CORS-RTK技術(shù)在城市測量中的應(yīng)用

■王龍

（文昌市規(guī)劃編制研究中心 海南文昌 571330）

CORS-RTK技術(shù)在城市測量中的應(yīng)用

■王龍

（文昌市規(guī)劃編制研究中心 海南文昌 571330）

相對于GPS靜態(tài)技術(shù)做控制測量，采用CORS技術(shù)可大大縮短觀測時間，節(jié)省人力物力提高工作效率，在城市測量應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢。本文重點(diǎn)介紹CORS-RTK技術(shù)及其在城市測量中的應(yīng)用。

CORS-RTK城市測量精度

1 CORS-RTK技術(shù)

CORS-RTK技術(shù)，即是利用地面布設(shè)的一個或多個基準(zhǔn)站組成GPS連續(xù)運(yùn)行參考站(CORS),綜合利用各個基站的觀測信息,通過建立精確的誤差修正模型,通過實(shí)時發(fā)送RTCM差分改正數(shù),修正用戶的觀測值精度,在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)移動用戶的高精度導(dǎo)航定位服務(wù)。CORSRTK系統(tǒng)是GPS實(shí)時動態(tài)差分中最先進(jìn),精度最高,應(yīng)用最廣泛的差分系,它采用了載波相位動態(tài)實(shí)時差分方法,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。

與單基站RTK不同的是，使用CORS系統(tǒng)時，CORS數(shù)據(jù)控制中心能夠根據(jù)各個參考站的觀測值，建立整個區(qū)域誤差模型（如電離層折射誤差模型、對流層折射誤差模型和衛(wèi)星軌道誤差模型等），并將這些誤差從觀測數(shù)據(jù)中消除，加上CORS系統(tǒng)提供的載波相位差分改正信息是將多個參考站的觀測資料進(jìn)行有效的組合而求解得到的，所以在幾百公里的距離內(nèi)也能很快實(shí)現(xiàn)厘米級的定位，并且精度不隨距離的增大而降低。

2 CORS-RTK技術(shù)在城市測量中的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1 控制測量

根據(jù)《城市測量規(guī)范》規(guī)定，城市一級GNSS控制點(diǎn)可以用RTK直接施測。CORS技術(shù)布設(shè)控制網(wǎng)的方法是實(shí)測的地心坐標(biāo)與已知的參心坐標(biāo)公共點(diǎn)進(jìn)行匹配，計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)，完成坐標(biāo)系統(tǒng)的建立，然后依次對所布設(shè)的控制點(diǎn)進(jìn)行測量，最終取得控制點(diǎn)坐標(biāo)成果?？刂茰y量作業(yè)主要技術(shù)參數(shù)為：同步觀測健康衛(wèi)星數(shù)≥5；PDOP< 6；衛(wèi)星截止高度角≥15°。使用CORS方法測量時，移動站首先將單點(diǎn)定位確定的位置坐標(biāo)（NMEA格式），通過無線移動數(shù)據(jù)鏈路傳送給連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)控制中心，控制中心在移動站附近位置創(chuàng)建一個虛擬基準(zhǔn)站，通過內(nèi)插得到虛擬基準(zhǔn)站各誤差源影響的改正值，并以RTCM格式通過NTRIP協(xié)議發(fā)給移動站用戶，移動站接收控制中心發(fā)送的虛擬基準(zhǔn)站差分改正信息或者虛擬觀測值，進(jìn)行差分解算得到精度可靠的定位成果，該方法經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)測試論證是可靠的，穩(wěn)定的。

2.2 房產(chǎn)地籍測量

采用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)進(jìn)行地籍和房地產(chǎn)測量，可以準(zhǔn)確測定每一宗土地的權(quán)屬界址點(diǎn)及測繪地籍與房地產(chǎn)圖，能夠?qū)崟r準(zhǔn)確測定地籍界址點(diǎn)及特殊地標(biāo)物點(diǎn)的位置，且測量精度能夠達(dá)到cm級精度要求。但對于衛(wèi)星信號較弱和CORS基站差分信號接收遮蔽地帶，為了獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果，在粗部概略測量后，還須配合全站儀、測距儀、經(jīng)緯儀等相關(guān)測量工具，并結(jié)合解析法或圖解法進(jìn)行細(xì)部測量，以獲得對房產(chǎn)地籍的準(zhǔn)確可靠測量結(jié)果。

