基于網絡通訊的RTK在測繪生產中的應用

■姚沖

（北京市煤氣熱力工程設計院有限公司　北京　100032）

基于網絡通訊的RTK在測繪生產中的應用

■姚沖

（北京市煤氣熱力工程設計院有限公司北京100032）

本文結合應用中海達V30 GPS接收機測繪1:500比例尺帶狀地形圖以及后續的中線放樣測量的工作實踐，闡述了中海達V30基于網絡通訊的RTK的理論和實際作業中操作方法，總結了基于網絡通訊的RTK在測繪生產中的應用。

基準站移動站GNSSRTKGPRS

1　工程內容及要求

本工程屬于北京市西六環中段天然氣工程的西山林場隧道段，位于門頭溝區西六環東側的山區，南起高井村，北至軍莊鎮。本次作業范圍為長度約4km，寬度為400米的帶狀范圍。作業的目的：一是為了給本院燃氣設計所提供附帶地下管線資料的1:500比例尺地形圖；二是為后來的施工單位提供中線放線工作。坐標系統平面采用北京地方坐標系，高程采用北京地方高程系。

成圖精度為：地形圖圖上地物點（相對于鄰近圖根點）的點位中誤差，一般地區不超過0.8mm；城鎮建筑區、工礦區不超過0.6mm；水域不超過1.5mm。隱蔽或施測困難的一般地區測圖，可放寬50%。等高線的插求點（相對于鄰近圖根點）的高程中誤差，要符合《工程測量規范》（GB 50026-2007）的要求。

2　工程采用的測量方法

圖1　

由于本工程地形主要屬于山區，測圖的主要工作是測量成圖的碎部點生成等高線，山上有樹的區域樹木也不高大，所以采用RTK測量方法比較方便快捷。本工程采用了三臺中海達V30接收機，一臺作為網絡RTK基準站，另外兩臺作為網絡RTK移動站，利用覆蓋測區的坐標轉換模型采用四參數加高程擬合的方法進行坐標轉換，從而測得測量數據成圖。而中線放樣采用了RTK的放樣功能進行。

3　中海達V30網絡RTK的作業與常規RTK作業主要區別

中海達V30網絡RTK的作業與常規RTK作業大體一樣，區別主要在于數據傳輸系統。常規RTK的數據傳輸系統是：在基準站上，調制解調器將有關的數據進行編碼和調制，然后由無線電發射臺發射出去。用戶站上的無線電接收臺將其接收下來，并由解調器將數據解調還原，送入用戶站上的GNSS接收機。

中海達V30網絡RTK數據通訊部分是：基準站、用戶站與數據服務中心之間的通訊通過中國移動的GPRS方式或中國聯通的CDMA方式。基準站和用戶站GNSS接收機里都內置了SIM卡卡槽，只要有一張SIM卡（就是我們通常說的手機卡），到營業廳開通數據通訊包月服務，就可以利用其進行數據傳輸。GPRS/CDMA的傳輸不受距離限制，而且抗干擾能力強，即使在城市中，發送／接收的效果也很好。GPRS/CDMA模塊與數據服務器之間其實有個Internat網絡，基準站通過GPRS/CDMA將數據首先發送到公網上，然后到達服務器，服務器的數據也是先傳給公網，然后到達每個有GRPS/CDMA的用戶終端。

4　中海達V30網絡RTK的作業流程

4.1流程圖如圖1

4.2項目坐標系統參數設置

圖2　

坐標系統參數設置界面如圖2。其中“橢球”設置：源橢球一般為WGS-84，當地橢球和已知點的坐標系統一致，如果當地坐標為自定義坐標系，則當地橢球選擇默認北京54即可；其中“投影”設置：需要選擇投影方法，輸入投影參數。國內用戶投影方法一般為高斯投影或者橫軸墨卡托，“中央子午線”則需要輸入當地的中央子午線經度，如果不知道當地經度，可以用接收機實時測出，其它參數根據需要輸入；而其它的“橢球轉換”“平面轉換”“高程擬合”等選項則可以選擇無或者默認選項，它們在選擇對應的測區坐標轉換參數計算后會相應的得出。如果已經知道本測區的坐標轉換參數，如本測區的橢球轉換七參數、平面轉換四參數、高程擬合參數，也可以在對應的參數設置選項里直接輸入，這樣可以直接實現本測區的坐標轉換。

