網絡RTK技術在山區塘壩測量中的應用

孔慶珠，李朋朋，陳尚瑞

（山東省淮河流域水利管理局規劃設計院，山東 濟南 250100）

在山區塘壩地形測量時，采用架設基準站的RTK作業方法時，要頻繁地遷移基準站，而且要求控制點布設較密，道路行車困難，山東連續運行參考系統（SDCORS）的出現和推廣，為山區地形測量提供了有效的技術支持。

1 測量系統及終端接收設備

1.1SDCORS介紹

山東省衛星定位連續運行綜合應用服務系統（SDCORS）是“數字山東”的重要基礎設施，是“山東省基礎測繪‘十一五’規劃的重點項目”,由山東省國土資源廳主持，山東省國土測繪院具體承擔建設，該項目于2008年初開始建設，在山東省氣象局及下屬各縣氣象局，以及國土等部門的積極配合下，于2011-02-24正式建成并通過驗收。系統的開通大幅提升了山東省測繪基礎設施建設和保障服務水平，在全省信息化深入發展的進程中逐步發揮出重要作用，為實現經濟社會科學發展和富民強省總目標提供及時、準確、適用的地理空間信息服務。

SDCORS中包括101個參考站點，其中已新建48個站點，納入省氣象體系14個站點，濟南、青島、淄博、煙臺、日照已建成站點39個。SDCORS由參考站網、數據中心、控制中心、數據通訊系統、用戶應用系統組成。CORS系統可在其覆蓋區域內向大量用戶全自動、全天候、實時提供高精度空間和時間信息，并維持了一個高精度、動態、連續的空間定位基準，為各行業用戶提供導航定位數據的同時，實現了空間數據坐標框架的統一。

1.2 網絡RTK的應用

網絡RTK是CORS的基礎應用，他的出現徹底改變了傳統RTK的作業方式，其主要優勢體現在以下幾個方面：

1）無需架設、看守基準站，流動站可實現單人、單機作業，甚至坐標轉換參數也可以提前求定，節省了大量的人力、物力，明顯提升了工作效率。

2）傳統的“1+1”RTK，現在正式成為 2 臺 RTK，儀器利用率100%。

3）擴大了有效作業范圍，并避免了常規RTK隨作業距離的增大精度衰減的缺點，網絡覆蓋范圍內能夠達到均勻的精度。

4）擁有完善的數據監控系統，可以有效地消除系統誤差和周跳，增強差分作業的可靠性。

5）使用GPRS/CDMA等公共無線通訊方式，減少了頻率干擾的問題，并有效避免了對有限無線電頻率資源的占用。

6）避免了到處尋找控制點。

1.3 終端接收設備

在基于網絡CORS RTK模式下的測量系統中，高精度定位數據由用戶部分最終實現，即雙頻的GPS RTK流動站接收機和無線通訊設備。

2 SDCORS在山區塘壩地形測量中的應用

2012年在進行山區塘壩治理工程測繪時，由于塘壩均分布在山區中，控制點稀少，交通條件困難，如果使用傳統的控制測量布設導線、水準線路測量，工作量較大，而且數據精度難以保證。如果采用RTK測量，也要在多處架設多次基站，布設架設站點也很困難，費時費力，且工作效率不高。考慮到本項目的測圖比例尺為1∶500，控制點點位中誤差應為±5 cm，高程中誤差不超過1/10基本等高距，本次測圖作業基本等高距為1 m。

本工程項目投入中海達雙頻GPS接收機2臺（套），拓普康全站儀1臺（套），工程交通車1部。利用國家B級GPS控制點1座，C級GPS控制點11座，進行組網控制，覆蓋面積達1 400 km2。源橢球為WGS84，當地橢球為國家80，采用高斯六度帶，中央子午線為117°，計算類型為七參數轉換，進行坐標參數的轉換，其中平面殘差最大為0.025 m，高程殘差最大為0.048 m。

根據實際到其他已知控制點進行點位檢測得出，坐標中誤差≤±3 cm、高程中誤差≤±5 cm。精度能夠滿足山區1∶500地形圖的測量要求。

采用SDCORS系統網絡RTK技術，到其他已知控制點進行點位檢測滿足規范要求后直接進行碎部點測量，并布設圖根控制點利用全站儀測量壩體及壩體附屬建筑物，以及樹木茂密GPS信號覆蓋不好的地方進行碎步點測量。

3 SDCORS在山區塘壩地形測量中的優勢

利用SDCORS的網絡RTK技術，進行山區塘壩地形測量具有明顯的優越性。

1）覆蓋范圍大，使用方便。本次工程項目共涉及塘壩30余座，分布在山區中，分布比較零散，山區控制點稀少，山區道路不利于快速行車，而利用SDCORS網絡RTK技術，一次組網即完成了本次工程項目范圍的全覆蓋。

2）提高了測量精度，減少了測量誤差，解決了常規RTK隨作業距離的增大精度衰減的缺點。

3）提高了工作效率，減少了測量投入。本次工程項目共投入測量人員4人、司機1人，中海達雙頻GPS接收機2臺（套），拓普康全站儀1臺（套），歷時15 d就完成了全部外業測量工作。節省了大量的人力物力的投入，收到了很好的經濟效益和社會效益，為山區塘壩的治理工作及時提供了準確的數據和圖形。