網(wǎng)絡(luò)RTK測量中應(yīng)注意的幾個問題

1、國土測繪分院0測繪天地網(wǎng)絡(luò)rtk測量中應(yīng)注意的幾個問題網(wǎng)絡(luò)rtk測量中應(yīng)注意的幾個問題方位達，佟洞、趙秀定、李曉華（江蘇省測繪工程院，江蘇南京210013）摘 要：本文從jsc0rs網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)原理、外業(yè)觀測、坐標轉(zhuǎn)換、正常高計算 等幾個方面闡述了網(wǎng)絡(luò)rtk作業(yè)中與測量成果可靠性和精度有關(guān)的幾個主要問 題，供相關(guān)技術(shù)人員參考。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)rtk； jsc0rs；似大地水準面；坐標轉(zhuǎn)換；正常高1刖呂jsc0rs由62個gnss連續(xù)運行參考站組成，向江蘇省及周邊地區(qū)提供高精度、高時空 分辨率、高效率、高覆蓋率的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)綜合信息服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)rtk作為jsc0rs服務(wù) 一項重要功能，具有操作簡

2、便、成本低、精度高、實時性強、覆蓋率廣等優(yōu)點，在江蘇省正 逐步収代傳統(tǒng)單基站rtk技術(shù)，被越來越多的測量用戶所接受。2網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)網(wǎng)絡(luò)rtk系統(tǒng)由基準站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)通信鏈路和用戶部分組成。一個基準站 網(wǎng)可以包括若干個基準站，每個基準站上配備有雙頻全波長gnss接收機、數(shù)據(jù)通訊設(shè)備和 氣象儀器等?；鶞收镜木_坐標一般可采用長時間gnss靜態(tài)相對定位等方法確定?；鶞收?gss接收機按is采樣率進行連續(xù)觀測，通過數(shù)據(jù)通信鏈實時將觀測數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理屮 心，數(shù)據(jù)處理中心首先對各個站的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和質(zhì)量分析，然后對整個基準站網(wǎng)數(shù)據(jù)進 行統(tǒng)一解算，實時估計出網(wǎng)內(nèi)的各種系統(tǒng)誤差的改正項（電離

3、層、對流層和軌道誤差），建 立誤差模型。用戶在觀測時會實時發(fā)送gga數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)處理中心，然后數(shù)據(jù)處理中心會根據(jù) 發(fā)送的gga信息給流動站用戶發(fā)送誤差改正項和誤差模型，這樣用戶就能根據(jù)自己的位置和 相應(yīng)的誤差改正模型計算出誤差改正數(shù)，然后進行高精度定位。目前主要的幾種網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)有虛擬參考站（vrs）技術(shù)、主輔站技術(shù)（i -max）、區(qū) 域改正參數(shù)（fkp）技術(shù)和綜合誤差內(nèi)插法技術(shù)等。jscors網(wǎng)絡(luò)rtk采用主輔站技術(shù)（i-max）,是由瑞士探卡測量系統(tǒng)有限公司基于“主 輔站概念”推出的網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)，其基本概念是將所有相關(guān)的代表整周未知數(shù)水平的觀測數(shù) 據(jù)及差分改正數(shù)，作為網(wǎng)絡(luò)的改正數(shù)據(jù)播發(fā)

4、給流動站。i-max技術(shù)的整個處理過程為數(shù)據(jù)處 理中心首先進行基準站網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理如模糊度解算，輔站相對于主站改正數(shù)差的計算，然后 把主站改正數(shù)和輔站與主站改正數(shù)差發(fā)送給流動站。作業(yè)時，流動站先播發(fā)自己的概略位置 信息gga給數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)其位置計算出流動站的改正數(shù)，再以標準差分 協(xié)議格式rtcm發(fā)播給流動站，然后流動站根據(jù)其改正數(shù)計算出該點的坐標。3外業(yè)觀測為了保證網(wǎng)絡(luò)rtk測量的精度、速度（初始化時間）和可靠性，在使用jscors進行網(wǎng) 絡(luò)rtk測量時應(yīng)注意以下幾點：3.1觀測衛(wèi)星的圖形強度在進行坐標解算時，所采用的衛(wèi)星數(shù)越多，分布越均勻，則pdop值小，網(wǎng)絡(luò)rtk的解 算的

