JSCORS網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)在城市規(guī)劃測(cè)繪中的應(yīng)用

裴清鯤

摘 要：“江蘇省連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位參考站綜合服務(wù)系統(tǒng)” （簡(jiǎn)稱JSCORS）網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)是城市規(guī)劃測(cè)繪中非常重要的應(yīng)用技術(shù)，是融合現(xiàn)代高科技功能與知識(shí)的新型技術(shù)， 分析網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)在為城市規(guī)劃管理服務(wù)中的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：JSCORS；網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)；城市規(guī)劃；工程測(cè)量；具體應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)簡(jiǎn)介

JSCORS項(xiàng)目啟動(dòng)于2006年7月，由在全省范圍內(nèi)的62個(gè)GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站組成，向江蘇省及周邊地區(qū)提供高精度、高時(shí)空分辨率、高效率、高覆蓋率的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)綜合信息服務(wù)。這一新技術(shù)綜合應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、氣象監(jiān)測(cè)、地震監(jiān)測(cè)、地面沉降監(jiān)測(cè)以及城市地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域。同時(shí)兼顧社會(huì)公共定位服務(wù)，以滿足日益增長(zhǎng)的城市綜合管理與城市化建設(shè)的需求。

網(wǎng)絡(luò) RTK作為 JSCORS 服務(wù)的一項(xiàng)重要功能，采用的主輔站技術(shù)（i-MAX），是由瑞士徠卡測(cè)量系統(tǒng)有限公司基于“主輔站概念”推出的新技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)便、成本低、精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、覆蓋率廣等優(yōu)點(diǎn)，可向用戶提供實(shí)時(shí)最高可達(dá)到厘米級(jí)的定位服務(wù)，在江蘇省已取代傳統(tǒng)單基站 RTK 技術(shù)，被越來越多的測(cè)量用戶所接受。

2 城市規(guī)劃測(cè)繪中的具體內(nèi)容

隨著黨的十九大勝利召開，在全面建成小康社會(huì)、實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)的目標(biāo)指引下，城市建設(shè)的方向有了更加明晰的目標(biāo)。城市建設(shè)更好更快的發(fā)展離不開好的規(guī)劃，而規(guī)劃藍(lán)圖的實(shí)現(xiàn)離不開城市建設(shè)中各工種的密切協(xié)作。規(guī)劃測(cè)繪就是一項(xiàng)直接服務(wù)于規(guī)劃工作，它為規(guī)劃設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐、為規(guī)劃方案的落實(shí)提供數(shù)據(jù)保障。

主要包括以下幾項(xiàng)具體的內(nèi)容：

1、建筑物的規(guī)劃坐標(biāo)放線；

2、竣工測(cè)繪：包括新建小區(qū)、廠區(qū)、學(xué)校、城市綜合體、城市道路、為人民群眾服務(wù)的各項(xiàng)公共設(shè)施（如小公園、公廁、垃圾站、排污站）等等；

3、地形圖測(cè)繪：擬規(guī)劃建設(shè)用地范圍內(nèi)的地形圖、老城區(qū)的舊城改造等地形圖測(cè)繪；

4、縱橫斷面的測(cè)繪：主要用于新建道路、道路的出新改造、河道的清淤整治等。

做好這些具體的工作，可以幫助提升城市的規(guī)劃管理工作。

3 網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)在城市規(guī)劃測(cè)繪項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)應(yīng)用在城市規(guī)劃管理測(cè)繪中，能夠?yàn)闇y(cè)繪工作提供精準(zhǔn)的坐標(biāo)，為規(guī)劃測(cè)繪工作提供質(zhì)量保障。

