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(cè)量工作中的應(yīng)用范圍極廣，使用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)來(lái)開(kāi)展地籍加密控制測(cè)量工作是最為有效的方式。文章論述了RTK技術(shù)在地籍測(cè)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(zhǔn)站；流動(dòng)站；城鎮(zhèn)地籍控制測(cè)量；加密圖根控制 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：P228 文章編號(hào)：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(cè)量對(duì)于高程精度并無(wú)很高的要求，所以使用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)來(lái)開(kāi)展地籍加密控制測(cè)量工作是最為有效的方式。筆者以實(shí)際的測(cè)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(cè)量方法等，并列舉了工作中的關(guān)鍵點(diǎn)。

1 網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)簡(jiǎn)介

RTK（Read Time Kinematic）技術(shù)工作時(shí)使用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)分差法，它可以在野外條件下獲得所測(cè)站點(diǎn)某指定坐標(biāo)的三維定點(diǎn)結(jié)果，并且精確度為厘米級(jí)，總時(shí)長(zhǎng)也不會(huì)超過(guò)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(cè)量工作中使用廣泛。RTK包括基準(zhǔn)站和移動(dòng)站兩種，在這種工作方式下，基準(zhǔn)站可以借助無(wú)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(dòng)站的接收機(jī)。移動(dòng)站可以借助無(wú)線電獲得基準(zhǔn)站的信息，還能自己獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)中借助差分觀測(cè)值的方式實(shí)施處理，借助坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)可以獲得各移動(dòng)站的各點(diǎn)平面坐標(biāo)X、Y以及海拔高度H。

2 RTK的測(cè)量方法

2.1 “無(wú)投影/無(wú)轉(zhuǎn)換”法

就是使用接收機(jī)收到基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的WGS-84點(diǎn)的坐標(biāo)以及地方的坐標(biāo)，并通過(guò)數(shù)學(xué)模型來(lái)完成轉(zhuǎn)化工作。利用這種方式進(jìn)行工作時(shí)，不必將基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在已知點(diǎn)上，不過(guò)要使用不一樣的轉(zhuǎn)換方式來(lái)獲得所需數(shù)量的點(diǎn)的坐標(biāo)。

2.2 “鍵入?yún)?shù)”法

由靜態(tài)觀測(cè)方式所得到的WGS-84坐標(biāo)及地方坐標(biāo)輸入手冊(cè)中，轉(zhuǎn)換之后便可將其輸進(jìn)靜態(tài)觀測(cè)平差中來(lái)獲得所需要的轉(zhuǎn)換參數(shù)。利用這一方式進(jìn)行工作時(shí)，必須將基準(zhǔn)站設(shè)立在已知的點(diǎn)上，并且也能不觀測(cè)其他各點(diǎn)的坐標(biāo)。但為了檢核工作的順利進(jìn)行，我們?cè)谟^測(cè)時(shí)還是會(huì)設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的已知點(diǎn)。

要安裝一臺(tái)GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站的主要設(shè)備，還要將很多所必需的數(shù)據(jù)，比如基準(zhǔn)站的實(shí)際坐標(biāo)、高程和坐標(biāo)轉(zhuǎn)化參數(shù)等輸入GPS的控制手冊(cè)內(nèi)，通常要把一臺(tái)以上的GPS接收機(jī)作為流動(dòng)站?；鶞?zhǔn)站和流動(dòng)站是同步接收衛(wèi)星信號(hào)的，但基準(zhǔn)站要把獲取到的衛(wèi)星信號(hào)借助基準(zhǔn)站的站臺(tái)輸送到流動(dòng)站內(nèi)，流動(dòng)站便會(huì)將獲取到的這些衛(wèi)星信號(hào)和計(jì)轉(zhuǎn)站傳來(lái)的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行對(duì)比和比較，并開(kāi)展實(shí)時(shí)差分和平差處理工作，這樣才能及時(shí)地獲取到本站的坐標(biāo)點(diǎn)和高程各種指標(biāo)，手冊(cè)會(huì)提醒測(cè)量工作者是否需要接受這個(gè)成果，而后便能夠?qū)@得的坐標(biāo)、高程和精度都存入手冊(cè)之中。

3 應(yīng)用實(shí)例

下文論述中將一個(gè)城鎮(zhèn)的1∶500的數(shù)字化地籍測(cè)量面積的控制工作作為實(shí)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(shí)行了GPS控制以及一、二級(jí)GPS控制，還要應(yīng)用到Topcon HiPer雙頻GPS接收機(jī)，該接收機(jī)的RTK標(biāo)準(zhǔn)精度為：水平：±（10mm+1.5ppm×基線長(zhǎng)度），垂直：±（20mm+1.5ppm×基線長(zhǎng)度）為標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展加密圖根的控制工作。觀察整個(gè)測(cè)區(qū)的實(shí)際狀況可以發(fā)現(xiàn)，工作時(shí)要先進(jìn)行校正然后再實(shí)行測(cè)量，為得出擬合區(qū)域的WGS-84坐標(biāo)，需根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)對(duì)地方坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。要將測(cè)區(qū)中已知的控制點(diǎn)當(dāng)作高等級(jí)的校正點(diǎn)，各個(gè)校正的已知點(diǎn)必須均勻地分布在測(cè)區(qū)內(nèi)，通常不能少于四個(gè)點(diǎn)，并且還要包括WGS-84坐標(biāo)以及地方坐標(biāo)。