圖3　

4.3基準站設置

基準站設置界面如圖3。基準站設置主要是設定基準站的工作參數，包括基準站坐標、基準站數據鏈等參數。基準站可以架設在已知點上也可以架設在未知點上，架設在已知點上可以直接輸入或者直接從點庫中獲取該點的WGS-84或者該點的當地xyh坐標進行設站，架設在未知點上，我們也可以通過平滑采集，獲得一個相對準確的WGS-84坐標進行設站。

基準站數據鏈設置是用于設定基準站和移動站之間的通訊模式及參數，包括“內置電臺”、“內置網絡”、“外部數據鏈”等。本工程是應用內置網絡的通訊模式，選擇GPRS通過CMNET運營商進行通訊，服務器IP可以手工輸入也可以從文件服務器地址列表中選取所需要的服務器，目前中海達有多個網絡服務器和服務器端口供用戶選擇，本工程應用了中海達建好的北京CORS站的網絡服務器和服務器端口。

“網絡”選項選取ZHD，此種工作模式要使用中海達服務器傳輸數據作業，其中的分組號和小組號分別為7位數和3位數，可以自己設定，但必須基準站和移動站需要設成一致，只有這樣它們之間才能進行正常的數據傳輸，才能進行正常的工作。本工程為了提高測量精度，在測區中部的山頂上的開闊地帶做好了一級控制點，基準站就架設在山頂的一級控制點上。

4.4移動站設置

移動站的工作參數包括移動站數據鏈等參數，移動站的參數要選擇或輸入和基準站一致的參數，這樣才能正常獲取基準站差分數據，正常工作。

4.5測區坐標轉換參數計算

參數計算用于計算兩個坐標系統之間的坐標轉換關系，包括“七參數”、“四參數+高程擬合”、“三參數”、“一步法”。本工程的坐標轉換是WGS-84和北京地方兩個坐標系統之間的坐標轉換，因此采用了四參數+高程擬合的坐標轉換方法。在測區外圍和測區內部采集了七個坐標轉換模型點，生成七個模型坐標轉換點對，以此求得平面轉換的四參數和高程擬合的參數，從而使WGS-84的地心坐標轉換為測區的北京地方坐標。

5　結束語

隨著GNSS技術的快速發展，RTK和網絡RTK技術的廣泛應用，使得衛星定位技術不僅可以用靜態定位的方法進行高精度的控制網建設，還可以用動態定位的方法進行快速的、低精度的控制網測量以及工程測量和地形測量。本文對基于互聯網網絡通訊模式下的常規RTK測量的理論進行了闡釋，并且結合中海達V30在這種作業模式下的RTK測量實踐，總結了基于網絡通訊的RTK在測繪生產中的應用。通過本文的工作實踐表明，這種作業方法比常規RTK減少了無線電發射設備，應用起來更加方便快捷，同時也解決了常規RTK通信數據鏈作用距離的局限，是一項能在低精度的控制網測量以及工程測量和地形測量的測繪生產中廣泛應用的測量方法。

[1]李克昭，楊力，柴霖，丁安民，郭增長.GNSS定位原理 [M].北京：煤炭工業出版社.

[2]施一民.現代大地控制測量/第2版 [M].北京：測繪出版社，2008.8.

[3]中華人民共和國行業標準.CJJ/T 73-2010衛星定位城市測量技術規范 [S].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[4]中華人民共和國國家標準.GB 50026-2007工程測量規范 [S].北京：中國計劃出版社，2008.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-233-2