无法涵盖或需特别说明的事项。6.4检查与校测*RTK测量作业应进行必要的检核。检核方法可包括：*已知控制点检核：在作业开始前、作业中（每间隔一定时间或测区范围）、作业结束后，应在已知控制点上进行观测，将观测结果与已知成果比较，其差值应在允许误差范围内。*重复观测检核：对同一测点进行多次独立观测，其结果间的较差应符合规定。*闭合导线或附合导线检核：在条件允许时，可布设短边闭合或附合导线进行检核。*若检核结果超差，应分析原因，并对不合格的观测成果进行重测。7.数据处理与质量控制7.2数据处理*数据处理应包括基线解算（若需）、坐标转换、高程计算等步骤。*处理过程中应严格按照软件操作规范和技术设计书要求进行，确保处理参数设置正确。7.3质量控制*数据处理完成后，应对成果数据进行全面检查，包括：点号、坐标、高程、天线高、观测时间、解算类型等是否正确、完整。*对检核点的较差进行统计分析，评估整体测量精度。*对于超限的成果，应查找原因，必要时进行返工重测。8.成果提交与归档8.1成果提交RTK测量完成后，应提交以下成果资料：*技术设计书*观测数据（原始数据及处理后的数据）*控制点成果表*观测手簿（电子手簿及纸质记录）*数据处理报告（包括坐标转换参数、精度统计、质量评估等）*成果图件（如必要）*技术总结报告*成果验收报告（如需要）8.2成果归档所有成果资料应整理成册，进行归档保存。归档资料应包括电子文档和纸质文档（重要部分），确保其完整性和安全性，便于后续查阅和使用。9.安全与注意事项*作业人员应熟悉仪器设备的操作规程，注意用电安全，防止仪器设备损坏。*野外作业时，应注意人身安全，遵守交通规则，做好防暑、防寒、防雨、防雷等措施。*在高压线附近作业时，应保持安全距离，防止触电。*严禁在易燃易爆区域使用电台等发射设备。*仪器设备在运输和使用过程中应注意防震、防潮、防晒，避免剧烈震动和碰撞。10.附录（可选）附录可包括：