網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在城鎮(zhèn)地籍控制測量中的應(yīng)用

王維杰　宋子夜

摘要：網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在城鎮(zhèn)地籍控制測量工作中的應(yīng)用范圍極廣，使用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)來開展地籍加密控制測量工作是最為有效的方式。文章論述了RTK技術(shù)在地籍測量加密控制工作中的具體工作方式。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)；基準站；流動站；城鎮(zhèn)地籍控制測量；加密圖根控制 文獻標識碼：A

中圖分類號：P228 文章編號：1009-2374（2015）15-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.029

網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的高程精度是小于平面精度的，但地籍測量對于高程精度并無很高的要求，所以使用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)來開展地籍加密控制測量工作是最為有效的方式。筆者以實際的測量工作為例，闡述了網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的工作原理、工作方式和測量方法等，并列舉了工作中的關(guān)鍵點。

1 網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)簡介

RTK（Read Time Kinematic）技術(shù)工作時使用了載波相位動態(tài)實時分差法，它可以在野外條件下獲得所測站點某指定坐標的三維定點結(jié)果，并且精確度為厘米級，總時長也不會超過60s。網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)屬于GPS技術(shù)發(fā)展中的重大突破，并且在諸多的測量工作中使用廣泛。RTK包括基準站和移動站兩種，在這種工作方式下，基準站可以借助無線電將獲得的各種數(shù)據(jù)（包括已知和未知的）傳送至移動站的接收機。移動站可以借助無線電獲得基準站的信息，還能自己獲取觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)中借助差分觀測值的方式實施處理，借助坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)可以獲得各移動站的各點平面坐標X、Y以及海拔高度H。

2 RTK的測量方法

2.1 “無投影/無轉(zhuǎn)換”法

就是使用接收機收到基準站和流動站的WGS-84點的坐標以及地方的坐標，并通過數(shù)學(xué)模型來完成轉(zhuǎn)化工作。利用這種方式進行工作時，不必將基準點設(shè)置在已知點上，不過要使用不一樣的轉(zhuǎn)換方式來獲得所需數(shù)量的點的坐標。

2.2 “鍵入?yún)?shù)”法

由靜態(tài)觀測方式所得到的WGS-84坐標及地方坐標輸入手冊中，轉(zhuǎn)換之后便可將其輸進靜態(tài)觀測平差中來獲得所需要的轉(zhuǎn)換參數(shù)。利用這一方式進行工作時，必須將基準站設(shè)立在已知的點上，并且也能不觀測其他各點的坐標。但為了檢核工作的順利進行，我們在觀測時還是會設(shè)置適當數(shù)量的已知點。

要安裝一臺GPS接收機作為基準站的主要設(shè)備，還要將很多所必需的數(shù)據(jù)，比如基準站的實際坐標、高程和坐標轉(zhuǎn)化參數(shù)等輸入GPS的控制手冊內(nèi)，通常要把一臺以上的GPS接收機作為流動站?；鶞收竞土鲃诱臼峭浇邮招l(wèi)星信號的，但基準站要把獲取到的衛(wèi)星信號借助基準站的站臺輸送到流動站內(nèi)，流動站便會將獲取到的這些衛(wèi)星信號和計轉(zhuǎn)站傳來的衛(wèi)星信號進行對比和比較，并開展實時差分和平差處理工作，這樣才能及時地獲取到本站的坐標點和高程各種指標，手冊會提醒測量工作者是否需要接受這個成果，而后便能夠?qū)@得的坐標、高程和精度都存入手冊之中。

3 應(yīng)用實例

下文論述中將一個城鎮(zhèn)的1∶500的數(shù)字化地籍測量面積的控制工作作為實例，其總面積約為12km2，這一地區(qū)的地形主要是居民區(qū)和平地。該區(qū)也實行了GPS控制以及一、二級GPS控制，還要應(yīng)用到Topcon HiPer雙頻GPS接收機，該接收機的RTK標準精度為：水平：±（10mm+1.5ppm×基線長度），垂直：±（20mm+1.5ppm×基線長度）為標準開展加密圖根的控制工作。觀察整個測區(qū)的實際狀況可以發(fā)現(xiàn)，工作時要先進行校正然后再實行測量，為得出擬合區(qū)域的WGS-84坐標，需根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)對地方坐標進行轉(zhuǎn)換。要將測區(qū)中已知的控制點當作高等級的校正點，各個校正的已知點必須均勻地分布在測區(qū)內(nèi)，通常不能少于四個點，并且還要包括WGS-84坐標以及地方坐標。

