網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在山區(qū)塘壩測量中的應(yīng)用

孔慶珠，李朋朋，陳尚瑞

（山東省淮河流域水利管理局規(guī)劃設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南 250100）

在山區(qū)塘壩地形測量時(shí)，采用架設(shè)基準(zhǔn)站的RTK作業(yè)方法時(shí)，要頻繁地遷移基準(zhǔn)站，而且要求控制點(diǎn)布設(shè)較密，道路行車?yán)щy，山東連續(xù)運(yùn)行參考系統(tǒng)（SDCORS）的出現(xiàn)和推廣，為山區(qū)地形測量提供了有效的技術(shù)支持。

1 測量系統(tǒng)及終端接收設(shè)備

1.1SDCORS介紹

山東省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行綜合應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)（SDCORS）是“數(shù)字山東”的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是“山東省基礎(chǔ)測繪‘十一五’規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目”,由山東省國土資源廳主持，山東省國土測繪院具體承擔(dān)建設(shè)，該項(xiàng)目于2008年初開始建設(shè)，在山東省氣象局及下屬各縣氣象局，以及國土等部門的積極配合下，于2011-02-24正式建成并通過驗(yàn)收。系統(tǒng)的開通大幅提升了山東省測繪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和保障服務(wù)水平，在全省信息化深入發(fā)展的進(jìn)程中逐步發(fā)揮出重要作用，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)科學(xué)發(fā)展和富民強(qiáng)省總目標(biāo)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、適用的地理空間信息服務(wù)。

SDCORS中包括101個(gè)參考站點(diǎn)，其中已新建48個(gè)站點(diǎn)，納入省氣象體系14個(gè)站點(diǎn)，濟(jì)南、青島、淄博、煙臺、日照已建成站點(diǎn)39個(gè)。SDCORS由參考站網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、控制中心、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)組成。CORS系統(tǒng)可在其覆蓋區(qū)域內(nèi)向大量用戶全自動(dòng)、全天候、實(shí)時(shí)提供高精度空間和時(shí)間信息，并維持了一個(gè)高精度、動(dòng)態(tài)、連續(xù)的空間定位基準(zhǔn)，為各行業(yè)用戶提供導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)框架的統(tǒng)一。

1.2 網(wǎng)絡(luò)RTK的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)RTK是CORS的基礎(chǔ)應(yīng)用，他的出現(xiàn)徹底改變了傳統(tǒng)RTK的作業(yè)方式，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）無需架設(shè)、看守基準(zhǔn)站，流動(dòng)站可實(shí)現(xiàn)單人、單機(jī)作業(yè)，甚至坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)也可以提前求定，節(jié)省了大量的人力、物力，明顯提升了工作效率。

2）傳統(tǒng)的“1+1”RTK，現(xiàn)在正式成為 2 臺 RTK，儀器利用率100%。

3）擴(kuò)大了有效作業(yè)范圍，并避免了常規(guī)RTK隨作業(yè)距離的增大精度衰減的缺點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)能夠達(dá)到均勻的精度。

4）擁有完善的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效地消除系統(tǒng)誤差和周跳，增強(qiáng)差分作業(yè)的可靠性。

5）使用GPRS/CDMA等公共無線通訊方式，減少了頻率干擾的問題，并有效避免了對有限無線電頻率資源的占用。

6）避免了到處尋找控制點(diǎn)。

1.3 終端接收設(shè)備

在基于網(wǎng)絡(luò)CORS RTK模式下的測量系統(tǒng)中，高精度定位數(shù)據(jù)由用戶部分最終實(shí)現(xiàn)，即雙頻的GPS RTK流動(dòng)站接收機(jī)和無線通訊設(shè)備。

2 SDCORS在山區(qū)塘壩地形測量中的應(yīng)用

2012年在進(jìn)行山區(qū)塘壩治理工程測繪時(shí)，由于塘壩均分布在山區(qū)中，控制點(diǎn)稀少，交通條件困難，如果使用傳統(tǒng)的控制測量布設(shè)導(dǎo)線、水準(zhǔn)線路測量，工作量較大，而且數(shù)據(jù)精度難以保證。如果采用RTK測量，也要在多處架設(shè)多次基站，布設(shè)架設(shè)站點(diǎn)也很困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且工作效率不高?？紤]到本項(xiàng)目的測圖比例尺為1∶500，控制點(diǎn)點(diǎn)位中誤差應(yīng)為±5 cm，高程中誤差不超過1/10基本等高距，本次測圖作業(yè)基本等高距為1 m。

本工程項(xiàng)目投入中海達(dá)雙頻GPS接收機(jī)2臺（套），拓普康全站儀1臺（套），工程交通車1部。利用國家B級GPS控制點(diǎn)1座，C級GPS控制點(diǎn)11座，進(jìn)行組網(wǎng)控制，覆蓋面積達(dá)1 400 km2。源橢球?yàn)閃GS84，當(dāng)?shù)貦E球?yàn)閲?0，采用高斯六度帶，中央子午線為117°，計(jì)算類型為七參數(shù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)行坐標(biāo)參數(shù)的轉(zhuǎn)換，其中平面殘差最大為0.025 m，高程殘差最大為0.048 m。

根據(jù)實(shí)際到其他已知控制點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)位檢測得出，坐標(biāo)中誤差≤±3 cm、高程中誤差≤±5 cm。精度能夠滿足山區(qū)1∶500地形圖的測量要求。

采用SDCORS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)，到其他已知控制點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)位檢測滿足規(guī)范要求后直接進(jìn)行碎部點(diǎn)測量，并布設(shè)圖根控制點(diǎn)利用全站儀測量壩體及壩體附屬建筑物，以及樹木茂密GPS信號覆蓋不好的地方進(jìn)行碎步點(diǎn)測量。

3 SDCORS在山區(qū)塘壩地形測量中的優(yōu)勢

利用SDCORS的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)，進(jìn)行山區(qū)塘壩地形測量具有明顯的優(yōu)越性。

1）覆蓋范圍大，使用方便。本次工程項(xiàng)目共涉及塘壩30余座，分布在山區(qū)中，分布比較零散，山區(qū)控制點(diǎn)稀少，山區(qū)道路不利于快速行車，而利用SDCORS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)，一次組網(wǎng)即完成了本次工程項(xiàng)目范圍的全覆蓋。

2）提高了測量精度，減少了測量誤差，解決了常規(guī)RTK隨作業(yè)距離的增大精度衰減的缺點(diǎn)。

3）提高了工作效率，減少了測量投入。本次工程項(xiàng)目共投入測量人員4人、司機(jī)1人，中海達(dá)雙頻GPS接收機(jī)2臺（套），拓普康全站儀1臺（套），歷時(shí)15 d就完成了全部外業(yè)測量工作。節(jié)省了大量的人力物力的投入，收到了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為山區(qū)塘壩的治理工作及時(shí)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和圖形。