RTK測量技術規範(CH/T 2009-2010)

　　本標準規定利用全球定位系統實時動態測量(RTK)技術，實施平面控制測量和高程控制測量、地形測量的技術要求、方法。

　　RTK平面和高程控制測量適用於布測外業數字測圖和攝影測量與遙感的基礎控制點，RTK地形測量適用於外業數字測圖的圖根測量和碎部點數據採集。

　　其他相應精度的定位測量可參照本標準執行。

　　下列文件對於本文的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用於本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用於本標準。

　　GB/T 18314全球定位系統(GPS)測量規範

　　CH/T 2008 全球導航衛星系統連續運行基準站網建設規範 CH 8016 全球定位系統(GPS)測量型接收機檢定規程

   　下列術語和定義適用於本文件。

　　3.1 實時動態測量(RTK) Real Time Kinematic

　　RTK測量技術是全球衛星導航定位技術與數據通信技術相結合的載波相位實時動態差分定位技術，它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果。 

       3.2 天線高 Antenna Height

　　觀測時接收機天線相位中心至測站中心標誌面的高度。 

3.3 基準站 Reference Station

　　在一定的觀測時間內，一臺或幾臺接收機分別在一個或幾個固定測站上，一直保持跟蹤觀測衛星，其餘接收機在這些測站的一定範圍內流動作業，這些固定測站就稱為基準站。 

 3.4 流動站 Roving Station

　　在基準站的一定範圍內流動作業的接收機所設立的測站。 

3.5 單基準站RTK測量 SingleReference Station for RTK Surveying 

只設置一個基準站，並通過數據通信技術接收廣播星曆改正數的RTK測量技術。 

 3.6網絡RTK Network RTK

指在一定區域內建立多個基準站,對該地區構成網狀覆蓋，並進行連續跟蹤觀測，通過這些站點組成衛星定位觀測值的網絡解算，獲取覆蓋該地區和該時間段的RTK改正參數，用於該區域內RTK測量用戶進行實時RTK改正的定位方式。

