(2.5 分) 答:① RTK 平面控制点测量的主要技术要求 等 相邻点间 点位中误差 边长相对 与参考站的 观测 起算点等 级 距离 ( cm) 中误差 距离(km) 次数 级(m) 一≥500 ≤ ±5 ≤ 1/20000 ≤5 ≥4 四等及以 级上二≥300 ≤ ±5 ≤ 1/10000 ≤5 ≥3 一级及以 级上三≥200 ≤ ±5 ≤ 1/6000 ≤5 ≥2 二级及以 级上注:(1)点位中误差指控制点相对于起算点的误差。 (2)采用单参考站 RTK 测量一级控制点需更换参考站进行观测,每站观测次数不少于 2 次。 (3)网络 RTK 测量各级平面控制点可不受流动站到参考站距离的限制,但应在网络有 效服务范围内。 ② RTK 高程控制点测量的主要技术要求 等级 高程中误差 与参考站的距离 观测次数 起算点等级 (cm) (km) 五等 ≤±3 ≤5 ≥3 四等水准及以上 注:(1)高程中误差指控制点高程相对于起算点的误差。 (2)网络 RTK 高程控制测量可不受流动站到参考站距离的限制,但应在网络有效服 务范围内。 (4)如何利用 RTK 技术将两点形成的直线上每隔 50 米放样一个点?(2.5 分) 答:首先在手簿软件中键入两点的坐标信息,然后采用两点法创建直线,即 键入直线信息。执行直线放样命令,选择放样到直线上的点,并设置放样点间隔 为50,即可开始放样。 第6页,本卷共 12 页(5)怎样保证 RTK 坐标转换参数求取的正确性?(2.5 分) 答:①查看水平残差和垂直残差 求取坐标转换参数后,可在数据采集器中检查水平残差和垂直残差的数值, 看是否满足用户的测量精度要求。一般水平残差和垂直残差都不应超过 2cm,否则 说明参与坐标转换的已知点不在同一系统下或者有粗差,最大可能就是残差最大 的那个点。先检查已知点输入是否有误或输错,如果无误的话,则是已知点的匹 配有问题,应更换已知点。 ②查看转换参数值 三个坐标轴的旋转参数值一般小于 3°,坐标转换的尺度变化量应接近数值 1。 ③测量检核已知当地坐标 求取坐标转换参数后,测量检核已知当地坐标。在进行坐标转换前 RTK 测量 的点坐标与该点的已知坐标相差比较大,若进行坐标转换后这个差值在 2cm 内, 则说明坐标转换正确。 (6)简述 GPS-RTK 测量的工作步骤。(2.5 分) 答:GPS-RTK 测量的工作步骤如下图所示。 (7)RTK 的基准站架设在已知点上与架设在未知点上有何异同?(2.5 分) 第7页,本卷共 12 页 答:若参考站架在已知 WGS-84 坐标的点上,可在测量控制器的应用软件内 输入该点的 WGS-84 坐标。WGS-84 坐标可在静态 GPS 控制网平差后得出的平差坐 标中获取。若参考站架设在任意点上,可使用接收机进行单点定位测量获取该点 的WGS-84 坐标。即 架设方式 已知点 未知点 启动方式 有校正参数 用该已知点直接启动基准 站 无校正参数 在此位置用“此处”功能 单点定位启动基准站 在此位置用此处功能单点定位启动基准站 (8)如何理解连续运行参考站?(2.5 分) 答:连续运行参考站即 Continously Operating Reference Station,简称CORS。CORS 是利用全球导航卫星系统(GNSS)、计算机、数据通信和互联网络等 技术,在一个城市、一个地区或一个国家范围内,根据需求按一定距离间隔,建 立长年连续运行的若干个固定 GNSS 参考站组成的网络系统。 基于 GNSS 的CORS 是实时、快速、高精度获取空间数据和地理特征的现代信息 基础设施之一。与移动通信运作方式类似,CORS 技术的核心是由若干个永久性的 GNSS 接收机构成导航卫星数据通信网络联结成一个网络系统(目前标准为方圆四 五十公里建立一个参考站),将来参考站会覆盖全国乃至全球参考站联网,既可 对区域乃至全球地壳运动变化、气象状态变化的瞬态和长期变化进行监测,又可 实现与无线通信网络的连接,根据用户实时需要,提供各种高精度空间定位服务 和多元化信息服务。CORS 是可以提供位置和时间的基础设施,其本身可以构成区 域和国家新的坐标系的实现载体,成为国家坐标系的地心三维框架。CORS 系统是 网络 RTK 系统的基础设施,在此基础上就可以建立起各种类型的网络 RTK 系统。 国家测绘局于 2005 年12 月7日发布了《全球导航卫星系统连续运行参考站 网建设规范》CH/T2008-2005,该规范于 2006 年1月1日实施。 