網(wǎng)絡(luò)RTK在城市建設(shè)中的應(yīng)用探討

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

摘要：本文作者介紹了gps連續(xù)運行參考站系統(tǒng)的原理、網(wǎng)絡(luò)rtk定位的原理，質(zhì)量控制的方法，以及其在測量領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。 

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)rtk；城市建設(shè)；應(yīng)用；探討  abstract: in this paper, the author introduces the principles of the gps continuously operating reference station system and network rtk positioning, the quality control methods, as well as its application in the measurement field.  key words: network rtk; city construction; application ;study  中圖分類號：tu198文獻標(biāo)識碼：a 文章編號：2095-2104（2012）  隨著gps參考站技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)rtk將在多個方面替代傳統(tǒng)gps作業(yè)，因此作業(yè)效率將大大提高。目前選擇合適的網(wǎng)絡(luò)rtk儀器和作業(yè)方式，同時通過全面的質(zhì)量保證措施，能得到更加穩(wěn)定可靠的作業(yè)成果。相信，隨著gps參考站系統(tǒng)的技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)rtk將會在更多領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。  1 網(wǎng)絡(luò)rtk定位的原理  1.1 gps參考站系統(tǒng)  連續(xù)運行的gps參考站系統(tǒng)是利用gnss衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)，在一個城市、一個地區(qū)或一個國家根據(jù)需求按一定距離建立長年連續(xù)運行的一個或若干個固定gps參考站，利用計算機、數(shù)據(jù)通信設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(lan/wan)技術(shù)將各個參考站與數(shù)據(jù)中心組成網(wǎng)絡(luò)，由數(shù)據(jù)中心從參考站采集數(shù)據(jù)，利用參考站網(wǎng)軟件進行處理，然后向各種用戶自動地發(fā)布不同類型的gps原始數(shù)據(jù)和各種類型rtk改正數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)能夠全年365天，每天24小時連續(xù)不斷地運行，全面取代常規(guī)大地測量控制網(wǎng)，全天候地支持各種類型的gps測量、定位、導(dǎo)航、變形監(jiān)測和放樣作業(yè)等。用戶只需一臺gps接收機，進行野外作業(yè)，即可進行毫米級、厘米級、分米級、米級的準(zhǔn)實時、實時的快速定位、事后定位或?qū)Ш蕉ㄎ弧?nbsp; 1.2 網(wǎng)絡(luò)rtk定位原理  gps參考站系統(tǒng)的rtk也就是我們通常所說的網(wǎng)絡(luò)rtk。網(wǎng)絡(luò)rtk是近年來在常規(guī)rtk和差分gps技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新技術(shù)。常規(guī)rtk是建立在流動站與參考站誤差強相關(guān)這一假設(shè)基礎(chǔ)上。當(dāng)流動站離參考站較近(不超過10～15km )時,一般均能較好,然而隨著流動站和參考站間間距的增加,這種誤差相關(guān)性將變得越來越差。在這種情況下為了獲得高精度的定位結(jié)果就必須采取一些特殊的方法和措施,即在一個較大的區(qū)域內(nèi)能稀疏地、均勻地布設(shè)多個參考站,構(gòu)成一個參考站網(wǎng)，gps參考站系統(tǒng)綜合利用各個參考站的觀測信息,應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)型解算模型進行差分改正信息的計算和修正,并通過internet或無線通信技術(shù)實時播發(fā)這些改正信息。rtk在作業(yè)時，通過觀測值、模型及模擬與距離相關(guān)的系統(tǒng)誤差源，  以及實時接受的改正信息，來消除或削弱各種誤差的影響從而獲取較高精度的、可靠的定位結(jié)果。  2 質(zhì)量控制  2.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)  網(wǎng)絡(luò)rtk在作業(yè)時直接獲取的是wgs84坐標(biāo)系統(tǒng)，而在實際工作中所需的往往是北京54或地方系下的坐標(biāo)，因此在作業(yè)時必須進行坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。通過大量的實踐，網(wǎng)絡(luò)rtk作業(yè)所使用的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)應(yīng)該由覆蓋整個gps參考站網(wǎng)且分布均勻的控制點求得，通常采用嚴(yán)密的七參數(shù)轉(zhuǎn)換法。如果在測區(qū)內(nèi)不能提供足夠的點用于轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解，在保證精度的前提下，可以臨時使用四參數(shù)法求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。轉(zhuǎn)換參數(shù)確定后應(yīng)用一些已知點檢驗其精確度，轉(zhuǎn)換參數(shù)精確度越高越好，條件許可的情況下盡量采用七參數(shù)法求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。  2.2 觀測要求  通常網(wǎng)絡(luò)rtk觀測的采樣間隔為1s，每次測量的歷元數(shù)不小于10個。