网络RTK技术在城镇地籍测量中的应用

网络RTK技术在城镇地籍测量中的应用

摘要：目前，城镇地籍测量采用的主要方法是常规GPS结合传统测量技术。这种方法的缺点是：在进行静态控制测量时无法获得控制点的实时坐标，单基站RTK测量作业受到限制。本文通过一个实例证明：在进行城镇地籍测量中，采用CORS的网络RTK技术来进行城镇地籍测量各项精度指标都可以达到规范的要求，而且能够减少劳动强度，提高城镇地籍测量的工作效率，完全可以代替常规仪器来进行城镇地籍测量工作。

关键词：CORS，网络RTK ， 工作原理 ， 城镇地籍测量

Abstract: at present, the cities cadastration the main method is the conventional GPS combined with the traditional measuring technique. The disadvantage of this method is: in the static control measure of control points can’t get real-time coordinates, a single base station RTK measure the work is limited. In this article, through an example to prove that: in the cities cadastration, using CORS network RTK technology to the cities cadastration various precision index all may achieve the requirement of the specifications, and can reduce the labor intensity, improve the cities cadastration work efficiency, and can completely replace conventional instrument for the cities cadastration work.

Keywords: CORS, network RTK, principle of work, the cities cadastration

引言

随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，特别是GPS RTK技术在工程中的应用，因其精度高、实时性和高效性强，在很大程度上提高了作业质量和工作效率。而近年来，发展出了一种更为高效和先进的技术—连续运行参考站系统（CORS）技术。而此技术中的网络RTK因为其经济性和高效性，成为测绘技术中的新宠。本文结合生产实践经验介绍了网络RTK技术在城镇地籍测量中的应用，供读者参考。

网络RTK基本工作原理

CORS系统由参考站子系统、数据处理中心子系统、数据通信子系统和用户应用子系统四部分组成。各子系统由数据通信子系统互联，形成一个分布于整个城市的局域网。

网络RTK技术是CORS产生的最重要原因和最重要的应用方式。目前，我国大多数CORS系统的建立最主要的是进行网络RTK测量，网络RTK技术与常规RTK技术相比不论是在作业范围、测量精度、可靠性和高效性方面，都是测量技术的巨大进步。

CORS目前主要的几种网络RTK技术有虚拟参考站（VRS）技术、主辅站技术（i—MAx）、区域改正参数（FKP）技术和综合误差内插法技术等。

3、 BJCORS北京连续运行卫星定位综合服务系统简介

BJCORS于2002年4月开始建设，2009年8月投入使用。共由15个参考站组成，数据中心与各个参考站点通过架设的光纤专线进行数据交换，政府专网作为备份线路。系统完全覆盖北京市16410.54平方公里范围。BJCORS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。用户只需一台GPS接收机即可进行毫米级、厘米级、分米级、米级的实时、准实时的快速定位、事后定位。通过建设BJCORS系统，建立了城市空间基础设施的三维动态地心坐标参考框架，同时建立起城市独立坐标、国家坐标（北京54、西安80、CGCS2000）和国际标准地心坐标（WGS84）的转换关系，通过已建立的似大地水准面模型，实现由大地高到正常高的转换，建立北京市统一的坐标基准，彻底解决了北京市各部门之间坐标系统的差异问题。经过一段时间的运行和工作中的使用，无论在工作效率和测量精度等方面，都取得了明显的提高。

网络RTK技术在城镇地籍测量中的应用实例

4.1工程概述

测区位于北京市朝阳区，该城区为行政区和商业区，建筑物密集、楼层较高，交通繁忙，街道两旁树木密集。本次需测量的宗地地块遍布整个城区，总测量面积约10平方公里，权属关系复杂，用地种类较多，宗地数目多，权属界址点数量大。我们过去采用的是单基站RTK作业模式，由于距离测区较远，已超出了RTK的控制范围。如果采用常规测量手段施测十分困难很难在短时间内完成这么大量的地籍测量工作。由于我们建立起了北京连续运行卫星定位综合服务系统(BJCORS)，因而在本次城镇地籍测量中采用BJCORS作为首级控制测量，网络RTK技术直接测量界址点和细部地物点，部分隐蔽地区，加密图根点配合用全站仪实测。采用CORS技术进行城镇地籍测量，在《城镇地籍测量规范》和《全球卫星定位系统技术规范》等相关的技术规范中也没有关于CORS应用的具体要求，因此，本次测量可作为网络RTK应用领域的一个有益尝试。为确保测量的精度，我们首先选取测区内2平方公里的范围作为试验区，先进行精度测试和分析，再进行整个测区的工作。

