网络RTK在城市建设中的应用探讨

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摘要：本文作者介绍了gps连续运行参考站系统的原理、网络rtk定位的原理，质量控制的方法，以及其在测量领域内的应用。 

关键词：网络rtk；城市建设；应用；探讨  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  中图分类号：tu198文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）  随着gps参考站技术的发展和应用，网络rtk将在多个方面替代传统gps作业，因此作业效率将大大提高。目前选择合适的网络rtk仪器和作业方式，同时通过全面的质量保证措施，能得到更加稳定可靠的作业成果。相信，随着gps参考站系统的技术的发展和应用，网络rtk将会在更多领域发挥更大的作用。  1 网络rtk定位的原理  1.1 gps参考站系统  连续运行的gps参考站系统是利用gnss卫星导航定位技术，在一个城市、一个地区或一个国家根据需求按一定距离建立长年连续运行的一个或若干个固定gps参考站，利用计算机、数据通信设备和互联网络(lan/wan)技术将各个参考站与数据中心组成网络，由数据中心从参考站采集数据，利用参考站网软件进行处理，然后向各种用户自动地发布不同类型的gps原始数据和各种类型rtk改正数据。这种系统能够全年365天，每天24小时连续不断地运行，全面取代常规大地测量控制网，全天候地支持各种类型的gps测量、定位、导航、变形监测和放样作业等。用户只需一台gps接收机，进行野外作业，即可进行毫米级、厘米级、分米级、米级的准实时、实时的快速定位、事后定位或导航定位。  1.2 网络rtk定位原理  gps参考站系统的rtk也就是我们通常所说的网络rtk。网络rtk是近年来在常规rtk和差分gps技术的基础上发展起来的一种新技术。常规rtk是建立在流动站与参考站误差强相关这一假设基础上。当流动站离参考站较近(不超过10～15km )时,一般均能较好,然而随着流动站和参考站间间距的增加,这种误差相关性将变得越来越差。在这种情况下为了获得高精度的定位结果就必须采取一些特殊的方法和措施,即在一个较大的区域内能稀疏地、均匀地布设多个参考站,构成一个参考站网，gps参考站系统综合利用各个参考站的观测信息,应用网络型解算模型进行差分改正信息的计算和修正,并通过internet或无线通信技术实时播发这些改正信息。rtk在作业时，通过观测值、模型及模拟与距离相关的系统误差源，  以及实时接受的改正信息，来消除或削弱各种误差的影响从而获取较高精度的、可靠的定位结果。  2 质量控制  2.1 坐标转换参数  网络rtk在作业时直接获取的是wgs84坐标系统，而在实际工作中所需的往往是北京54或地方系下的坐标，因此在作业时必须进行坐标系的转换。通过大量的实践，网络rtk作业所使用的坐标转换参数应该由覆盖整个gps参考站网且分布均匀的控制点求得，通常采用严密的七参数转换法。如果在测区内不能提供足够的点用于转换参数的求解，在保证精度的前提下，可以临时使用四参数法求解转换参数。转换参数确定后应用一些已知点检验其精确度，转换参数精确度越高越好，条件许可的情况下尽量采用七参数法求解转换参数。  2.2 观测要求  通常网络rtk观测的采样间隔为1s，每次测量的历元数不小于10个。单次观测的平面收敛精度应小于2cm，高程收敛精度应小于3cm。网络rtk测量系统的开发成功，为gps测量工作的可靠性和高效率提供了保障，这对gps测量技术的发展和普及，具有重要的现实意义。  3 rtk技术的应用  3.1 控制测量  为满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市ⅰ、ⅱ、ⅲ级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，道路频繁翻新、改造、扩建，埋石的测量控制点约70%的被破坏,严重制约了为城市规划、建设、管理和为领导决策提供基础信息资料的工作。如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。gps静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。gps参考站系统的建设作为永久控制网的基准点，实现从传统的地面控制飞跃到无控制网系统，不受城市建设等因素的影响，能够准确实时快速提供控制点。为政府的正确决策提供有效、可靠的保障。  3.2 像控点测量  像控点测量是航空摄影测量外业主要工作之一，传统的方法要布设大量的导线来测量部分平高点，内业再空三加密。采用网络rtk技术测量，用户只需一台gps接收机，直接测量各像控点的平面坐标和高程，对不易设站的像控点，可采用手簿提供的交会法等间接的方法测量。像控点的精度要求对于网络rtk测量来说是不难达到的。与传统作业相比较，它不需要逐级布设控制点；与常规的rtk测量技术相比，不需架设参考站，不受常规rtk作业半径的限制，只需拿着一个移动站就可进行作业，节省了人力、作业时间、设备投资，提高了工作效率。  3.3 线路中线定线  网络rtk测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一人就可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入网络rtk的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。  3.4 建筑物规划放线  建筑物规划放线，放线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。使用网络rtk进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系，对于短边，其相对关系较难满足。在放样的同时，需要注意的是测量点位的收敛精度，如果点位收敛精度不高的情况下，强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下，用网络rtk进行规划放线一般能满足要求。  3.5 用地测量  在建设用地勘测定界测量中，网络rtk技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用网络rtk技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。  3.6 其他方面测量  网络rtk技术还可用于地形测量、水域测量、管线测量、房产测量等方面。用网络rtk测图，在城市大比例尺基本地形图采集和更新模式上也产生了新的作业模式。一种是传统的由全站仪(测点)+草图(连线)+室内编辑模式转变为gps接收机(利用网络rtk测点)+草图(连线)+室内编辑模式，在地形不复杂,比较开阔的地方,该模式有比较好的效果,比较适应城郊区域的地形。在水下地形测量是，网络rtk能自动导航和按距离或时间间隔自动采点，只要将天线高量至水面，加水深改正后，即可高精度的实时测定水下地形点的三维坐标，由专业软件成图。  4 结束语  网络rtk是目前国际上比较先进的地面地理信息采集设施，它集成了卫星导航定位、计算机、数据通讯、有线及无线网络等现代新技术，是gps测量技术中的一个新突破。随着全球定位系统（gps）技术的快速发展，网络rtk测量技术也日益成熟，网络rtk测量技术逐步在测绘中得到应用。网络rtk测量技术因其精度高、实时性、高效性和连续性，使其在城市测绘中的应用越来越广。  参考文献：  ［1］吴俐民.昆明市连续运行gps参考站系统的研究及建设[j].测绘科学,2010,(3) .  ［2］康红星.gps-rtk技术在城市控制测量中的应用[j].工程设计与建设.2009，1（36），33～36.