單次觀測的平面收斂精度應(yīng)小于2cm，高程收斂精度應(yīng)小于3cm。網(wǎng)絡(luò)rtk測量系統(tǒng)的開發(fā)成功，為gps測量工作的可靠性和高效率提供了保障，這對gps測量技術(shù)的發(fā)展和普及，具有重要的現(xiàn)實意義。  3 rtk技術(shù)的應(yīng)用  3.1 控制測量  為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測繪的需要，城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點，城市ⅰ、ⅱ、ⅲ級導(dǎo)線大多位于地面，隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，道路頻繁翻新、改造、擴建，埋石的測量控制點約70%的被破壞,嚴(yán)重制約了為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和為領(lǐng)導(dǎo)決策提供基礎(chǔ)信息資料的工作。如何快速精確地提供控制點，直接影響工作的效率。常規(guī)控制測量如導(dǎo)線測量，要求點間通視，費工費時，且精度不均勻。gps靜態(tài)測量，點間不需通視且精度高，但需事后進行數(shù)據(jù)處理，不能實時知道定位結(jié)果，如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。gps參考站系統(tǒng)的建設(shè)作為永久控制網(wǎng)的基準(zhǔn)點，實現(xiàn)從傳統(tǒng)的地面控制飛躍到無控制網(wǎng)系統(tǒng)，不受城市建設(shè)等因素的影響，能夠準(zhǔn)確實時快速提供控制點。為政府的正確決策提供有效、可靠的保障。  3.2 像控點測量  像控點測量是航空攝影測量外業(yè)主要工作之一，傳統(tǒng)的方法要布設(shè)大量的導(dǎo)線來測量部分平高點，內(nèi)業(yè)再空三加密。采用網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)測量，用戶只需一臺gps接收機，直接測量各像控點的平面坐標(biāo)和高程，對不易設(shè)站的像控點，可采用手簿提供的交會法等間接的方法測量。像控點的精度要求對于網(wǎng)絡(luò)rtk測量來說是不難達到的。與傳統(tǒng)作業(yè)相比較，它不需要逐級布設(shè)控制點；與常規(guī)的rtk測量技術(shù)相比，不需架設(shè)參考站，不受常規(guī)rtk作業(yè)半徑的限制，只需拿著一個移動站就可進行作業(yè)，節(jié)省了人力、作業(yè)時間、設(shè)備投資，提高了工作效率。  3.3 線路中線定線  網(wǎng)絡(luò)rtk測量技術(shù)用于市政道路中線或電力線中線放樣，放樣工作一人就可完成。將線路參數(shù)如線路起終點坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸入網(wǎng)絡(luò)rtk的外業(yè)控制器，即可放樣。放樣方法靈活，即能按樁號也可按坐標(biāo)放樣，并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動，直到誤差小于設(shè)定的為止。  3.4 建筑物規(guī)劃放線  建筑物規(guī)劃放線，放線點既要滿足城市規(guī)劃條件的要求，又要滿足建筑物本身的幾何關(guān)系，放樣精度要求較高。使用網(wǎng)絡(luò)rtk進行建筑物放樣時需要注意檢查建筑物本身的幾何關(guān)系，對于短邊，其相對關(guān)系較難滿足。在放樣的同時，需要注意的是測量點位的收斂精度，如果點位收斂精度不高的情況下，強制測量則有可能帶來較大的點位誤差。在點位精度收斂高的情況下，用網(wǎng)絡(luò)rtk進行規(guī)劃放線一般能滿足要求。  3.5 用地測量  在建設(shè)用地勘測定界測量中，網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)可實時地測定界址點坐標(biāo)，確定土地使用界限范圍，計算用地面積，在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)可實時測量權(quán)屬界限、土地分類修測，提高了測量速度和精度。  3.6 其他方面測量  網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)還可用于地形測量、水域測量、管線測量、房產(chǎn)測量等方面。用網(wǎng)絡(luò)rtk測圖，在城市大比例尺基本地形圖采集和更新模式上也產(chǎn)生了新的作業(yè)模式。一種是傳統(tǒng)的由全站儀(測點)+草圖(連線)+室內(nèi)編輯模式轉(zhuǎn)變?yōu)間ps接收機(利用網(wǎng)絡(luò)rtk測點)+草圖(連線)+室內(nèi)編輯模式，在地形不復(fù)雜,比較開闊的地方,該模式有比較好的效果,比較適應(yīng)城郊區(qū)域的地形。在水下地形測量是，網(wǎng)絡(luò)rtk能自動導(dǎo)航和按距離或時間間隔自動采點，只要將天線高量至水面，加水深改正后，即可高精度的實時測定水下地形點的三維坐標(biāo)，由專業(yè)軟件成圖。  4 結(jié)束語  網(wǎng)絡(luò)rtk是目前國際上比較先進的地面地理信息采集設(shè)施，它集成了衛(wèi)星導(dǎo)航定位、計算機、數(shù)據(jù)通訊、有線及無線網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代新技術(shù)，是gps測量技術(shù)中的一個新突破。隨著全球定位系統(tǒng)（gps）技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)rtk測量技術(shù)也日益成熟，網(wǎng)絡(luò)rtk測量技術(shù)逐步在測繪中得到應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)rtk測量技術(shù)因其精度高、實時性、高效性和連續(xù)性，使其在城市測繪中的應(yīng)用越來越廣。  參考文獻：  ［1］吳俐民.昆明市連續(xù)運行g(shù)ps參考站系統(tǒng)的研究及建設(shè)[j].測繪科學(xué),2010,(3) .  ［2］康紅星.gps-rtk技術(shù)在城市控制測量中的應(yīng)用[j].工程設(shè)計與建設(shè).2009，1（36），33～36.