3.1建筑物的規(guī)劃坐標(biāo)放線

在規(guī)劃測(cè)繪中對(duì)擬建建筑物的放線是實(shí)現(xiàn)測(cè)繪藍(lán)圖的基礎(chǔ)，對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)的定位精度要求很高，而網(wǎng)絡(luò)RTK的厘米級(jí)精度可以滿足要求。實(shí)際工作中擬建建筑物場(chǎng)地普遍都很空曠，這樣就使得網(wǎng)絡(luò) RTK的使用環(huán)境非常好，可以高效的發(fā)揮出其特點(diǎn)。通常一幢建筑物放線的點(diǎn)為3個(gè)，個(gè)別復(fù)雜的綜合體建筑也不過7～8個(gè)點(diǎn)，這樣半個(gè)工作日就可以快速地完成一幢或幾幢建筑的放線，效率是顯而易見的。

也有工程地點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較差，例如在城區(qū)高層建筑密集區(qū)域。這樣的環(huán)境就不能使用網(wǎng)絡(luò) RTK直接進(jìn)行放線，搭配全站儀的使用在工作中是一個(gè)很好的方法。網(wǎng)絡(luò) RTK負(fù)責(zé)在測(cè)區(qū)附近空曠的地方做控制點(diǎn)，而全站儀則需要架設(shè)在這些已知點(diǎn)上，通過校核坐標(biāo)然后進(jìn)行放線，這樣就解決了由于地形條件的限制，而給放線帶來的難題。

3.2竣工測(cè)繪

在竣工測(cè)繪中網(wǎng)絡(luò) RTK的主要任務(wù)是做控制測(cè)量使用的。

3.3地形圖測(cè)繪

在地形圖測(cè)繪中網(wǎng)絡(luò) RTK的作用往往是巨大的。一般測(cè)區(qū)的范圍往往比較大，小的有1～2公頃，大的則會(huì)有幾十公頃，測(cè)區(qū)環(huán)境一般比較空曠，有的是農(nóng)田，有的是丘陵坡地，甚至有的是施工場(chǎng)地，這些都為網(wǎng)絡(luò) RTK能夠高效的使用提供了必要的條件。而測(cè)區(qū)中如果溝坎密布，旱地、水田、高草等分布于破碎的地形上，這就使得網(wǎng)絡(luò) RTK能夠發(fā)揮出最大的效率，精準(zhǔn)的測(cè)繪出要表達(dá)的地形地貌，這是其他儀器設(shè)備不能比擬的。

3.4縱橫斷面的測(cè)量

縱斷面水準(zhǔn)測(cè)量又稱為路線水準(zhǔn)測(cè)量，它的任務(wù)是測(cè)定中線上各里程樁（簡(jiǎn)稱中樁）的地面高程，繪制縱斷面圖，供線路縱坡設(shè)計(jì)用。橫斷面測(cè)量是測(cè)定各中樁兩側(cè)垂直于中線的地面高程，繪制橫斷面圖，供線路斷面設(shè)計(jì)、計(jì)算土石方量及施工時(shí)邊樁放樣用。

傳統(tǒng)的測(cè)量方法是在行進(jìn)路線上每隔一定距離設(shè)一個(gè)固定高程點(diǎn)，再用水準(zhǔn)儀沿行進(jìn)路線分別測(cè)出縱斷面及橫斷面上的高程。這種方法有其弊端：作業(yè)進(jìn)度相對(duì)緩慢，一旦線路的高差起伏較大（我們這里就是典型的丘陵地區(qū)）則會(huì)嚴(yán)重影響作業(yè)進(jìn)度；高程讀取有出錯(cuò)的隱患，一旦出錯(cuò)則是成倍的增加工作量；高程點(diǎn)的平面位置往往不夠準(zhǔn)確。而網(wǎng)絡(luò) RTK則能夠很好的解決這些問題，不但使作業(yè)進(jìn)度加快、準(zhǔn)確率提高，而且不會(huì)受到地形高差起伏的影響。這也在實(shí)際工作中得到了很好的驗(yàn)證。

4 網(wǎng)絡(luò)RTK在使用中須注意的幾點(diǎn)問題

在城市規(guī)劃的實(shí)際勘測(cè)過程中，會(huì)受到很多因素的影響，例如：林地的覆蓋量、交通情況、丘陵的分布等，因此選擇以網(wǎng)絡(luò)RTK為主，與全站儀等其他測(cè)繪儀器相結(jié)合的方式進(jìn)行測(cè)量，在工作實(shí)踐中是比較好的方法。在RTK儀器的選擇上徠卡、天寶、拓普康、思拓力、南方等國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品均可以。

