網絡RTK技術在珠海市城市常規測繪中的若干應用及優勢分析

摘要：CORS系統下網絡RTK測量功能改變了傳統測量作業方式，使測繪工作精度和效率得到了大大的提高。文章介紹了CORS系統及網絡RTK技術，探討了網絡RTK測量技術在珠海市城市常規測繪中的若干應用及其優勢分析。

關鍵詞：CORS系統；網絡RTK；常規測繪

中圖分類號：P228 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0049-03

1 概述

CORS系統將網絡化概念引入到了大地測量應用中，為測繪行業帶來前所未有的變革，也為現代網絡社會中的空間信息服務帶來新的思維和模式，特別是CORS系統下網絡RTK測量功能的得以實現很大程度上改變了傳統測量作業方式，使測繪工作精度和效率得到了大大的提高。隨著這些年的發展，網絡RTK技術已經在城市測繪中得到廣泛的應用，并且正在逐步取代傳統測量作業模式。本文對利用廣東CORS系統在珠海市建立各片區參數，然后使用網絡RTK技術在珠海市城市常規測繪中的應用情況進行了詳盡的分析，并對其使用過程中需要注意的事項進行了說明。

2 CORS技術簡介及發展

2.1 CORS技術簡介

連續運行衛星定位服務系統（Continuous Operational Reference System，簡稱CORS系統）由參考站子系統、數據處理中心子系統、數據通信子系統和用戶應用子系統四部分構成，各子系統由數據通信子系統互聯，形成一個分布于整個城市的局域網。CORS是在一個較大的區域內均勻的布設多個永久性的連續運行GPS參考站，構成一個參考站網，各參考站按設定的采樣率連續觀測，通過數據通信系統實時地將觀測數據傳輸給系統控制中心，系統控制中心首先對各個站的數據進行預處理和質量分析，然后對整個數據進行統一解算，實時估算出網內的各種系統誤差改正項，獲得本區域的誤差改正模型。然后向用戶實時發送GPS改正數據，用戶只需要一臺GPS接收機，便可實時或事后得到高精度的可靠的定位結果。

2.2 CORS技術的發展

CORS是目前國內乃至全世界GPS的最新技術和發展趨勢，歐美和日本已經建立起較成熟、完善的體系。單就國內而言，廣東省已建成第一個覆蓋全省的連續運行衛星定位服務系統，該系統在廣東省內共建設38個連續運行衛星跟蹤站和廣州市、深圳市、東莞市3個地級市子系統，這種組建模式創全國的先例，對該技術在全國的推廣有著深遠的影響。繼廣東省率先建立CORS以來，CORS熱潮不斷，基本上每個省都在省國土廳（或其他相關部門）的領導和組織下開始論證與實施，隨后，北京、上海、成都、青島、武漢、天津、昆明等也都先后建立了市級的CORS系統，江蘇省也在醞釀建立我國第一個市級的CORS系統，不久的將來，只需一個移動臺實現全國范圍的無縫測繪的夢想將要變成現實。

3 網絡RTK技術在珠海市城市常規測繪中的應用

3.1 區域性的地方轉換參數測設

網絡RTK也稱多基站RTK，是一種實時動態定位新技術，隨著廣東CORS系統二期建設的完成及省氣象局合作建設并網的完成，廣東CORS已經能提供覆蓋全省范圍的網絡RTK定位服務。廣東CORS系統在珠海市境內有三個連續運行的衛星跟蹤站，分別位于吉大、蓮洲和南水，平均邊長35km，與周邊地區的衛星跟蹤站一起為珠海地區提供定位服務。

目前珠海市各片區利用廣東CORS系統，通過點校正方式來求取區域性的地方轉換參數，然后直接使用網絡RTK技術引用各片區參數進行各片區內各項常規測量任務。以香洲主城區為例：圖1[示意參數適用范圍與測區、檢驗點的關系（示意基準站、參數控制點、檢校點、測區相對關系草圖、標注距離）]為香洲主城區GPS-RTK坐標轉換參數測設圖：

測區RTK坐標轉換參數測設規定執行《衛星定位城市測量技術規范》（CJJ 73-2010）、參考執行《全球定位系統實時動態測量（RTK）技術規范》（CH/T 2009-2010）要求。

RTK坐標轉換參數的檢驗：參數是否合格由最終的檢驗結果決定，求定參數時測區內未選取、已選取的同級別或以上級別的已知控制點都可以作為檢驗點。檢驗點應均勻分布于測區四周和中間，檢驗點數不應少于參數校正點總數的30%，且最少不得少于2個點；檢驗值平面較差不應大于5cm，高程較差不應大于7.1cm。參數精度的驗證符合要求后，即可實施測量工作，目前網絡RTK技術在珠海市已經在控制測量、地籍及房產測量等幾個方面得到了廣泛的應用。

3.2 控制測量

以珠海市斗門城區1∶500數字化地形圖測繪工程為例，面積約44.12km2，其中在非建筑區域直接采用網絡RTK技術完成了控制測量，建筑區域則進行了大量的圖根控制測量。實踐證明：相對于常規控制測量如一般導線測量，要求點間良好的通視，對于導線總長度、平均邊長、測邊誤差、測角誤差等限制性要求較多，各種累計誤差很大程度上影響控制點的精度，外業工作程序繁雜，且作業中不能確定控制點成果的精度；相對而言，GPS靜態或者快速靜態定位雖然避開了障礙物限制性條件要求，也可以高精度地完成各等級控制測量，但是外業工作量大且原始數據分析及處理又要花費大量的內業時間，比較費時、費力，也無法在測定控制點的同時知道其準確性，且如果數據處理后發現精度不符合要求就需要更多的時間返工測量。而若應用網絡RTK技術進行控制測量就能避免以上兩種傳統測量作業模式的弊端，這樣可以省時、省力、優質、高效完成作業。