　　3.7 截止高度角 cut off

　　為了屏蔽遮擋物(如建築物、樹木等)及多路徑效應的影響所設定的蔽遮角度值，低於此角度視空域的衛星不予跟蹤。

　　3.8 空間位置精度因子(PDOP) Position Dilution of Precision

　　反映定位精度衰減的因子，與所測衛星的空間幾何分布有關，空間分布範圍越大，PDOP值越小，定位精度越高;反之，PDOP值越大，定位精度越低。   

 3.9 固定解 Fixed solution

　　衛星載波相位觀測量的整周未知數的整數解叫固定解。 

        3.10 觀測次數 Observation times

　　同一流動站初始化觀測的次數。

 3.11 曆元 Epoch

　　指一個時期和一個事件的起始時刻或者表示某個測量系統的參考日期。

　　4.1 坐標系統

　　全球定位系統實時動態(RTK)測量採用2000國家大地坐標系(CGCS 2000)。 

4.2 高程系統

　　4.2.1高程系統採用正常高系統，按照1985國家高程基準起算。

 4.3 時間系統

　　4.3.1 RTK測量宜採用協調世界時UTC。當採用北京標準時間BST時，應考慮時區差與UTC進行換算。

　　5.1 一般規定

　　5.1.1 RTK控制測量前，應根據任務需要，收集測區高等級控制點的地心坐標、參心坐標、坐標系統轉換參數和高程成果等，進行技術設計。

　　5.1.2 RTK平面控制點按精度劃分等級為：一級控制點、二級控制點、三級控制點。RTK高程控制點按精度劃分等級為等外高程控制點。

　　一級、二級、三級平面控制點及等外高程控制點，適用於布設外業數字測圖和攝影測量與遙感的控制基礎，可以作為圖根測量、像片控制測量、碎部點數據採集的起算依據。

　　5.1.3 平面控制點可以逐級布設、越級布設或一次性全面布設，每個控制點宜保證有一個以上的等級點與之通視。

　　5.1.4 RTK測量可採用單基準站RTK測量和網絡RTK測量兩種方法進行。在通信條件困難時，也可以採用後處理動態測量模式進行測量。

　　5.1.5 已建立CORS網的地區，宜優先採用網絡RTK技術測量。 

5.1.6 RTK測量衛星的狀態應符合表1規定。

　　表1 RTK測量衛星狀態的基本要求　　

　　5.1.7 經、緯度記錄精確至0.00001」，平面坐標和高程記錄精確至0.001m。天線高量取精確至0.001m。

　　5.2 RTK平面控制測量

　　5.2.1 RTK平面控制點的點位選擇要求參照GB/T18314 執行。

 5.2.2 RTK平面控制點的埋石根據技術設計要求確定。

 5.2.3 RTK平面控制點測量主要技術要求應符合表2規定。

　　表2 RTK平面控制點測量主要技術要求　　

　　5.2.4 RTK控制點平面坐標測量時，流動站採集衛星觀測數據，並通過數據連結收來自基準站的數據，在系統內組成差分觀測值進行實時處理，通過坐標轉換方法將觀測得到的地心坐標轉換為指定坐標系中的平面坐標。

　　5.2.5 測區坐標系統轉換參數的獲取：

　　a)在獲取測區坐標轉換參數時，可以直接利用已知的參數。 

b)在沒有已知轉換參數時，可以自己求解。

　　c)2000國家大地坐標系與參心坐標系(如1954年北京坐標系、1980西安坐標系或地方獨立坐標系)轉換參數的求解，應採用不少於3點的高等級起算點兩套坐標系成果，所選起算點應分布均勻，且能控制整個測區。

　　d)轉換時應根據測區範圍及具體情況，對起算點進行可靠性檢驗，採用合理的數學模型，進行多種點組合方式分別計算和優選。

　　5.2.6 RTK平面控制點測量基準站的技術要求應滿足：

　　a)採用網絡RTK測量時，基準站網點的設立要求按CH/T 2008的要求。 

b)自設基準站如需長期和經常使用，宜埋設有強制對中的觀測墩。 

c)自設基準站應選擇在高一級控制點上。

　　d)用電臺進行數據傳輸時，基準站宜選擇在測區相對較高的位置。

　　e)用移動通信進行數據傳輸時，基準站必須選擇在測區有移動通信接收信號的位置。

 f)選擇無線電臺通信方法時，應按約定的工作頻率進行數據鏈設置，以避免串頻。

 g)應正確設置隨機軟體中對應的儀器類型、電臺類型、電臺頻率、天線類型、數據埠、藍牙埠等。

　　h)應正確設置基準站坐標、數據單位、尺度因子、投影參數和接收機天線高等參數。

        5.2.7 RTK平面控制點測量流動站的技術要求應滿足：

 a)網絡RTK測量的流動站獲得系統服務的授權。

　　b)網絡RTK 測量流動站應在CORS網的有效服務區域內進行，並實現數據與服務控制中心的數據通訊。

　　c)用數據採集器設置流動站坐標系統轉換參數，設置與基準站的通信。 

d)RTK測量流動站不宜在隱蔽地帶、成片水域和強電磁波幹擾源附近觀測。

　　e)觀測開始前應對儀器進行初始化，並得到固定解，當長時間不能獲得固定解時，宜斷開通信鏈路，再次進行初始化操作。

　　f)每次觀測之間流動站應重新初始化。

　　g)作業過程中，如出現衛星信號失鎖，應重新初始化，並經重合點測量檢測合格後，方能繼續作業。

　　h)每次作業開始前或重新架設基準站後，均應進行至少一個同等級或高等級已知點的的檢核，平面坐標較差不應大於7cm。

　　i)RTK平面控制點測量平面坐標轉換殘差應≤±2cm。

　　j)數據採集器設置控制點的單次觀測的平面收斂精度應≤±2cm。

　　k)RTK平面控制點測量流動站觀測時應採用三角架對中、整平，每次觀測曆元數應不少於20個，採樣間隔2s～5s，各次測量的平面坐標較差應不大於±4cm; l)應取各次測量的平面坐標中數作為最終結果。

