網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)在山區(qū)工程測(cè)量中的應(yīng)用

盧 偉 廉亞麗

(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局 第三地質(zhì)大隊(duì)，河南 鄭州 450000)

RTK，即GPS 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，在其出現(xiàn)以前，GRS 僅能在控制測(cè)量中使用，而不能在工程測(cè)量中得以應(yīng)用，RTK 的出現(xiàn)改變了這一狀況，盡管它推動(dòng)了GPS 技術(shù)的進(jìn)步。但其自身也有許多不足，如測(cè)量時(shí)，需在測(cè)站周圍建立參考站;距離遠(yuǎn)近對(duì)誤差影響過(guò)大等。鑒于此，網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)問(wèn)世了。

網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)，以Internet 通訊鏈為基礎(chǔ)，獲得虛擬參考站(VRS)發(fā)出的信息，就是在一定區(qū)域內(nèi)設(shè)立多個(gè)參考站，它們分布均勻，而且能夠進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，將各參考站收集到的數(shù)據(jù)加以揉合，并整理分析，建立誤差改正模型，將其發(fā)送至移動(dòng)站，完成定時(shí)定位工作。

一 網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)

1.構(gòu)成

網(wǎng)絡(luò)RTK 一般由三部分構(gòu)成:一是基準(zhǔn)站網(wǎng)，二是數(shù)據(jù)處理中心，三是數(shù)據(jù)通信鏈路。基準(zhǔn)站網(wǎng)通常建立在環(huán)境較好的區(qū)域，一般有3個(gè)或更多的基準(zhǔn)站，且基準(zhǔn)站都配備有氣象儀、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備等;數(shù)據(jù)處理中心主要負(fù)責(zé)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理分析，算出其中出現(xiàn)的誤差，并通過(guò)數(shù)據(jù)播發(fā)中心發(fā)送至移動(dòng)站;數(shù)據(jù)通信鏈路有兩種，一是用戶和數(shù)據(jù)播發(fā)中心之間的鏈路，二是基準(zhǔn)站、數(shù)據(jù)處理中心以及數(shù)據(jù)播發(fā)中心三者間的鏈路。

2.VRS

VRS，即虛擬參考站技術(shù)，涉及到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多個(gè)方面，在網(wǎng)絡(luò)RTK 中占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。

VRS 的工作流程如下:

(1)各個(gè)參考站將其各自收集到的數(shù)據(jù)信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至數(shù)據(jù)控制中心。

(2)控制中心對(duì)各個(gè)基準(zhǔn)站網(wǎng)內(nèi)的載波相位整周模糊度值進(jìn)行計(jì)算，并負(fù)責(zé)誤差模型的建立工作。

(3)流動(dòng)站對(duì)其自身進(jìn)行定位，求得坐標(biāo)，再利用無(wú)線電，將坐標(biāo)信息傳輸給數(shù)據(jù)處理中心，由其對(duì)所傳信息進(jìn)行處理，從而在流動(dòng)站周圍建立一個(gè)虛擬參考站，由此虛擬參考站將改正后的信息發(fā)送給用戶，經(jīng)用戶接收，再進(jìn)行差分計(jì)算，至此，高精度的實(shí)時(shí)定位工作完成。