使用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)開展測量工作時，要先在手冊上設(shè)立新的作業(yè)，而后將其輸進首級控制，一、二級GPS控制的WGS84系坐標以及圍場附近無關(guān)的兩套坐標系，最后就能得到轉(zhuǎn)換參數(shù)。進行轉(zhuǎn)換參數(shù)的各個點應(yīng)均勻地分布于測區(qū)，且要大于等于4個。完成點的校正計算工作后其誤差通常是小于2cm的，若超過這一值，就要重新選取點開展校正工作。這一步驟后便可進行外業(yè)測量工作，要保證基準站架位于某已知的控制點，還要對測區(qū)中一個以上的已知點開展檢核工作。所檢核點的RTK測量坐標和實際坐標不能超過5cm，結(jié)束檢核工作后，就要開展RTK測量工作。要想更好地提高測量的精確性，要將所有的RTK固定在穩(wěn)定收斂到毫米級精度后，然后60s后再次開展工作，要使用腳架對中的方法來設(shè)置流動站。若天線較高就要精確至毫米，并且作業(yè)之前要兩次測量天線的高度，若兩次的測量值在3mm之內(nèi)則取平均值，否則就要重新進行測量。之后還要二次測量天線高度，若和之前相差3mm以上時，就要再次測量。觀測工作中采樣數(shù)據(jù)的時長要超過30s，還要每點改變天線高再次測量，圖根的控制點平面坐標分量較差也要小于10mm，還要將兩次的均值作為最后結(jié)果。

4 RTK測量中應(yīng)注意的問題

網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)有著上述的一系列優(yōu)點，可是在實際工作時仍有很大的局限性，所以我們必須把握好下列六個關(guān)鍵點：（1）依據(jù)RTK接收機的本身特性和測量項目的需求開展工作，這能促進信號接收、工作范圍覆蓋等工作的順利進行，并準確選擇基準站的點位；（2）進行控制點的參數(shù)轉(zhuǎn)化工作時，必須觀察轉(zhuǎn)化后的比例因子是否接近1，若差值過大，則說明該結(jié)果不夠準確，要再次開展聯(lián)測工作；（3）盡量將高度角設(shè)置成10°之上，這樣能提高精度，選擇好RTK的測量精度后，便要確定固定解數(shù)據(jù)的采集方式。測量時要使RTK位于中桿氣泡的中部，并科學(xué)地確定歷元數(shù)；（4）若是在建筑物高大密集的市郊或廠房進行測量，則會因建筑物的遮蔽而影響衛(wèi)星信號的準確性，這時就要在空曠地帶進行測量工作，并使用全站儀輔助工作；（5）進行RTK測量工作時，可能會受到衛(wèi)星空間分布形態(tài)的制約，這時便無法立即處于固定解的狀態(tài)，為保障測量精度，就必須選擇合適的測量時段；（6）將RTK測量技術(shù)和靜態(tài)、快速靜態(tài)GPS測量方式進行比較可以發(fā)現(xiàn)，RTK對幾何檢核條件的要求不高，不必使用首級控制方式。設(shè)置控制點時必須嚴格進行檢核工作，也可取代一、二級點使用雙基站的方式進行工作，選取中數(shù)利用。

總之，社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展進步，使網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)有了很大的進步，并且在測量領(lǐng)域得到了極其頻繁的使用。它除了具有省時、省力、約束條件少且能夠在兩點間進行通視的優(yōu)點外，還有著測量精確性高、誤差不會積累、精度達到厘米級等顯著的優(yōu)勢，因此，在城鎮(zhèn)地籍測量中得到了廣泛的應(yīng)用。

參考文獻

[1] 胡伍生，高成發(fā).GPS衛(wèi)星測量原理與應(yīng)用[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2] 徐紹銓.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢：武漢測繪科技大學(xué)出版社，2000.

作者簡介：王維杰（1985-），男，遼寧大連人，瓦房店市勘察測繪研究院助理工程師，研究方向：測繪工程。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）endprint