網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在高速公路地籍測量中的應(yīng)用分析

?？悼h不動產(chǎn)勘測規(guī)劃院

摘要：通過對網(wǎng)絡(luò)RTK原理分析以及RTK技術(shù)在控制測量、數(shù)字測圖、地籍測繪等工程中的基本應(yīng)用，對網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的特性和使用方法做了闡述，指出了RTK技術(shù)在大比例尺狹長地帶地形測量中的重要作用;并對測量精度進行了一定的分析，得出一些有益的結(jié)論和體會。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò);RTK技術(shù);全站儀;流動站;基準(zhǔn)站;北斗定位系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)RTK也稱基準(zhǔn)站RTK，是近年來在常規(guī)RTK和差分GPS的基礎(chǔ)上建立起來的一種新技術(shù)，目前尚處于試驗、發(fā)展階段。我們通常把在一個區(qū)域內(nèi)建立多個（一般為三個或三個以上）的GPS參考站，對該區(qū)域構(gòu)成網(wǎng)狀覆蓋，并以這些基準(zhǔn)站中的一個或多個為基準(zhǔn)計算和發(fā)播GPS改正信息，從而對該地區(qū)內(nèi)的GPS用戶進行實時改正的定位方式稱為GPS網(wǎng)絡(luò)RTK，又稱為多基準(zhǔn)站RTK。

它的基本原理是在一個較大的區(qū)域內(nèi)稀疏地、較均勻地布設(shè)多個基準(zhǔn)站， 構(gòu)成一個基準(zhǔn)站網(wǎng)， 那么我們就能借鑒廣域差分GPS和具有多個基準(zhǔn)站的局域差分GPS 中的基本原理和方法來設(shè)法消除或削弱各種系統(tǒng)誤差的影響， 獲得高精度的定位結(jié)果。

網(wǎng)絡(luò)RTK是由基準(zhǔn)站網(wǎng)，數(shù)據(jù)處理中心和數(shù)據(jù)通信線路組成的?；鶞?zhǔn)站上應(yīng)配備雙頻全波長GPS接收機，該接收機最好能同時提供精確的雙頻偽距觀測值。基準(zhǔn)站的站坐標(biāo)應(yīng)精確已知，其坐標(biāo)可采用長時間GPS靜態(tài)相對定位等方法來確定。此外，這些站還應(yīng)配備數(shù)據(jù)通信設(shè)備及氣象儀器等?；鶞?zhǔn)站應(yīng)按規(guī)定的采樣率進行連續(xù)觀測，并通過數(shù)據(jù)通信鏈實時將觀測資料傳送給數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)流動站送來的近似坐標(biāo)（可據(jù)偽距法單點定位求得）判斷出該站位于由哪三個基準(zhǔn)站所組成的三角形內(nèi)。然后根據(jù)這三個基準(zhǔn)站的觀測資料求出流動站處所受到的系統(tǒng)誤差， 并播發(fā)給流動用戶來進行修正以獲得精確的結(jié)果。有必要時可將上述過程迭代一次?；鶞?zhǔn)站與數(shù)據(jù)處理中心間的數(shù)據(jù)通信可采用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DON或無線通信等方法進行。流動站和數(shù)據(jù)處理中心間的雙向數(shù)據(jù)通信則可通過移動電活GSM等方式進行。

目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地形測量、航空攝影測量、地籍測量、房產(chǎn)測量、勘界與撥地測量、工程測量等各個領(lǐng)域。本文主要通過一些實例體會來探討網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在工程中的應(yīng)用。

一、基本方法

任務(wù)概述：由于保康縣屬于多山丘陵區(qū)，地勢起伏多變，高速公路蜿蜒于高山河谷之中。為確保高速公路測量數(shù)據(jù)的正確性和精確性，采用以下方法：

（一）布設(shè)控制網(wǎng)，進行測量數(shù)據(jù)控制。在已知4個國家C級控制點的基礎(chǔ)上，布設(shè)E級控制網(wǎng)，利用現(xiàn)有的地形圖先圖上選擇控制點，再實地踏勘選點的方法布設(shè)控制點，為確?？刂茰y量的精確性，在每個隧道洞口設(shè)置控制點。根據(jù)星歷選擇日期進行數(shù)據(jù)采集，2-3天可完成。

（二）為確保沿線測量數(shù)據(jù)的精密性，便于對涉及建筑部分進行測繪，需要布設(shè)圖根點。圖根點采用相鄰2個控制點數(shù)據(jù)求得轉(zhuǎn)換參數(shù)進行測設(shè)，測量完成后進行數(shù)據(jù)平差處理2-3天可完成。

（三）碎步測量。利用計算好的參數(shù)成果，分段施測碎步數(shù)據(jù)。以高速公路業(yè)主方要求的界線范圍，對該范圍內(nèi)的碎步特征點進行測量。