二 RTK 技術(shù)的應(yīng)用

本文主要探討的是RTK 在山區(qū)工程測(cè)量中的應(yīng)用，在此，以某山區(qū)架空高壓線為研究對(duì)象做主要分析。

1.網(wǎng)絡(luò)RTK 的測(cè)量方法

在此項(xiàng)目過(guò)程中，除一小段線路途徑城鎮(zhèn)外，大部分高壓走廊線路都分布在山上，條件十分困難，有效的測(cè)量控制點(diǎn)極其有限，而且，位于城鎮(zhèn)路段中的許多導(dǎo)線點(diǎn)也全部被破壞掉了。為了在最短的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，必須提升效率，因此要盡快找到一些有效的控制點(diǎn)，并保證它們具備較高的精確度。如果采用常規(guī)的測(cè)量方法，不但要進(jìn)行點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視工作，還需要有大量的時(shí)間，由于時(shí)間緊迫，工作量大，而且其系統(tǒng)呈分散狀、作業(yè)的距離比較短，精確度得不到有效保障;而采用GPS 靜態(tài)測(cè)量方法，雖然不需要做點(diǎn)之間的通視工作，且測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)在精確度上有很高的保障，但是在工作結(jié)束后需要處理大量的數(shù)據(jù)，難以做到實(shí)時(shí)獲取觀測(cè)的結(jié)果。鑒于上述兩種計(jì)量方法都有各自不足之處，可引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)。RTK 技術(shù)憑借其可集中計(jì)算的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了常規(guī)RTK 技術(shù)的缺陷，能夠保證所提供的數(shù)據(jù)信息具有較高的可靠性和精確性。因此，在此工程項(xiàng)目中，可在山區(qū)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK 點(diǎn)的布設(shè)工作，對(duì)那些信號(hào)較差的地方，為防止其接收不到信號(hào)，可設(shè)置圖根導(dǎo)線點(diǎn)，從而提升工作效率。

2.RTK 的作業(yè)流程

首先是儀器的放置。在流動(dòng)站安裝基座，注意三腳架的擺放，要對(duì)中整齊，打開(kāi)GPS 接收機(jī)，然后用專業(yè)的量高儀對(duì)儀器的高度進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)差值保持在2mm 以內(nèi)時(shí)，可將平均值輸入;其次，打開(kāi)手簿，通過(guò)GPS 網(wǎng)絡(luò)與GZCORS 中心相連接，再將測(cè)地通軟件打開(kāi)，通過(guò)藍(lán)牙連通手簿和接收機(jī)，開(kāi)啟手簿VRS，一直到取得固定解;獲取固定解后，將控制點(diǎn)30個(gè)歷元作為第一次成果，對(duì)每一個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，都不能低于3 次固定解密，且觀測(cè)之前需對(duì)手簿進(jìn)行復(fù)位;導(dǎo)出所需控制點(diǎn)的坐標(biāo)，并實(shí)時(shí)在線進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化，最終求得平均值。

3.網(wǎng)絡(luò)RTK 控制點(diǎn)的精度

此工程一共設(shè)置了340個(gè)網(wǎng)絡(luò)RTK 點(diǎn)，并總結(jié)成了一份報(bào)告。對(duì)于二次初始化的點(diǎn)位，平面中的誤差為±1.0cm，高程中的誤差為±1.1cm;檢測(cè)點(diǎn)位平面差中誤差±9.0cm，高程中誤差±1.4cm。高差檢測(cè)控制邊長(zhǎng)150 條，邊長(zhǎng)、高差相對(duì)中誤差精度高;角度檢測(cè)126個(gè)，角度較差小于60 〞，在限差范圍內(nèi)。若采用三角高程對(duì)高差進(jìn)行檢測(cè)，全站儀的檢測(cè)角度邊長(zhǎng)，精度度達(dá)到了規(guī)定的要求。

對(duì)設(shè)置的控制點(diǎn)的精度加以統(tǒng)計(jì)分析，可知，此工程的RTK 控制點(diǎn)都達(dá)到了規(guī)定的要求。而且精準(zhǔn)度也得到了保證，對(duì)此工程的驗(yàn)收測(cè)量工作產(chǎn)生了重要影響。網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)不但覆蓋面積廣，還具有較高的精確度，并且能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)山區(qū)工程的測(cè)量發(fā)揮著不可替代的影響，完美地解決了常規(guī)的RTK 技術(shù)的不足，如系統(tǒng)分散、可靠性低、基站更換過(guò)于頻繁等。

三 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)采用RTK 技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)24h 不間斷的觀測(cè)，對(duì)用戶也很方便，不用建參考站，只要將相關(guān)的軟件和通信設(shè)備配置完整即可。網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)憑借其強(qiáng)大的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)在山區(qū)工程的測(cè)量中很適用，嚴(yán)格按照規(guī)定，進(jìn)行合理布點(diǎn)，同時(shí)加大質(zhì)量檢核力度，以確保測(cè)量的準(zhǔn)確性?？傊W(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境，在今后發(fā)展中尚有很大潛力，

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