基于网络通讯的RTK在测绘生产中的应用

■姚冲

（北京市煤气热力工程设计院有限公司　北京　100032）

基于网络通讯的RTK在测绘生产中的应用

■姚冲

（北京市煤气热力工程设计院有限公司北京100032）

本文结合应用中海达V30 GPS接收机测绘1:500比例尺带状地形图以及后续的中线放样测量的工作实践，阐述了中海达V30基于网络通讯的RTK的理论和实际作业中操作方法，总结了基于网络通讯的RTK在测绘生产中的应用。

基准站移动站GNSSRTKGPRS

1　工程内容及要求

本工程属于北京市西六环中段天然气工程的西山林场隧道段，位于门头沟区西六环东侧的山区，南起高井村，北至军庄镇。本次作业范围为长度约4km，宽度为400米的带状范围。作业的目的：一是为了给本院燃气设计所提供附带地下管线资料的1:500比例尺地形图；二是为后来的施工单位提供中线放线工作。坐标系统平面采用北京地方坐标系，高程采用北京地方高程系。

成图精度为：地形图图上地物点（相对于邻近图根点）的点位中误差，一般地区不超过0.8mm；城镇建筑区、工矿区不超过0.6mm；水域不超过1.5mm。隐蔽或施测困难的一般地区测图，可放宽50%。等高线的插求点（相对于邻近图根点）的高程中误差，要符合《工程测量规范》（GB 50026-2007）的要求。

2　工程采用的测量方法

图1　

由于本工程地形主要属于山区，测图的主要工作是测量成图的碎部点生成等高线，山上有树的区域树木也不高大，所以采用RTK测量方法比较方便快捷。本工程采用了三台中海达V30接收机，一台作为网络RTK基准站，另外两台作为网络RTK移动站，利用覆盖测区的坐标转换模型采用四参数加高程拟合的方法进行坐标转换，从而测得测量数据成图。而中线放样采用了RTK的放样功能进行。

3　中海达V30网络RTK的作业与常规RTK作业主要区别

中海达V30网络RTK的作业与常规RTK作业大体一样，区别主要在于数据传输系统。常规RTK的数据传输系统是：在基准站上，调制解调器将有关的数据进行编码和调制，然后由无线电发射台发射出去。用户站上的无线电接收台将其接收下来，并由解调器将数据解调还原，送入用户站上的GNSS接收机。

中海达V30网络RTK数据通讯部分是：基准站、用户站与数据服务中心之间的通讯通过中国移动的GPRS方式或中国联通的CDMA方式。基准站和用户站GNSS接收机里都内置了SIM卡卡槽，只要有一张SIM卡（就是我们通常说的手机卡），到营业厅开通数据通讯包月服务，就可以利用其进行数据传输。GPRS/CDMA的传输不受距离限制，而且抗干扰能力强，即使在城市中，发送／接收的效果也很好。GPRS/CDMA模块与数据服务器之间其实有个Internat网络，基准站通过GPRS/CDMA将数据首先发送到公网上，然后到达服务器，服务器的数据也是先传给公网，然后到达每个有GRPS/CDMA的用户终端。

4　中海达V30网络RTK的作业流程

4.1流程图如图1

4.2项目坐标系统参数设置

图2　

坐标系统参数设置界面如图2。其中“椭球”设置：源椭球一般为WGS-84，当地椭球和已知点的坐标系统一致，如果当地坐标为自定义坐标系，则当地椭球选择默认北京54即可；其中“投影”设置：需要选择投影方法，输入投影参数。国内用户投影方法一般为高斯投影或者横轴墨卡托，“中央子午线”则需要输入当地的中央子午线经度，如果不知道当地经度，可以用接收机实时测出，其它参数根据需要输入；而其它的“椭球转换”“平面转换”“高程拟合”等选项则可以选择无或者默认选项，它们在选择对应的测区坐标转换参数计算后会相应的得出。如果已经知道本测区的坐标转换参数，如本测区的椭球转换七参数、平面转换四参数、高程拟合参数，也可以在对应的参数设置选项里直接输入，这样可以直接实现本测区的坐标转换。

图3　

4.3基准站设置

基准站设置界面如图3。基准站设置主要是设定基准站的工作参数，包括基准站坐标、基准站数据链等参数。基准站可以架设在已知点上也可以架设在未知点上，架设在已知点上可以直接输入或者直接从点库中获取该点的WGS-84或者该点的当地xyh坐标进行设站，架设在未知点上，我们也可以通过平滑采集，获得一个相对准确的WGS-84坐标进行设站。

基准站数据链设置是用于设定基准站和移动站之间的通讯模式及参数，包括“内置电台”、“内置网络”、“外部数据链”等。本工程是应用内置网络的通讯模式，选择GPRS通过CMNET运营商进行通讯，服务器IP可以手工输入也可以从文件服务器地址列表中选取所需要的服务器，目前中海达有多个网络服务器和服务器端口供用户选择，本工程应用了中海达建好的北京CORS站的网络服务器和服务器端口。

“网络”选项选取ZHD，此种工作模式要使用中海达服务器传输数据作业，其中的分组号和小组号分别为7位数和3位数，可以自己设定，但必须基准站和移动站需要设成一致，只有这样它们之间才能进行正常的数据传输，才能进行正常的工作。本工程为了提高测量精度，在测区中部的山顶上的开阔地带做好了一级控制点，基准站就架设在山顶的一级控制点上。

4.4移动站设置

移动站的工作参数包括移动站数据链等参数，移动站的参数要选择或输入和基准站一致的参数，这样才能正常获取基准站差分数据，正常工作。

4.5测区坐标转换参数计算

参数计算用于计算两个坐标系统之间的坐标转换关系，包括“七参数”、“四参数+高程拟合”、“三参数”、“一步法”。本工程的坐标转换是WGS-84和北京地方两个坐标系统之间的坐标转换，因此采用了四参数+高程拟合的坐标转换方法。在测区外围和测区内部采集了七个坐标转换模型点，生成七个模型坐标转换点对，以此求得平面转换的四参数和高程拟合的参数，从而使WGS-84的地心坐标转换为测区的北京地方坐标。

5　结束语

随着GNSS技术的快速发展，RTK和网络RTK技术的广泛应用，使得卫星定位技术不仅可以用静态定位的方法进行高精度的控制网建设，还可以用动态定位的方法进行快速的、低精度的控制网测量以及工程测量和地形测量。本文对基于互联网网络通讯模式下的常规RTK测量的理论进行了阐释，并且结合中海达V30在这种作业模式下的RTK测量实践，总结了基于网络通讯的RTK在测绘生产中的应用。通过本文的工作实践表明，这种作业方法比常规RTK减少了无线电发射设备，应用起来更加方便快捷，同时也解决了常规RTK通信数据链作用距离的局限，是一项能在低精度的控制网测量以及工程测量和地形测量的测绘生产中广泛应用的测量方法。

[1]李克昭，杨力，柴霖，丁安民，郭增长.GNSS定位原理 [M].北京：煤炭工业出版社.

[2]施一民.现代大地控制测量/第2版 [M].北京：测绘出版社，2008.8.

[3]中华人民共和国行业标准.CJJ/T 73-2010卫星定位城市测量技术规范 [S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[4]中华人民共和国国家标准.GB 50026-2007工程测量规范 [S].北京：中国计划出版社，2008.

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-9-233-2