我院原來準(zhǔn)備按照原來的標(biāo)準(zhǔn)測量方式進行測量，既在該段控制點上架設(shè)RTK基準(zhǔn)站，利用基準(zhǔn)站的差分?jǐn)?shù)據(jù)再經(jīng)參數(shù)校正后進行測量。測量方式如圖1。

但是現(xiàn)實情況是，高速公路已通車，公路上車來車往，對于需要在公路上穿行的施測人員來說不安全，這就要求我們必須提高工作效率，減少在公路上的測量總時長;高速公路位于深山峽谷中，為保證控制點的數(shù)據(jù)精確性，控制點都設(shè)置于相對開闊、海拔較高的位置，不利于基準(zhǔn)站設(shè)備搬來搬去，而且考慮到基準(zhǔn)站的遷移，需要耗費1小時左右，當(dāng)時實測的時間是12月底，山區(qū)6點天就黑了，抹黑走山路不安全，那么就必須降低一天的工作時長，這樣就會導(dǎo)致效率較低。

考慮到以上必須克服的現(xiàn)實問題，經(jīng)過研討，我們決定測量的差分?jǐn)?shù)據(jù)源采用CORS基站的數(shù)據(jù)，并在控制點上進行參數(shù)校正后，進行碎步測量。

二、可行性分析

RTK定位原理是在已知高等級點上（基準(zhǔn)站）安置1臺GPS接收機作為參考站，對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)和測站信息通過無線電傳輸設(shè)備實時地發(fā)送給流動站流動站;GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線接收設(shè)備接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位的原理，實時解算出流動站的三維坐標(biāo)及其精度（即基準(zhǔn)站和流動站坐標(biāo)差△x、△y、△H加上基準(zhǔn)坐標(biāo)得到的每個點的WGS-84坐標(biāo)，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)得出流動站每個點的平面坐標(biāo)x、y和海拔高H）。

三、網(wǎng)絡(luò)RTK測量精度分析

（一）網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)精度分析

在對高速公路開展地籍測量之前，應(yīng)該與有關(guān)規(guī)范要求相結(jié)合做好地籍控制性測量工作。在對網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)進行應(yīng)用來對各圖根控制點開展點位測量期間，在點位精度方面，只有一小部分高于5cm，并且圖根的運用率在98%左右。在有關(guān)測量數(shù)據(jù)中對X坐標(biāo)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)差進行計算，基本上全部的點站沒有大于3cm，約占總數(shù)的99%，而在Y坐標(biāo)上的所有點站其標(biāo)準(zhǔn)差均沒有大于3cm，平面上的點位精度也未有大于3cm的情況，而且點站運用率占99%左右。鑒于此，對網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)進行切實應(yīng)用來計算高速公路地籍的控制性，能夠使其與調(diào)查規(guī)程在精度上的有關(guān)要求得以滿足。

（二）地籍控制測量

在對地籍控制測量工作進行開展的過程中，首當(dāng)其沖的是需要對地籍進行控制性的測量，為了能夠使測量的精確度得以保證，在選點、埋石等相關(guān)方面應(yīng)該按照高速公路地籍測量相關(guān)規(guī)范來開展。在觀測的時候，應(yīng)該先檢測測區(qū)之內(nèi)的已知點位，在核對沒有存在誤差以后，才能夠?qū)ο嚓P(guān)測量工作進行開展。從整個測區(qū)范圍上來說，設(shè)置了多個控制點在測區(qū)內(nèi)，為了提升整體測量的準(zhǔn)確度，防止因人為因素產(chǎn)生的誤差出現(xiàn)，可對一半的控制點進行抽取來開展相應(yīng)的復(fù)測對比工作。

（三）細(xì)部測量

對于細(xì)部點位的測量工作，需要對網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)進行應(yīng)用來開展野外實測，首先需要對圖根控制點進行應(yīng)用來進行校驗與核對，在測量結(jié)果與限差要求相符合的時候，才能對相應(yīng)的測量工作進行開展。在測量界址點期間，對全站儀結(jié)合解析交會以及極坐標(biāo)的方式進行應(yīng)用，如果對測站設(shè)置好以后，應(yīng)該在后視點以及本站的前提下對多個已知點位進行核對，從而以此實現(xiàn)精度的提升。以所有界址點進行解析的坐標(biāo)、解析邊長為基礎(chǔ)，對高速公路地籍或地形等集合圖形有關(guān)要素進行測量，同時，與相關(guān)的草圖數(shù)據(jù)相結(jié)合來對地籍實際圖進行形成。

四、結(jié)語：

總而言之，網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在現(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展之下也得到了較為快速的進步，并在測量領(lǐng)域中逐漸得到了較為廣泛的應(yīng)用。對網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在高速公路地籍測量中的應(yīng)用進行分析與研討，能夠使其更好地應(yīng)用于高速公路地籍測量工作中，對于提升測量精確度而言有著十分重要的現(xiàn)實意義。

作者簡介：徐天鋒（1980-1），男，工程師，本科，主要從事國土資源管理工作。