使用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)開(kāi)展測(cè)量工作時(shí)，要先在手冊(cè)上設(shè)立新的作業(yè)，而后將其輸進(jìn)首級(jí)控制，一、二級(jí)GPS控制的WGS84系坐標(biāo)以及圍場(chǎng)附近無(wú)關(guān)的兩套坐標(biāo)系，最后就能得到轉(zhuǎn)換參數(shù)。進(jìn)行轉(zhuǎn)換參數(shù)的各個(gè)點(diǎn)應(yīng)均勻地分布于測(cè)區(qū)，且要大于等于4個(gè)。完成點(diǎn)的校正計(jì)算工作后其誤差通常是小于2cm的，若超過(guò)這一值，就要重新選取點(diǎn)開(kāi)展校正工作。這一步驟后便可進(jìn)行外業(yè)測(cè)量工作，要保證基準(zhǔn)站架位于某已知的控制點(diǎn)，還要對(duì)測(cè)區(qū)中一個(gè)以上的已知點(diǎn)開(kāi)展檢核工作。所檢核點(diǎn)的RTK測(cè)量坐標(biāo)和實(shí)際坐標(biāo)不能超過(guò)5cm，結(jié)束檢核工作后，就要開(kāi)展RTK測(cè)量工作。要想更好地提高測(cè)量的精確性，要將所有的RTK固定在穩(wěn)定收斂到毫米級(jí)精度后，然后60s后再次開(kāi)展工作，要使用腳架對(duì)中的方法來(lái)設(shè)置流動(dòng)站。若天線較高就要精確至毫米，并且作業(yè)之前要兩次測(cè)量天線的高度，若兩次的測(cè)量值在3mm之內(nèi)則取平均值，否則就要重新進(jìn)行測(cè)量。之后還要二次測(cè)量天線高度，若和之前相差3mm以上時(shí)，就要再次測(cè)量。觀測(cè)工作中采樣數(shù)據(jù)的時(shí)長(zhǎng)要超過(guò)30s，還要每點(diǎn)改變天線高再次測(cè)量，圖根的控制點(diǎn)平面坐標(biāo)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(cè)量中應(yīng)注意的問(wèn)題

網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)有著上述的一系列優(yōu)點(diǎn)，可是在實(shí)際工作時(shí)仍有很大的局限性，所以我們必須把握好下列六個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）依據(jù)RTK接收機(jī)的本身特性和測(cè)量項(xiàng)目的需求開(kāi)展工作，這能促進(jìn)信號(hào)接收、工作范圍覆蓋等工作的順利進(jìn)行，并準(zhǔn)確選擇基準(zhǔn)站的點(diǎn)位；（2）進(jìn)行控制點(diǎn)的參數(shù)轉(zhuǎn)化工作時(shí)，必須觀察轉(zhuǎn)化后的比例因子是否接近1，若差值過(guò)大，則說(shuō)明該結(jié)果不夠準(zhǔn)確，要再次開(kāi)展聯(lián)測(cè)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(cè)量精度后，便要確定固定解數(shù)據(jù)的采集方式。測(cè)量時(shí)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(jìn)行測(cè)量，則會(huì)因建筑物的遮蔽而影響衛(wèi)星信號(hào)的準(zhǔn)確性，這時(shí)就要在空曠地帶進(jìn)行測(cè)量工作，并使用全站儀輔助工作；（5）進(jìn)行RTK測(cè)量工作時(shí)，可能會(huì)受到衛(wèi)星空間分布形態(tài)的制約，這時(shí)便無(wú)法立即處于固定解的狀態(tài)，為保障測(cè)量精度，就必須選擇合適的測(cè)量時(shí)段；（6）將RTK測(cè)量技術(shù)和靜態(tài)、快速靜態(tài)GPS測(cè)量方式進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，RTK對(duì)幾何檢核條件的要求不高，不必使用首級(jí)控制方式。設(shè)置控制點(diǎn)時(shí)必須嚴(yán)格進(jìn)行檢核工作，也可取代一、二級(jí)點(diǎn)使用雙基站的方式進(jìn)行工作，選取中數(shù)利用。

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

參考文獻(xiàn)

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

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

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

（責(zé)任編輯：秦遜玉）endprint