全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范

CH中华人民共和国测绘行业标准CH/T2009--2010全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范Specificationsforglobalpositionsystemreal-timekinematic(RTK)surveys2010-03-31发布2010-05-01实施国家测绘局发布CH/T2009--20102目次前言...........................................................................01范围...........................................................................12规范性引用文件..................................................................13术语和定义......................................................................14坐标系统、高程系统和时间系统....................................................25RTK控制测量....................................................................26RTK地形测量....................................................................57仪器设备要求....................................................................78资料提交和成果验收...............................................................8附录A参考点的转换残差及转换参数表.............................................9附录BRTK基准站观测手簿.....................................................10附录C同一基准站二次观测点位平面坐标成果表...................................11附录D同一基准站三次观测高程成果表...........................................12前言本标准由国家测绘局提出并归口。本标准主要起草单位：浙江省测绘局、国家测绘局重庆测绘院。本标准主要起草人：骆光飞、杨洪、葛中华、廖振环、闻洪峰、李凉、胡有顺。CH/T2009--20101全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范1范围本标准规定了利用全球定位系统实时动态测量（RTK）技术，实施平面控制测量和高程控制测量、地形测量的技术要求、方法。RTK平面和高程控制测量适用于布测外业数字测图和摄影测量与遥感的基础控制点，RTK地形测量适用于外业数字测图的图根测量和碎部点数据采集。其他相应精度的定位测量可参照本标准执行。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。GB/T18314全球定位系统（GPS）测量规范CH/T2008全球导航卫星系统连续运行基准站网建设规范CH8016全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件：3.1实时动态测量RealTimeKinematicRTK技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。3.2天线高AntennaHeight观测时接收机天线相位中心至测站中心标志面的高度。3.3基准站ReferenceStation在一定的观测时间内，一台或几台接收机分别在一个或几个固定测站上，一直保持跟踪观测卫星，其余接收机在这些测站的一定范围内流动作业，这些固定测站就称为基准站。3.4流动站RovingStation在基准站的一定范围内流动作业的接收机所设立的测站。3.5单基准站RTK测量SingleReferenceStationforRTKSurveying只利用一个基准站，并通过数据通信技术接收基准站发布的载波相位差分改正参数进行RTK测量。3.6网络RTKNetworkRTK指在一定区域内建立多个基准站,对该地区构成网状覆盖，并进行连续跟踪观测，通过这些站点组成卫星定位观测值的网络解算，获取覆盖该地区和该时间段的RTK改正参数，用于该区域内RTK用户进CH/T2009--20102行实时RTK改正的定位方式。3.7截止高度角Cutoff为了屏蔽遮挡物（如建筑物、树木等）及多路径效应的影响所设定的蔽遮高度角，低于此角视空域的卫星不予跟踪。3.8空间位置精度因子（PDOP）PositionDilutionofPrecision反映定位精度衰减的因子与所测卫星的空间几何分布有关，空间分布范围越大，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Fixedsolution卫星载波相位观测量的整周未知数的整数解叫固定解。3.10观测次数Observationtimes同一流动站初始化观测的次数。3.11历元Epoch指一个时期和一个事件的起始时刻或者表示某个测量系统的参考日期。4坐标系统、高程系统和时间系统4.1坐标系统全球定位系统实时动态（RTK）测量采用2000国家大地坐标系（CGCS2000）。4.2高程系统高程系统采用正常高系统，基准为1985国家高程基准。