　　m)進行後處理動態測量時，流動站應先在靜止狀態下觀測10-15min，然後在不丟失初始化狀態的前提下進行動態測量。 

5.3 RTK高程控制測量

　　5.3.1 RTK高程控制點的埋設一般與RTK平面控制點同步進行，標石可以重合，重合時應採用圓頭帶十字的標誌。

　　5.3.2 RTK高程控制點測量主要技術要求應符合表3規定。

　　表3 RTK高程控制點測量主要技術要求　　

　　5.3.3 RTK高程控制點測量基準站的技術要求，參照5.2.6執行。

　　5.3.4 RTK高程控制點測量流動站的技術要求，參照5.2.7中(a)至(h)款執行。 5.3.5 RTK高程控制點測量設置高程收斂精度不應大於3cm。

　　5.3.6 RTK高程控制點測量流動站觀測時應採用三角架對中、整平，每次觀測曆元數應不小於20個，採樣間隔2s～5s，各次測量的大地高較差應不大於4cm。 

5.3.7 應取各次測量的大地高中數作為最終結果。

　　5.3.8 RTK控制點高程的測定，通過流動站測得的大地高減去流動站的高程異常獲得。 

5.3.9 流動站的高程異常可以採用數學擬合方法、似大地水準面精化模型內插等方法獲取，擬合模型及似大地水準面模型的精度根據實際生產需要確定。 

5.4 成果數據處理與檢查

　　5.4.1 RTK控制測量外業採集的數據應及時進行備份和內外業檢查。

　　5.4.2 RTK控制測量外業觀測記錄採用儀器自帶內存卡或數據採集器，記錄項目及成果輸出包括下列內容：

　　(a) 參考點的點名(號)、殘差、轉換參數(參見附錄A); 

        (b) 基準站點名(號)、天線高、觀測時間(參見附錄B); 

        (c)流動站點名(號)、天線高、觀測時間;

　　(d) 基準站發送給流動站的基準站地心坐標、地心坐標的增量; 

(e) 流動站的平面、高程收斂精度;

　　(f) 流動站的地心坐標、平面和高程成果(參見附錄C、附錄D); 

(g) 測區轉換參考點、觀測點網圖。

　　在進行網絡RTK時，a)至d)可根據項目要求部分提供。

　　5.4.3 用RTK技術施測的平面控制點成果應進行100%的內業檢查和不少於總點數10%的外業檢測，平面控制點外業檢測可採用相應等級的衛星定位靜態(快速靜態)技術測定坐標，全站儀測量邊長和角度等方法，高程控制點外業檢測可採用相應等級的三角高程、幾何水準測量等方法，檢測點應均勻分布測區。檢測結果應滿足表4和表5的要求。

　　表4 RTK平面控制點檢測精度要求

　　6.1 一般規定

　　6.1.1 RTK地形測量適用於外業數字測圖，內容分為圖根點測量和碎部點測量; 

6.1.2 地形測量其他一般規定參見5.1.1、5.1.4、5.1.5、5.1.6、5.1.7。

　　6.1.3 攝影測量與遙感中RTK技術施測像片控制點的要求，參照相應比例尺地形圖測量規範執行。 

6.2 主要技術指標

　　RTK地形測量主要技術要求應符合表6規定。

　　表6 RTK地形測量主要技術要求　　

　　6.3.1圖根點標誌宜採用木樁、鐵樁或其他臨時標誌，必要時可埋設一定數量的標石。

　　6.3.2 RTK圖根點測量時，地心坐標系與地方坐標系的轉換關係的獲取方法參照5.2.5，也可以在測區現場通過點校正的方法獲取。

　　6.3.3 RTK圖根點高程的測定，通過流動站測得的大地高減去流動站的高程異常獲得。

 6.3.4 流動站的高程異常可以採用數學擬合方法、似大地水準面精化模型內插等方法獲取，也可以在測區現場通過點校正的方法獲取。

　　6.3.5 RTK圖根點測量方法參照5.2、5.3執行。

　　6.3.6 RTK圖根點測量流動站觀測時應採用三角架對中、整平，每次觀測曆元數應大於20個。 

6.3.7 RTK圖根點測量平面坐標轉換殘差不應大於圖上圖上±0.07mm。RTK圖根點測量高程擬合殘差不應大於1/10等高距。

6.3.8 RTK圖根點測量平面測量兩次測量點位較差不應大於圖上±0.1mm，高程測量各次測量高程較差應≤1/10等高距，各次結果取中數作為最後成果。             

6.4 RTK碎部點測量

　　6.4.1 RTK碎部點測量時，地心坐標系與地方坐標系的轉換關係的獲取方法參照5.2.5，也可以在測區現場通過點校正的方法獲取。當測區面積較大，採用分區求解轉換參數時，相鄰分區應不少於2個重合點。

　　6.4.2 RTK碎部點高程的獲得按照6.3.3、6.3.4、6.3.5執行。

　　6.4.3 RTK碎部點測量平面坐標轉換殘差不應大於圖上±0.1mm。RTK碎部點測量高程擬合殘差不應大於1/10等高距。

　　6.4.4 RTK碎部點測量流動站觀測時可採用固定高度對中杆對中、整平，觀測曆元數應大於5個。

 6.4.5 連續採集一組地形碎部點數據超過50點，應重新進行初始化，並檢核一個重合點。當檢核點位坐標較差不大於圖上0.50mm時，方可繼續測量。 

6.5 成果數據處理與檢查

　　6.5.1 RTK地形測量外業採集的數據應及時從數據記錄器中導出，並進行數據備份，同時對數據記錄器內存進行整理。

　　6.5.2 RTK地形測量外業觀測記錄採用儀器自帶內存卡和數據採集器，記錄項目及成果輸出包括下列內容：

　　(a) 轉換參考點的點名(號)、殘差、轉換參數; 

