■姚沖

（北京市煤氣熱力工程設(shè)計院有限公司　北京　100032）

基于網(wǎng)絡(luò)通訊的RTK在測繪生產(chǎn)中的應(yīng)用

■姚沖

（北京市煤氣熱力工程設(shè)計院有限公司北京100032）

本文結(jié)合應(yīng)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(xù)的中線放樣測量的工作實踐，闡述了中海達V30基于網(wǎng)絡(luò)通訊的RTK的理論和實際作業(yè)中操作方法，總結(jié)了基于網(wǎng)絡(luò)通訊的RTK在測繪生產(chǎn)中的應(yīng)用。

基準站移動站GNSSRTKGPRS

1　工程內(nèi)容及要求

本工程屬于北京市西六環(huán)中段天然氣工程的西山林場隧道段，位于門頭溝區(qū)西六環(huán)東側(cè)的山區(qū)，南起高井村，北至軍莊鎮(zhèn)。本次作業(yè)范圍為長度約4km，寬度為400米的帶狀范圍。作業(yè)的目的：一是為了給本院燃氣設(shè)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(tǒng)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(qū)不超過0.8mm；城鎮(zhèn)建筑區(qū)、工礦區(qū)不超過0.6mm；水域不超過1.5mm。隱蔽或施測困難的一般地區(qū)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(guī)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(qū)，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(qū)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(wǎng)絡(luò)RTK基準站，另外兩臺作為網(wǎng)絡(luò)RTK移動站，利用覆蓋測區(qū)的坐標轉(zhuǎn)換模型采用四參數(shù)加高程擬合的方法進行坐標轉(zhuǎn)換，從而測得測量數(shù)據(jù)成圖。而中線放樣采用了RTK的放樣功能進行。

3　中海達V30網(wǎng)絡(luò)RTK的作業(yè)與常規(guī)RTK作業(yè)主要區(qū)別

中海達V30網(wǎng)絡(luò)RTK的作業(yè)與常規(guī)RTK作業(yè)大體一樣，區(qū)別主要在于數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。常規(guī)RTK的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是：在基準站上，調(diào)制解調(diào)器將有關(guān)的數(shù)據(jù)進行編碼和調(diào)制，然后由無線電發(fā)射臺發(fā)射出去。用戶站上的無線電接收臺將其接收下來，并由解調(diào)器將數(shù)據(jù)解調(diào)還原，送入用戶站上的GNSS接收機。

中海達V30網(wǎng)絡(luò)RTK數(shù)據(jù)通訊部分是：基準站、用戶站與數(shù)據(jù)服務(wù)中心之間的通訊通過中國移動的GPRS方式或中國聯(lián)通的CDMA方式?；鶞收竞陀脩粽綠NSS接收機里都內(nèi)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(yè)廳開通數(shù)據(jù)通訊包月服務(wù)，就可以利用其進行數(shù)據(jù)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(fā)送／接收的效果也很好。GPRS/CDMA模塊與數(shù)據(jù)服務(wù)器之間其實有個Internat網(wǎng)絡(luò)，基準站通過GPRS/CDMA將數(shù)據(jù)首先發(fā)送到公網(wǎng)上，然后到達服務(wù)器，服務(wù)器的數(shù)據(jù)也是先傳給公網(wǎng)，然后到達每個有GRPS/CDMA的用戶終端。

4　中海達V30網(wǎng)絡(luò)RTK的作業(yè)流程

4.1流程圖如圖1

4.2項目坐標系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

圖2　

坐標系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面如圖2。其中“橢球”設(shè)置：源橢球一般為WGS-84，當?shù)貦E球和已知點的坐標系統(tǒng)一致，如果當?shù)刈鴺藶樽远x坐標系，則當?shù)貦E球選擇默認北京54即可；其中“投影”設(shè)置：需要選擇投影方法，輸入投影參數(shù)。國內(nèi)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?shù)氐闹醒胱游缇€經(jīng)度，如果不知道當?shù)亟?jīng)度，可以用接收機實時測出，其它參數(shù)根據(jù)需要輸入；而其它的“橢球轉(zhuǎn)換”“平面轉(zhuǎn)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(yīng)的測區(qū)坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)計算后會相應(yīng)的得出。如果已經(jīng)知道本測區(qū)的坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)，如本測區(qū)的橢球轉(zhuǎn)換七參數(shù)、平面轉(zhuǎn)換四參數(shù)、高程擬合參數(shù)，也可以在對應(yīng)的參數(shù)設(shè)置選項里直接輸入，這樣可以直接實現(xiàn)本測區(qū)的坐標轉(zhuǎn)換。

圖3　

4.3基準站設(shè)置

基準站設(shè)置界面如圖3。基準站設(shè)置主要是設(shè)定基準站的工作參數(shù)，包括基準站坐標、基準站數(shù)據(jù)鏈等參數(shù)。基準站可以架設(shè)在已知點上也可以架設(shè)在未知點上，架設(shè)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?shù)豿yh坐標進行設(shè)站，架設(shè)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(shè)站。

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

“網(wǎng)絡(luò)”選項選取ZHD，此種工作模式要使用中海達服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)作業(yè)，其中的分組號和小組號分別為7位數(shù)和3位數(shù)，可以自己設(shè)定，但必須基準站和移動站需要設(shè)成一致，只有這樣它們之間才能進行正常的數(shù)據(jù)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(qū)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(shè)在山頂?shù)囊患壙刂泣c上。

4.4移動站設(shè)置

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

4.5測區(qū)坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)計算

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

5　結(jié)束語

隨著GNSS技術(shù)的快速發(fā)展，RTK和網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得衛(wèi)星定位技術(shù)不僅可以用靜態(tài)定位的方法進行高精度的控制網(wǎng)建設(shè)，還可以用動態(tài)定位的方法進行快速的、低精度的控制網(wǎng)測量以及工程測量和地形測量。本文對基于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通訊模式下的常規(guī)RTK測量的理論進行了闡釋，并且結(jié)合中海達V30在這種作業(yè)模式下的RTK測量實踐，總結(jié)了基于網(wǎng)絡(luò)通訊的RTK在測繪生產(chǎn)中的應(yīng)用。通過本文的工作實踐表明，這種作業(yè)方法比常規(guī)RTK減少了無線電發(fā)射設(shè)備，應(yīng)用起來更加方便快捷，同時也解決了常規(guī)RTK通信數(shù)據(jù)鏈作用距離的局限，是一項能在低精度的控制網(wǎng)測量以及工程測量和地形測量的測繪生產(chǎn)中廣泛應(yīng)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(yè)出版社.

[2]施一民.現(xiàn)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(yè)標準.CJJ/T 73-2010衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范 [S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

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

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-233-2