4.2试验区内网络RTK精度检验

首先选取试验区范围内，用网络RTK测量原4个E级GPS控制点，并加密6个图根控制点和10个宗地权属界址点。在进行RTK控制测量观测时要注

意以下几点要求：1）观测时使用三脚架，仪器架设要严格对中、整平并量取天线高；2）流动站接收机只有经过初始化完成后才能进行RTK测量；3）RTK作业前要进行严格的卫星预报，选取PDOP＜6，卫星数＞6的时间进行测量；4）RTK测量时进行两个时段的观测，并进行坐标较差检核，符合限差要求的，取两次测量的平均数作为控制点坐标。然后采用静态GPS测量技术、全站仪测量技术测量，按《城市测量规范》和《全球定位系统城市测量技术规程》中的要求进行复测。

4.3网络RTK精度分析

根据上表统计结果可以看到：网络RTK测量结果与其他常规测量技术获取的测量结果都在厘米级，较差最大值为1.6厘米，最小值为0.2厘米，平均较差1.1厘米。检测点位中误差为0.8厘米。因此BJCORS技术中的网络RTK完全可以用于本次城镇地籍测量的图根控制和界址点测量。

4.4地籍控制测量

在试验区成功经验的基础上，开始测区的地籍测量工作。先进行地籍控制测量，选点埋石参照《城镇地籍测量规范》的要求，为保证观测精度的可靠，在开始观测时，要先检测测区内的已知点，校核无误后，方可开始测量。

整个测区内共测设控制点200个，为保证整个控制网的精度，减少人为错误，对这些控制点抽取50﹪进行复测比较，并统计最大点位较差为1.5厘米，整个点位中误差为0.8厘米。

4.5 界址点和细部测量

界址点和细部点采用网络RTK或全站仪野外实测坐标。当使用RTK时要先用图根控制点进行校核，符合限差要求时，才能开始测量。当采用全站仪用解析交会、极坐标法等方法施测界址点时，当设置好测站后，至少要检核一个除本站和后视点以外的已知点，以保证实测的精度。以全部界址点的解析坐标和解析边长为基础，测出其他地籍、地形要素的几何图形，并依据宗地草图的有关数据检核后成地籍图。

5、结束语

利用网络RTK进行控制测量不受大气、地形、通视等条件的限制，控制测量操作简便、机动性强，工作效率比传统方法提高数倍，大大节省人力，不仅完全能够达到地籍控制测量和界址点的精度要求，而且误差分布均匀，不存在误差积累问题。比起单基站RTK技术来说，更是克服了随着作业半径的增大，精度和可靠性降低的作业瓶颈。同时也要注意以下问题：为保证网络RTK测量精度，尽可能地检测一定数量的测区内和相邻的控制点进行检核；在做控制测量时需采用一些如延长测量时间、选择最佳观测时段、增加观测次数的方法来提高测量精度；同精度两次测量值的较差取2厘米以下为宜。

参考文献

［1］黄俊华，陈文森.连续运行卫星定位综合服务系统建设与应用［M］.北京：科学出版社，2009.

［2］柏柳，肖鸾，胡友健.CORS的精度及其稳定性研究.河南理工大学学报［J］，2005，24（4）

［3］GPS测量原理及应用［M］.武汉，武汉大学出版社，2003.01

［4］《城镇地籍调查规程》（TD 1001-93）.

［5］中华人民共和国行业标准.《城市测量规范》（GJJ8-1999）.

作者简介

1、姓名：敦士国；性别：男；民族：汉族；出生年月：1975年4月出生；学历：本科；专业：工程测量；1996年7月参加工作；工作单位：河北省第一测绘院

2、姓名：郭利；性别：男；汉族；出生年月：1979年1月出生；学历：本科；专业：工程测量；2000年7月参加工作；工作单位：河北省第一测绘院

3、姓名：于彦伟；性别：男；汉族；出生年月：1974年6月出生；学历：本科；专业：测量工程；1998年7月参加工作；工作单位：河北省第一测绘院