(b) 基準站、流動站的天線高、觀測時間;

(c) 流動站的平面、高程收斂精度;

　　(d)流動站的地心坐標、平面和高程成果數據;

 6.5.3導出的成果數據在計算機中用相應的成圖軟體編輯成圖。

　　6.5.4 用RTK技術施測的圖根點平面成果應進行100%的內業檢查和不少於總點數10%的外業檢測，外業檢測採用相應等級的全站儀測量邊長和角度等方法進行，其檢測點應均勻分布測區。

　　檢測結果應滿足表7的要求。

　　表7 RTK圖根點平面檢測精度要求　

　　6.5.5 用RTK技術施測的圖根點高程成果應進行100%的內業檢查和不少於總點數10%的外業檢測，外業檢測採用相應等級的三角高程、幾何水準測量等方法進行，其檢測點應均勻分布測區。檢測結果應滿足表8的要求。

　　表8 RTK圖根點高差檢測精度要求　　

　　7.1 RTK接收設備

　　RTK接收設備應符合下列規定：

　　(a)接收設備應包括接收機、天線和天線電纜、數據鏈套件(數據機、電臺或移動通訊設備)、數據採集器等;

　　(b)基準站接收設備應具有發送標準差分數據的功能; 

(c)流動站接收設備應具有接收並處理標準差分數據功能; 

(d)接收設備應操作方便、性能穩定、故障率低、可靠性高; 

(e)接收機標稱精度公式為：δ =a+b·d其中：

　　7.2 接收設備的檢驗

　　7.2.1、接收機的一般檢驗應符合下列要求：

　　(a)接收機及天線型號應與標稱一致，外觀應良好;

　　(b)各種部件及其附件應匹配、齊全和完好;緊固的部件應不得鬆動和脫落; 

(c)設備使用手冊和後處理軟體操作手冊及磁(光)盤應齊全。

　　 d)接收機的檢定按CH 8016執行，並應在有效的使用周期內。

 7.2.2、RTK測量前宜對設備進行以下的檢驗： 

(1)基準站與流動站的數據鏈聯通檢驗; 

(2)數據採集器與接收機的通訊聯通檢驗。 

7.3 接收設備的維護

　　接收設備的維護應符合下列要求：

　　(a)接收設備應有專人保管，運輸期間應有專人押送，並應採取防震、防潮、防曬、防塵、防蝕和防輻射等防護措施，軟盤驅動器在運輸中應插入保護片或廢磁碟。

　　(b)接收設備的接頭和連接器應保持清潔，電纜線不應扭折，不應在地面拖拉、碾砸。連接電源前，電池正負極連接應正確，觀測前電壓應正常。

　　(c)當接收設備置於樓頂、高標或其他設施頂端作業時，應採取加固措施，在大風和雷雨天氣作業時，應採取防風和防雷措施。

　　(d)作業結束後，應及時對接收設備進行擦拭，並放入有軟墊的儀器箱內;儀器箱應置放於通風、乾燥陰涼處，保持箱內乾燥。

　　(e)接收設備在室內存放時，電池應在充滿狀態下存放，應每隔1至2個月存放電一次。

 (f)儀器發生故障，應轉交專業人員維修。

　　8.1 資料提交

　　RTK任務完成後，應提交下列資料：

(a) 技術設計、技術總結和檢查報告; (b) 接收機檢定資料;

　　(c) 按要求應提交的控制點點之記。

　　(d) 按本規範5.4.2和6.5.2及技術設計書要求的各類成果資料; 

8.2 成果驗收

　　RTK成果驗收內容工作包括：

 (a) 技術設計和技術總結是否符合要求;

 (b) 轉換參考點的分布及殘差是否符合要求;

　　 (c) 觀測的參數設置、觀測條件及檢測結果和輸出的成果是否符合要求; 

 (d) 實地檢驗控制點的精度及選點、埋石質量。 

         (e) 實地檢驗地形測量各質量元素的質量。

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