4.3时间系统RTK测量宜采用协调世界时(UTC）。当采用北京标准时间（BST）时，应考虑时区差与UTC进行换算。5RTK控制测量5.1一般规定5.1.1RTK控制测量前，应根据任务需要，收集测区高等级控制点的地心坐标、参心坐标、坐标系统转换参数和高程成果等，进行技术设计。5.1.2RTK平面控制点按精度划分等级为：一级控制点、二级控制点、三级控制点。RTK高程控制点按精度划分等级为等外高程控制点。一级、二级、三级平面控制点及等外高程控制点，适用于布设外业数字测图和摄影测量与遥感的控制基础，可以作为图根测量、像片控制测量、碎部点数据采集的起算依据。5.1.3平面控制点可以逐级布设、越级布设或一次性全面布设，每个控制点宜保证有一个以上的通视方向。5.1.4RTK测量可采用单基准站RTK和网络RTK两种方法进行。在通信条件困难时，也可以采用后处理动态测量模式进行测量。5.1.5有条件采用网络RTK测量的地区，宜优先采用网络RTK技术测量。5.1.6RTK测量卫星的状态应符合表1规定。CH/T2009--20103表1观测窗口状态截止高度角15°以上的卫星个数PDOP值良好≥64可用5≥4且≤6不可用565.1.7经、纬度记录精确至0.00001”，平面坐标和高程记录精确至0.001m。天线高量取精确至0.001m。5.2RTK平面控制测量5.2.1RTK平面控制点的点位选择要求按照GB/T18314执行。5.2.2RTK平面控制点的埋石根据技术设计要求确定。5.2.3RTK平面控制点测量主要技术要求应符合表2规定。表2等级相邻点间平均边长/m点位中误差/cm边长相对中误差与基准站的距离/km观测次数起算点等级一级≥500≤±5≤1/20000≤5≥4四等及以上二级≥300≤±5≤1/10000≤5≥3一级及以上三级≥200≤±5≤1/6000≤5≥2二级及以上注1:点位中误差指控制点相对于最近基准站的误差。注2:采用基准站RTK测量一级控制点需至少更换一次基准站进行观测，每站观测次数不少于2次注3:采用网络RTK测量各级平面控制点可不受流动站到基准站距离的限制，但应在网络有效服务范围内。注4:相邻点间距离不宜小于该等级平均边长的1/2。5.2.4RTK控制点平面坐标测量时，流动站采集卫星观测数据，并通过数据链接收来自基准站的数据，在系统内组成差分观测值进行实时处理，通过坐标转换方法将观测得到的地心坐标转换为指定坐标系中的平面坐标。5.2.5测区坐标系统转换参数的获取：a)在获取测区坐标系统转换参数时，可以直接利用已知的参数；b)在没有已知转换参数时，可以自己求解；c)2000国家大地坐标系与参心坐标系（如1954年北京坐标系、1980西安坐标系或地方独立坐标系）转换参数的求解，应采用不少于3点的高等级起算点两套坐标系成果，所选起算点应分布均匀，且能控制整个测区；d)转换时应根据测区范围及具体情况，对起算点进行可靠性检验，采用合理的数学模型，进行多种点组合方式分别计算和优选；e)RTK控制点测量转换参数的求解，不能采用现场点校正的方法进行。5.2.6RTK平面控制点测量基准站的技术要求应满足：a）采用网络RTK时，基准站网点的设立要求按CH/T2008的要求；b）自设基准站如需长期和经常使用，宜埋设有强制对中的观测墩；c）自设基准站应选择在高一级控制点上；CH/T2009--20104d）用电台进行数据传输时，基准站宜选择在测区相对较高的位置；e）用移动通信进行数据传输时，基准站必须选择在测区有移动通信接收信号的位置；f）选择无线电台通讯方法时，应按约定的工作频率进行数据链设置，以避免串频；g）应正确设置随机软件中对应的仪器类型、电台类型、电台频率、天线类型、数据端口、蓝牙端口等；h）应正确设置基准站坐标、数据单位、尺度因子、投影参数和接收机天线高等参数。5.2.7RTK平面控制点测量流动站的技术要求应满足：a）网络RTK测量的流动站获得系统服务的授权；b）网络RTK测量流动站应在有效服务区域内进行，并实现与服务控制中心的数据通信；c）用数据采集器设置流动站的坐标系统转换参数，设置与基准站的通信；d）RTK的流动站不宜在隐蔽地带、成片水域和强电磁波干扰源附近观测；e）观测开始前应对仪器进行初始化，并得到固定解，当长时间不能获得固定解时，宜断开通信链路，再次进行初始化操作；f）每次观测之间流动站应重新初始化；g）作业过程中，如出现卫星信号失锁，应重新初始化，并经重合点测量检测合格后，方能继续作业；h）每次作业开始前或重新架设基准站后，均应进行至少一个同等级或高等级已知点的检核，平面坐标较差不应大于7cm；i）RTK平面控制点测量平面坐标转换残差不应大于±2cm；j）数据采集器设置控制点的单次观测的平面收敛精度不应大于2cm；k）RTK平面控制点测量流动站观测时应采用三角架对中、整平，每次观测历元数应不小于20个，采样间隔2s~5s，各次测量的平面坐标较差应不大于4cm；l）应取各次测量的平均坐标中数作为最终结果；m）进行后处理动态测量时，流动站应先在静止状态下观测10~15min获得固定解，然后在不丢失初始化状态的前提下进行动态测量。5.3RTK高程控制测量5.3.1RTK高程控制点的埋设一般与RTK平面控制点同步进行，标石可以重合，重合时应采用圆头带十字的标志。5.3.2RTK高程控制点测量主要技术要求应符合表3规定。表3大地高中误差/cm与基准站的距离/km观测次数起算点等级≤±3≤5≥3四等及以上水准注1：大地高中误差指控制点大地高相对于最近基准站的误差。注2.网络RTK高程控制测量可不受流动站到基准站距离的限制，但应在网络有效服务范围内。5.3.3RTK高程控制点测量基准站的技术要求，按照5.2.6执行。5.3.4RTK高程控制点测量流动站的技术要求，按照5.2.7中a）至h）款执行。5.3.5RTK高程控制点测量高程异常拟合残差不应大于3cm。5.3.6RTK高程控制点测量设置高程收敛精度应≤±3cm。5.3.7RTK高程控制点测量流动站观测时应采用三角架对中、整平，每次观测历元数应不少于20