網絡RTK技術在城鎮地籍控制測量中的應用

王維杰　宋子夜

摘要：網絡RTK技術在城鎮地籍控制測量工作中的應用范圍極廣，使用網絡RTK技術來開展地籍加密控制測量工作是最為有效的方式。文章論述了RTK技術在地籍測量加密控制工作中的具體工作方式。

關鍵詞：網絡RTK技術；基準站；流動站；城鎮地籍控制測量；加密圖根控制 文獻標識碼：A

中圖分類號：P228 文章編號：1009-2374（2015）15-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.029

網絡RTK技術的高程精度是小于平面精度的，但地籍測量對于高程精度并無很高的要求，所以使用網絡RTK技術來開展地籍加密控制測量工作是最為有效的方式。筆者以實際的測量工作為例，闡述了網絡RTK技術的工作原理、工作方式和測量方法等，并列舉了工作中的關鍵點。

1 網絡RTK技術簡介

RTK（Read Time Kinematic）技術工作時使用了載波相位動態實時分差法，它可以在野外條件下獲得所測站點某指定坐標的三維定點結果，并且精確度為厘米級，總時長也不會超過60s。網絡RTK技術屬于GPS技術發展中的重大突破，并且在諸多的測量工作中使用廣泛。RTK包括基準站和移動站兩種，在這種工作方式下，基準站可以借助無線電將獲得的各種數據（包括已知和未知的）傳送至移動站的接收機。移動站可以借助無線電獲得基準站的信息，還能自己獲取觀測數據，并在系統中借助差分觀測值的方式實施處理，借助坐標轉換參數可以獲得各移動站的各點平面坐標X、Y以及海拔高度H。

2 RTK的測量方法

2.1 “無投影/無轉換”法

就是使用接收機收到基準站和流動站的WGS-84點的坐標以及地方的坐標，并通過數學模型來完成轉化工作。利用這種方式進行工作時，不必將基準點設置在已知點上，不過要使用不一樣的轉換方式來獲得所需數量的點的坐標。

2.2 “鍵入參數”法

由靜態觀測方式所得到的WGS-84坐標及地方坐標輸入手冊中，轉換之后便可將其輸進靜態觀測平差中來獲得所需要的轉換參數。利用這一方式進行工作時，必須將基準站設立在已知的點上，并且也能不觀測其他各點的坐標。但為了檢核工作的順利進行，我們在觀測時還是會設置適當數量的已知點。

要安裝一臺GPS接收機作為基準站的主要設備，還要將很多所必需的數據，比如基準站的實際坐標、高程和坐標轉化參數等輸入GPS的控制手冊內，通常要把一臺以上的GPS接收機作為流動站。基準站和流動站是同步接收衛星信號的，但基準站要把獲取到的衛星信號借助基準站的站臺輸送到流動站內，流動站便會將獲取到的這些衛星信號和計轉站傳來的衛星信號進行對比和比較，并開展實時差分和平差處理工作，這樣才能及時地獲取到本站的坐標點和高程各種指標，手冊會提醒測量工作者是否需要接受這個成果，而后便能夠將獲得的坐標、高程和精度都存入手冊之中。

3 應用實例

下文論述中將一個城鎮的1∶500的數字化地籍測量面積的控制工作作為實例，其總面積約為12km2，這一地區的地形主要是居民區和平地。該區也實行了GPS控制以及一、二級GPS控制，還要應用到Topcon HiPer雙頻GPS接收機，該接收機的RTK標準精度為：水平：±（10mm+1.5ppm×基線長度），垂直：±（20mm+1.5ppm×基線長度）為標準開展加密圖根的控制工作。觀察整個測區的實際狀況可以發現，工作時要先進行校正然后再實行測量，為得出擬合區域的WGS-84坐標，需根據轉換參數對地方坐標進行轉換。要將測區中已知的控制點當作高等級的校正點，各個校正的已知點必須均勻地分布在測區內，通常不能少于四個點，并且還要包括WGS-84坐標以及地方坐標。

使用網絡RTK技術開展測量工作時，要先在手冊上設立新的作業，而后將其輸進首級控制，一、二級GPS控制的WGS84系坐標以及圍場附近無關的兩套坐標系，最后就能得到轉換參數。進行轉換參數的各個點應均勻地分布于測區，且要大于等于4個。完成點的校正計算工作后其誤差通常是小于2cm的，若超過這一值，就要重新選取點開展校正工作。這一步驟后便可進行外業測量工作，要保證基準站架位于某已知的控制點，還要對測區中一個以上的已知點開展檢核工作。所檢核點的RTK測量坐標和實際坐標不能超過5cm，結束檢核工作后，就要開展RTK測量工作。要想更好地提高測量的精確性，要將所有的RTK固定在穩定收斂到毫米級精度后，然后60s后再次開展工作，要使用腳架對中的方法來設置流動站。若天線較高就要精確至毫米，并且作業之前要兩次測量天線的高度，若兩次的測量值在3mm之內則取平均值，否則就要重新進行測量。之后還要二次測量天線高度，若和之前相差3mm以上時，就要再次測量。觀測工作中采樣數據的時長要超過30s，還要每點改變天線高再次測量，圖根的控制點平面坐標分量較差也要小于10mm，還要將兩次的均值作為最后結果。

4 RTK測量中應注意的問題

網絡RTK技術有著上述的一系列優點，可是在實際工作時仍有很大的局限性，所以我們必須把握好下列六個關鍵點：（1）依據RTK接收機的本身特性和測量項目的需求開展工作，這能促進信號接收、工作范圍覆蓋等工作的順利進行，并準確選擇基準站的點位；（2）進行控制點的參數轉化工作時，必須觀察轉化后的比例因子是否接近1，若差值過大，則說明該結果不夠準確，要再次開展聯測工作；（3）盡量將高度角設置成10°之上，這樣能提高精度，選擇好RTK的測量精度后，便要確定固定解數據的采集方式。測量時要使RTK位于中桿氣泡的中部，并科學地確定歷元數；（4）若是在建筑物高大密集的市郊或廠房進行測量，則會因建筑物的遮蔽而影響衛星信號的準確性，這時就要在空曠地帶進行測量工作，并使用全站儀輔助工作；（5）進行RTK測量工作時，可能會受到衛星空間分布形態的制約，這時便無法立即處于固定解的狀態，為保障測量精度，就必須選擇合適的測量時段；（6）將RTK測量技術和靜態、快速靜態GPS測量方式進行比較可以發現，RTK對幾何檢核條件的要求不高，不必使用首級控制方式。設置控制點時必須嚴格進行檢核工作，也可取代一、二級點使用雙基站的方式進行工作，選取中數利用。

總之，社會經濟的飛速發展進步，使網絡RTK技術有了很大的進步，并且在測量領域得到了極其頻繁的使用。它除了具有省時、省力、約束條件少且能夠在兩點間進行通視的優點外，還有著測量精確性高、誤差不會積累、精度達到厘米級等顯著的優勢，因此，在城鎮地籍測量中得到了廣泛的應用。

參考文獻

[1] 胡伍生，高成發.GPS衛星測量原理與應用[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2] 徐紹銓.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢測繪科技大學出版社，2000.

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

（責任編輯：秦遜玉）endprint