為了保證網(wǎng)絡(luò) RTK 測(cè)量的精度、速度（初始化時(shí)間）和可靠性，在使用JSCORS 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

4.1保證測(cè)繪儀器的可靠性

所有的儀器設(shè)備均須檢定合格，且在檢定時(shí)間范圍內(nèi)。設(shè)備的各組成部件均須完好，要做到及時(shí)檢查校正，加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)、定期檢修。

4.2 已知控制點(diǎn)校核

進(jìn)行網(wǎng)絡(luò) RTK 作業(yè)前，首先要選取測(cè)區(qū)附近的1～2個(gè)已知控制點(diǎn)（視具體的工作而定），并對(duì)其進(jìn)行校核檢測(cè)。這一方面可以檢驗(yàn)觀測(cè)精度，另一方面也可以檢驗(yàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度和正常高計(jì)算精度。對(duì)已知控制點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，一般設(shè)定大于10個(gè)歷元，并且在重新初始化后觀測(cè)兩次，取平均值作為最終結(jié)果。

4.3 觀測(cè)衛(wèi)星的角度、數(shù)量及圖形強(qiáng)度

在進(jìn)行坐標(biāo)解算時(shí)，所采用的衛(wèi)星數(shù)越多，衛(wèi)星的角度越好，分布越均勻，則PDOP 值小，網(wǎng)絡(luò)RTK 解算的精確性和可靠性越高，初始化的時(shí)間也越短。為保證測(cè)量結(jié)果的可靠性和精度，一般要求接收衛(wèi)星數(shù)保持5 顆或5 顆以上，衛(wèi)星截止高度角大于15°（即接收機(jī)所在平面15°以上的范圍內(nèi)沒有建筑物或者大樹的遮擋），且PDOP 小于6 時(shí)，再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量。

4.4遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾

網(wǎng)絡(luò)RTK觀測(cè)時(shí)會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響而產(chǎn)生噪聲，所以測(cè)量時(shí)最好離開高壓線、微波站、無線電臺(tái)、電視發(fā)射天線等場(chǎng)所，以免影響觀測(cè)結(jié)果。

4.5 觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)

使用網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)定的坐標(biāo)為了保證測(cè)量成果的精確、可靠性，一般選澤觀測(cè)歷元大于6 個(gè)，控制測(cè)量時(shí)觀測(cè)歷元要達(dá)到10個(gè)以上，并且在初始化后等3～5s，其3Q精度穩(wěn)定了才能開始數(shù)據(jù)采集。

4.6 觀測(cè)精度

觀測(cè)精度隨流動(dòng)站與參考主站的距離而定，測(cè)量時(shí)如果網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不好，延時(shí)較大時(shí)，要求對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)1～5min，視衛(wèi)星情況而定，利用觀測(cè)的數(shù)據(jù)采用網(wǎng)絡(luò)RTK后處理軟件進(jìn)行處理，精度一般高于實(shí)時(shí)差分精度。另外在測(cè)量精度要求高時(shí)，觀測(cè)時(shí)應(yīng)使用三腳架或強(qiáng)制對(duì)中桿固定移動(dòng)站的天線，進(jìn)行嚴(yán)格的對(duì)中、整平再進(jìn)行觀測(cè)，并且在重新初始化后觀測(cè)兩次，取平均值作為最終結(jié)果。

5 結(jié)束語(yǔ)

城市的規(guī)劃測(cè)繪為城市規(guī)劃藍(lán)圖的繪制，為城市規(guī)劃管理工作的順利實(shí)施提供了基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)與信息。在科技信息技術(shù)不斷創(chuàng)新的背景下，JSCORS網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)是衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)等高新科技結(jié)合式的新技術(shù)，它不僅提高了測(cè)繪的水平，也提高了測(cè)繪的效率，使其可以更好的服務(wù)于城市規(guī)劃測(cè)繪工作。

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