第8页,本卷共 12 页(9)请比较单参考站 RTK 和网络 RTK 的区别。(2.5 分) 答:单参考站 RTK 又称为单基站 RTK。它只设置一个参考站,并通过数据通 信技术接收广播星历改正数的 RTK 测量技术。单参考站 RTK 所用的数据通信核心 是数据链发射电台及其配件,有时 GPS 生产厂商又将这种类型的 RTK 称为电台模 式的 RTK。 多参考站 RTK 技术也称网络 RTK 技术,是指在一定区域内建立多个参考站, 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 测量用户进行实时 RTK 改正的定位方式。 (10)根据所了解的知识,介绍 RTK 应用领域,及以后的发展趋势。(2.5 分) 答:RTK 技术可用于图根控制测量、地籍与房产测量、地形测量、线路测量、工 程施工放样等测量领域。 RTK 技术正朝着网络化方面发展,而目前网络 RTK 的发展趋势为 ①长距离:与目前的 70~120 公里相比,网络 RTK 的工作距离有望发展到 200 公里。 ②大规模:我国的网络 RTK 正在建立全国的参考站网,为各行业提供服务。 ③多频多模式:用于网络 RTK 的参考站和流动站接收机将普及为能同时兼容 GPS、GLONASS、GALILEO、BD-2 等系统的 GNSS 接收机,而且能接收三频及三频以 上的卫星信号。 ④实时快速:网络 RTK 有望利用卫星的瞬间单历元数据进行差分处理。 ⑤高精度:网络 RTK 的测量精度可提高至厘米级甚至毫米级。 ⑥高可靠性:网络 RTK 将保证用户在任何时刻、任何地点不间断地接收差分 数据,且精度均匀稳定。 第9页,本卷共 12 页smin ? INT( R ? n ) 得分评阅人 m 5 案例分析题(共20 分) (1)某测区计划进行布设 GPS 控制网,网中有 20 个点,现要求点间平均 距离为 1km,投入 4 台接收机同步作业。(5 分) ①请依据《全球定位系统城市测量技术规程》选择该 GPS 控制网应该设计的 等级。 ②请根据相应等级的重复设站次数,计算最少观测时段数。 ③请估算该 GPS 网的精度指标 σ,以及平均边长相对中误差。 答:① 根据点间平均距离为 1km 的要求可判定该 GPS 控制网应该设计的等级 为城市一级。 ②根据一级 GPS 网对应的重复设站次数,计算最少观测时段数。 Smin 为最少观测时段数,R为重复设站次数,n为网的点数,m为投入作业的接收机台数。 因一级 GPS 网对应的重复设站次数 R≥1.6,则Smin ? INT ?? ? R?n m ?? ? ? INT ?? ? 1.6 ? 4 20 ?? ? ? 8 ③若点间平均距离为 1km,而一级网中 a = 10mm,b = 10mm,则该 GPS 网的 第10 页,本卷共 12 页 精度指标 ? ? ? ? a2 ? b ? d ?10?6 2 ? 102 ? ?10?1? 2 ? 10 2 平均边长相对中误差为 ? S ? 10 2 1?106 ? 14.1ppm ? 1 7万 根据《规程》要求,最弱边相对中误差为 1/2 万。 (2)根据 GPS 卫星的运行轨迹图, 分析和判断并找出其中四颗 GPS 卫星 的图形强度因子 GDOP 的空间分布, 使其由测站与四颗 GPS 卫星构成的六 面体的体积最大。(5 分) 答:2、5、9、8 或31、5、11、8 号卫星在 以后的时间内与接收机可构成的六面体 的体积最大。7、22 号卫星已快到中心位 置,而13 号卫星正在离开。 (3)对某一约 2km2 的城市测区进行数字地形图测绘,现有 S3 水准仪及其配 件、尼康全站仪及其配件和南方常规 GPS-RTK 及其配件各一套,已知测区有 三个均匀分布的图根控制点,点间距约 1km,既有平面坐标,又有高程。请写 出要完成数字地形图测绘的外业工作,需要用哪些仪器进行哪些测量工作? 并写出概略步骤。(10 分) 答:①要完成数字地形图测绘的外业工作,优先考虑使用南方常规 GPS-RTK 及其配件进行地形测量。 第11 页,本卷共 12 页②概略步骤:首先在手簿上新建任务,待基准站与流动站启动成功后,利用 三个均匀分布的图根控制点进行外业点校正,再使用测量点的命令进行地形碎部 测量,同时绘制草图,完成数字地形图测绘的外业工作。 如遇到地面障碍物多而复杂,RTK 测量无法正常使用时,就使用尼康全站仪 及其配件在该区域建站并进行碎部点测量,配合 RTK 完成数字地形图测绘的外业 工作。 第12 页,本卷共 12 页