3.3 地籍及房產測量

地籍及房產測量是精確測定土地權屬界址點的位置，同時測繪大比例尺的地籍平面圖、宗地圖、房產圖，并量算土地及房屋面積以供土地和房產管理部門使用。以珠海市香洲區前山街道辦事處（幼兒園）為例，本項目要求房產、地籍同時施測，鑒于其位于市區，建筑物較多、地形較復雜，直接測定界址點或采集地形點不現實，即采用網絡RTK測定部分界址點、采集部分地形點，同時在周邊區域布設適當的圖根控制點，然后采用全站儀進行界址點放樣及野外坐標實測。此過程中界址點和細部點測量時采用網絡RTK或當使用RTK時做圖根點要先用其他控制點進行校核，符合限差要求時，才能開始實測工作。應用網絡RTK技術放樣土地的權屬界址點以及測繪大比例尺地籍圖與宗地圖，能同時采集與其四至相關的地物點的坐標并能達到厘米級的精度要求。采用網絡RTK技術進行地籍測量效率很高、明顯優于傳統測量方式。

3.4 土地勘測定界

土地勘測定界（以下簡稱勘測定界）需要實地測定土地使用范圍、界址界址點位置、調繪土地利用現狀、測繪現狀地形圖、測量使用界線范圍內各類土地面積并計算用地面積等工作，其工作繁瑣、復雜。縱觀網絡RTK技術在珠海市勘測定界中的應用，利用網絡RTK技術無障礙地進行界址點放樣，可以避免解析法和關系距離法放樣等傳統放樣方法的大量繁雜的工作，同時也簡化了土地勘測定界的工作程序；利用網絡RTK技術進行土地現狀地形圖測繪，避免了控制測量這一必要步驟，比用全站儀測量具有更高的效率，特別是對于市政管線、市政道路、城際輕軌鐵路等大型線性工程或界址點點數較多的特大型工程的放樣更為高效、實用。在勘測定界測量中，網絡RTK技術可對界址點坐標、現狀地形圖進行實時測定，確定土地使用界限范圍，計算用地面積，在土地分類及權屬調查時，應用網絡RTK技術可實時測量權屬界限、進行土地分類修測，較大程度上提高了測量速度和精度。

3.5 地形測圖

野外采集各地物、地貌點的坐標和高程，用規定的符號表示其平面位置和高程的正射投影，繪制成一定的比例尺地形圖，用以滿足城鎮規劃和各種經濟建設的需要。地形測圖時，可根據測區的實際情況應用CORS下的網絡RTK新技術測量控制點或加密圖根控制點，有的情況下甚至可以不布設各級控制點，僅依據少量的基準點做檢查校正，單人使用流動站電子手簿便可以優質、高效地采集地所需地形、地物點的坐標，同時可選擇輸入地形點編碼，實時記錄采集數據，就可以實現數字化測圖。然后通過計算機和繪圖儀，打印機輸出各種比例尺的圖件。

3.6 城市規劃及放線

建筑物規劃放線，放線點既要滿足城市規劃條件的要求，又要滿足建筑物本身的幾何關系，放樣精度要求較高。在使用網絡RTK進行建筑物放樣前，需要檢核圖紙中建筑物自身的幾何關系正確與否，對于出現短邊的情況，其相對關系很難滿足。在放樣的同時，需要清楚的是測量點位的實時精度，如果點位實時精度不高的情況下，強制測量、保存實測數據并定點，就有可能會出現較大的點位誤差。在衛星分布、天氣條件正常的情況下，用網絡RTK進行規劃放線一般能夠滿足其放樣精度要求。對于市政道路中線、地下管線放樣等線性工程，應用網絡RTK測量技術單人就可以便捷地完成全部放樣工作。將市政線路起點、始點、直線點、曲線點的坐標或地下管線的主、支管中心坐標按樁號順序直接輸入RTK的外業手簿中即可放樣，放樣時手簿屏幕上顯示偏移量，并有箭頭指示偏移方向，按照屏幕指示的方向及距離移動，直至滿足放樣的精度要求后實測放樣點的坐標，以便于內業時與設計坐標進行比對、計算精度。這樣的放樣方法靈活、便捷，避免了全站儀或經緯儀放樣的限制性弊端，較傳統的放樣方法有著明顯的優勢。

4 CORS系統的技術優勢

CORS系統是現代GPS的發展熱點之一，CORS系統內網絡RTK技術的推廣，是一場深刻的、前所未有的技術變革，與傳統測量作業方式比較，其優勢主要體現在以下五個方面：（1）實現數據采集、更新、管理一體化和自動化；（2）規范了基礎測繪數據，有效解決了不同部門或不同行業之間坐標系統不統一的問題；（3）有效工作區域得到大大延伸，定位精度、可靠性大大提高；（4）采用連續基站，無障礙，全天候，實時性強，提高工作效率；（5）操作簡便，不再需要架設基準參考站，單人測量系統成為主流作業模式，節省了時間，減少了費用。

5 結語

CORS系統是現代GPS的發展熱點之一，CORS系統內網絡RTK技術的廣泛應用，大大地提高了測繪工作的精度和效率，產生了較好的經濟效益和社會效益，已經是GPS的最新技術和發展趨勢，是城市信息化的重要組成部分，也將支持數字化城市建設不斷發展。

參考文獻

[1] 張海瑞，陳西強.CORS系統的技術特點及應用現狀與展望[J].硅谷，2010，（1）：147-148.

[2] 徐紹全，張華海，等.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.

[3] 秦福軍.河南省首家市級連續運行衛星定位綜合服務系統正式啟動[J].資源導刊，2008，（2）.