2.3 城市部件調(diào)查

市政部件是數(shù)字城市系統(tǒng)平臺中的基本載體，是真正屬于城市的不可移動的要素。傳統(tǒng)城市部件測量主要是通過全站儀測量出部件在大比例尺地形圖上的位置。外業(yè)數(shù)字化測量調(diào)查有兩種方法：一種是先控制后碎部的測量調(diào)查方法，即先布設(shè)圖根控制點(diǎn)，然后測量部件；另一種是直接進(jìn)行碎部的測量調(diào)查方法，即用圖上已有的地物特征點(diǎn)作控制，確定部件圖上位置。一般說來，前者精度高，但效率低，后者的精度主要取決于作為控制點(diǎn)的地物特征點(diǎn)的選擇。網(wǎng)絡(luò)RTD市政部件采集，主要運(yùn)用的是網(wǎng)絡(luò)RTD技術(shù)，即網(wǎng)絡(luò)偽距相位差分技術(shù)，它是網(wǎng)絡(luò)RTK的補(bǔ)充。在CORS下網(wǎng)絡(luò)RTD的作業(yè)，非常適用于城市部件調(diào)查。在CORS支持下，采用帶實(shí)時差分功能或后差分的GNSS手薄，可以單人、單機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，只需把儀器放在部件位置中停留幾秒鐘即可測量出部件的坐標(biāo)，并通過手簿直接輸入相關(guān)信息。在內(nèi)業(yè)處理的時候，也只需要把帶有屬性的數(shù)據(jù)從手簿中導(dǎo)到相應(yīng)軟件中即可，不需要二次錄入。

3 CORS-RTK技術(shù)在城市測量中的應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目概況

某測區(qū)（南區(qū)）1：1000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)測量任務(wù)，測區(qū)跨度1：1000地形圖約270幅，測區(qū)C級GPS點(diǎn)成果2個、D級GPS點(diǎn)成果4個、E級GPS點(diǎn)成果16個；測區(qū)高程控制成果為Ⅲ等水準(zhǔn)附合與閉合線路6條，構(gòu)成Ⅲ等水準(zhǔn)網(wǎng)。該經(jīng)濟(jì)區(qū)CORS系統(tǒng)已投入使用，采用CORS連續(xù)運(yùn)行參考站下CORS-RTK技術(shù)，沿道路網(wǎng)施測一、二級控制點(diǎn)；CORS-RTK施測的一、二級控制點(diǎn)的平面和高程取各測回中數(shù)作為最終結(jié)果。較常規(guī)一、二級導(dǎo)線點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)施測方法，工作效率提高近20倍。

3.2 CORS-RTK測量過程

我們使用的測量儀器為中海達(dá)V30雙頻GPS接收機(jī)和手簿，首先往接收機(jī)卡槽內(nèi)放置好中國移動或聯(lián)通的（GSM、GPRS）數(shù)據(jù)卡，主機(jī)開機(jī)后，利用手簿，通過藍(lán)牙連上主機(jī)，打開測地通，進(jìn)行內(nèi)置GSM或GPRS設(shè)置，準(zhǔn)備測量。為規(guī)范測量操作和保證測量精度，依據(jù)全球定位系統(tǒng)實(shí)時動態(tài)測量（RTK）技術(shù)規(guī)范（GH/T 2009-2010）5和6條規(guī)定，RTK必須在接收機(jī)已得到網(wǎng)絡(luò)固定解狀態(tài)下方可進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，等待3s內(nèi)仍不能獲得固定解的，應(yīng)斷開數(shù)據(jù)鏈，重啟接收機(jī)再次進(jìn)行初始化操作，還可以提高衛(wèi)星截止角，選擇不同的多路徑效應(yīng)消除模式進(jìn)行測量，且測量次數(shù)要求為4次，每次觀測時間≥60s，各次觀測值之間的平面坐標(biāo)較差≤4cm，觀測值取四次坐標(biāo)值的算術(shù)平均值。采用連續(xù)運(yùn)行參考站下CORS-RTK（中海達(dá)V30）測量新技術(shù)，均用簡編碼方式記錄數(shù)據(jù)，編碼與圖形的唯一對應(yīng)性，在觀測條件適宜的情況下，只需大約4s的時間就可以獲得測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

3.3 精度檢核

一、二級控制點(diǎn)的精度檢測：使用全站儀對CORS-RTK施測的一、二級控制點(diǎn)進(jìn)行光電測距導(dǎo)線檢測，施測了2條光電測距導(dǎo)線，共檢核一、二級控制點(diǎn)36個，檢查結(jié)果：平面最大較差3.8cm，高程最大較差4.9cm。完全達(dá)到規(guī)范的精度要求。

4 結(jié)束語

CORS為城市測繪工作提供了一個統(tǒng)一的基準(zhǔn)，能夠有效的解決不同行業(yè)、不同部門之間坐標(biāo)系統(tǒng)的差異問題，未來應(yīng)用的會越來越廣泛，技術(shù)也會越來越完善。

[1]曾怡彬.CORS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在城市測量中的應(yīng)用 [J].測繪與空間地理信息, 2013年8期.

[2]張紅華，孫江，趙威成.工程測量實(shí)踐教學(xué)改革探討 [J].科技資訊，2009（5）.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-191-1