《山区地形测量中GPS-RTK的应用》-毕业论文.docVIP

PAGE l 湘潭大学 毕 业 论 文（参考） 山区地形测量中GPS-RTK的应用 学 院： 测绘学院 专 业： 工程测量技术 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 2012-12-14 摘要 随着国民经济的不断发展，一方面，对测绘产品提供的图文资料、文字资料无论从精度或信息盘上要求越来越高；另一方面，与测绘相关的仪器设备，计算工具，应用软件，也在不断地更新，科技含量较高的仪器设备被越来越多地应用到了测绘领域。测绘是了解自然，改造自然获取图文资料及相关信息的重要手段，是国民经济建设中的一项基础工作。现如今，GPS技术的发展越来越成熟，它的建立给导航系统和定位技术带来了巨大的变化，很大程度上解决了地球上人类导航和定位问题，该系统能满足不同用户的不同需要。RTK技术是以载波相位观测为根据的实时差分GPS测量，目前它仍在不断的完善中。概述了GPS的起源、发展、原理及应用，介绍了RTK技术的定义、原理、特点、优点等，并且主要通过实践对RTK技术在山区地形图测量应用进行研究，还利用CASS 5.0数字化成图绘出一幅1：1000的地形图。对于特殊问题也进行了具体的研究，主要包括流动站与基准站的设置，基准站的选择，数据处理等问题研究并得出结论。 关键词： 山区地形测量 GPS RTK 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc295237148 摘要 2 HYPERLINK \l _Toc295237150 目录 3 HYPERLINK \l _Toc295237152 一 GPS的组成 4 HYPERLINK \l _Toc295237156 二 RTK定义概述及其原理 4 HYPERLINK \l _Toc295237159 三 RTK系统流程 7 HYPERLINK \l _Toc295237160 四 PTK系统在测量中具体应用 9 五、总结与展望 20 HYPERLINK \l _Toc295237194 参考文献 19 HYPERLINK \l _Toc295237195 一、GPS系统的组成 （一）GPS系统包括三大部分:空间部分——GPS卫星星座；地面控制部分——地面监控系统；用户设备部分——GPS信号接收机。 (二) GPS定位原理 GPS卫星定位系统定位的基本原理是延时测距，通过测量四个已知位置上信号传播的延迟时间，确定四个已知位置至用户的距离，根据这四个量测距离解算出用户的三维位置和用户与已知位置的时间同步偏差。GPS定位方式大体有两类:单独GPS定位和差分GPS定位(DGPS)。单独GPS定位原理就采用的观测量而言，分为伪距法和载波相位法。差分GPS定位(DGPS)是在GPS的基础上利用差分技术使用户能够从GPS系统中获得更高的精度。DGPS实际上是把一台GPS接收机放在位置已精确测定的点上，组成基准台。基准台接收机通过接收GPS卫星信号，测得并计算出到卫星的伪距，将伪距和已知的精确距离相比较，求得该点在GPS系统中的伪距测量误差，再将这些误差作为修正值以标准数据格式通过播发台向周围空间播发。附近的DGPS用户接收到来自基准台的误差修正信息，以此来修正自身的GPS测量值，从而大大提高其定位精度。 目前，实时动态测量系统，已在约20km的范围内，得到了成功的应用。相信。随着数据传输设备性能和可靠性的不断完善和提高，数据处理软件功能的增强，它的应用范围将会不断地扩广。 二、RTK定义概述及其原理 （一）概述 RTK (Real Time Kinematic)称实时动态载波相位差分。其设备是在两台静态型测量仪器间加上一套无线电数据通讯系统(也称数据链)，将相对独立的GPS信号接收系统连成一个有机整体。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值，相位观测值)及已知数据传输给流动站接收机，数据量比较大，一般都要求9600的波特率，这在无线电上不难实现。 （二）原理 基准站把接收的所有卫星信号(包括伪距和载波相位测量值)和基准站的一些信息(如基准站的坐标，天线高等)都通过系统传送到流动站，流动站本身在接收卫星数据的同时，也接收基准站传送的卫星的数据。在流动站完成初始化后，把接收到的基准站信息传到控制器内(一般是微