網絡RTK技術在道路施工測量中的應用

摘 要：隨著全球衛星定位技術、計算機技術、網絡和通訊技術的迅速發展，網絡RTK技術已日益成熱，其應用范圍也日益擴大，網絡RTK技術在相關工程測量中的應用也越來越普及，其高效率、高精度及可靠性贏得了廣大測繪工作者的青睞。文章闡述了網絡RTK的原理、作業流程及在道路施工測量中的應用，希望對相關技術人員提供理論參考。

關鍵詞：網絡RTK；工程測量；CORS

1 引言

GPS RTK技術是一種常用的GPS測量方法，能夠在野外實時得到厘米級的定位精度，是 GPS 應用的重大里程碑，它的出現為工程放樣、地形測圖、各種控制測量帶來方便。但常規RTK技術因采用單基準站作業模式，在實際應用中存在一定的局限性，如：每次作業都要單獨架設基準站、其測量的可靠性和精度隨著作業半徑的增大而降低等。近年來隨著網絡通訊技術、計算機技術、數據處理技術的發展，網絡RTK技術得到了快速發展，且解決了傳統RTK技術存在的問題，逐漸代替了傳統的RTK測量模式，極大提高了測繪生產作業效率[1]。

2 網絡RTK技術的基本原理

網絡RTK也稱多參考站RTK，是近年來在常規RTK、計算機技術、通訊網絡技術的基礎上發展起來的第二代實時動態定位新技術，網絡 RTK 技術比較有代表性的有 VRS的虛擬參考站技術和FKP的區域改正參數法技術。其中在公路測量中主要應用的是虛擬參考站技術，與常規RTK不同，VRS網絡中各固定參考站不直接向移動用戶發送任何改正信息，而是將所有的原始數據通過數據通訊線發給控制中心，控制中心由計算機自動選擇最佳的一組固定基準站，根據這些站發來的信息，整體地改正GPS的軌道誤差，電離層對流層和大氣折射引起的誤差，將高精度的差分信號發給移動站。這個差分信號的效果相當于在移動站旁邊生成一個虛擬的參考基站，從而解決了RTK作業距離上的限制問題，并保證了用戶的精度[2]。

3 網絡RTK技術在道路施工測量中的應用

3.1 參數設置

3.1.1 打開南方GPS接收機主機，把主機調成“移動站”模式，打開手薄中的“工程之星”軟件，將主機和手薄通過藍牙連接。

3.1.2 配置網絡參數。在“工程之星”軟件主界面中，點擊設置→網絡連接→設置，連接方式根據手機卡類型選擇GPRS或CDMA，模式選擇VRS-NTRIP，然后輸入IP地址，域名，端口，用戶名和密碼，設置完成后點擊“設置”按鈕，提示設置成功后退出即可。

3.1.3 點校正。測量前應進行點校正，目的是求解WGS-84坐標轉換為用戶使用坐標的轉換參數。方法如下：

移動站接收機先到一已知點，看手薄上測量狀態為固定解后往下做。設置→求轉換參數→增加→輸入當前已知點的點名和點坐標→OK→把移動站立直在已知點點位上，點擊讀取當前點坐標→輸入天線高→OK→保存→選擇要保存到的位置，并輸入文件名→確定→OK，保存成功→點“應用”，會退出求轉換參數窗口。

移動站接收機到第二個已知點上，操作步驟同上，將結果保存到上一文件所保存到的位置，并覆蓋原文件，保存成功后點擊“應用”。（一般用兩個點應用求參數即可。如再往下還有第三個，第四個...需要參于求參數，就重復上一步驟，最后增加完后再點“應用”。）完成后在已知點上測一下坐標，和已知值比一下，看是否正確，如正確就可以開始測量。

3.2 道路中線放樣

設計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將公路中線在地而上標定出來，即中線放樣。近幾年傳統RTK技術在道路中線放樣上有廣泛的應用，但在工作中發現很多問題，如控制點埋設要均勻，作業當中不斷移動基準站，電源供給不便等。而基于CORS的網絡RTK很好地解決了這些問題，采用網絡RTK測量，只需將中樁點坐標輸入到GPS電子手簿中，系統軟件就會自動定出放樣點的點位，工作人員按軟件上的提示，將中線樁位在指定點標定出來，快捷又方便。且每個點測量都是獨立完成的，不會產生累計誤差，各點放樣精度趨于一致[3]。

3.3 路基的邊樁或邊坡放樣

采用全站儀進行路基的邊樁或護坡放樣， 應事先設置轉點，放樣過程中由測站指揮前點到相應的樁號，前點再把情況反饋給測站作調整，反復交流多次才能將樁號確定，導致測量效率和精度大幅降低。利用 網絡RTK進行路基的邊樁或護坡放樣時，不需頻繁設置轉點以及在開挖線邊設控制點，故基本上不受上述情況的影響。因前點即流動站是獨立的，儀器會引導你去相應樁號位置，如不合適則可自由調整樁號，無須交流，從而提高作業速度。

另外，全站儀測量時測站與前點要求相互通視，否則便無法工作，因此在某些區域放樣時，部分時間要消耗在搬站、清除障礙物等方面。而網絡RTK作業時，對區域內的站點之間不要求通視，流動站與基準站之間的聯系是建立在無線電波基礎上的，在點校正范圍內可任意作業，大幅提高了工作效率[4]。

4 注意事項

為了保證網絡RTK測量的精度、初始化時間和可靠性，在使用網絡RTK測量時應注意以下幾點：

4.1 已知點檢驗。在利用網絡RTK測量前，先測量幾個已知點來進行檢核，一方面可以檢驗觀測精度，另一方面也可以檢驗坐標轉換精度。

4.2 觀測衛星的圖形強度。在進行坐標解算時，所采用的衛星數越多，分布越均勻，則PDOP值小，網絡RTK的解算的精確性和可靠性越高，初始化的時間也越短。為保證測量結果的可靠性，一般要求接收衛星數保持5顆或5顆以上，且PDOP小于6時，才進行網絡RTK測量[5]。

4.3 使用網絡RTK布設圖根點時應使用腳架，并嚴格對中整平，精確量取天線高，第二次出現固定解后再記錄，避免初次固定解解算整周模糊度出現的錯誤。

5 結束語

將網絡RTK測量技術應用到道路測量中，可發揮其控制范圍廣、操作便捷、無誤差積累的特性，全天候地支持各種道路工程的測量定位、變形監測和放樣作業，大大方便了測量工作人員，提高了工作效率，節省了經費投入。但需要注意的是，網絡RTK測量技術尚未成熟，加上其它各種不可預測的原因，在施工放樣過程中可能會出現一些不穩定現象，因此，在實際測量工作中，質量控制是一個不容忽視的問題。

參考文獻

[1]陳俊勇，黨亞民.全球導航衛星系統的進展及建設CORS的思考[J].地理空間信息，2009，7（3）：1-3.

[2]宋世海，文永昌.CORS在公路測量中的應用[J].內蒙古公路與運輸，2012（5）：25-26.

[3]宋雷，宋黎民.CORS原理及道路工程測量應用分析[J].山東交通學院學報，2012，2（3）：64-67.

[4]何旭輝，章志紅，馮喜臣.網絡RTK技術在武廣客運專線施工測量中的應用[J].廣東土木與建筑，2008（7）：34-35.

[5]梁杏球.淺談網絡RTK技術在公路測量中的應用[J].南方金屬，2010（3）：59-61.