5、精確性和可靠性越高，初始化的時間也越短。為保證測量結(jié)果的可靠性，一般要求接收 衛(wèi)星數(shù)保持5顆或5顆以上，且pdop小于6時，才進行網(wǎng)絡(luò)rtk測量。3.2觀測時間使用網(wǎng)絡(luò)rtk方法測定的坐標可以是觀測一個歷元的結(jié)果，也可以是幾個歷元的平均 值，但是為了保證測量成果的精確、可靠，一般選觀測歷元大于6個，同時要求發(fā)送gga 和接收差分數(shù)據(jù)的時間間隔為小于等于3秒；而且在初始化后等3-5秒，其3q精度穩(wěn)定才 能開始觀測。在測量精度要求高的時候，觀測時應(yīng)使用腳架固定移動站的天線，進行嚴格的 對中、整平再進行觀測，并且在重新初始化后觀測兩次，収平均值作為最終結(jié)果。3.3觀測精度觀測精度隨流動站與參考主站的

6、距離而定，一般情況下，距離在20km以內(nèi)時，3q精度 w±5cm；距離20-40km之間，3q精度w±10cm；距離在40km以上，3q精度w±15cm。實 際測量成果平面精度能達到±5cm,大地高精度能達到±10cm。測量時如果網(wǎng)路信號不好，延時較大時，要求對該點進行靜態(tài)觀測1-5分鐘，視衛(wèi)星情 況而定，利用觀測的數(shù)據(jù)采用網(wǎng)路rtk后處理軟件進行處理，精度一般高于實時差分精度。 3.4已知點檢驗進行網(wǎng)絡(luò)rtk作業(yè)前，先測量已知點檢驗測量成果的可靠性和精度，一方面可以檢驗觀 測精度，另一方面也可以檢驗坐標轉(zhuǎn)換精度和正常高計算精度。4坐標轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)

7、rtk直接測量成果是wgs-84坐標系成果，使用時需要將wgs-84處標系成果轉(zhuǎn)換為 地方坐標系成果，如果地方坐標系成果與江蘇省c級網(wǎng)成果一致，可以采用全省統(tǒng)一的坐標 轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換。如果地方坐標系成果與江蘇省c級網(wǎng)成果不一致，盂要用網(wǎng)絡(luò)rtk或靜態(tài)聯(lián) 測已知點和jscors站點。已知點數(shù)要滿足轉(zhuǎn)換模型的要求，已知點分布要均勻，且能控制 整個測區(qū)。4.1點校準在測區(qū)已知點只有地方坐標系成果，沒有wgs84坐標時，并且測區(qū)面積不大，測量精度 要求不高的情況下可以采用點校準的方法。先利用網(wǎng)絡(luò)rtk實測3個以上己知點，利用gps控制器內(nèi)置的實時處理軟件中的點校正 功能進行坐標轉(zhuǎn)換。這種方法精度不高，一

8、般不使用。4.2采用轉(zhuǎn)換模型進行坐標轉(zhuǎn)換采用轉(zhuǎn)換模型進行坐標轉(zhuǎn)換時，要求測區(qū)內(nèi)的己知點既有地方坐標系成果，又有與 jscors -致的wgs84坐標系成果。如果已知點沒有與jscors 致的wgs84坐標系成果，一 般先要把己知點和jscors站點進行靜態(tài)聯(lián)測，平差計算出已知點的wgs84坐標，再進行坐 標轉(zhuǎn)換。當(dāng)測區(qū)面積不大時可以選用四參數(shù)轉(zhuǎn)換，有的儀器中還提供三參數(shù)和五參數(shù)轉(zhuǎn)換功能； 當(dāng)測區(qū)面積較大時，應(yīng)選用七參數(shù)轉(zhuǎn)換，在leica儀器中稱為經(jīng)典三維轉(zhuǎn)換方法，這種轉(zhuǎn)換 方法轉(zhuǎn)換精度高，是rtk測量首選的轉(zhuǎn)換方法。5正常高計算正常高不能由網(wǎng)絡(luò)rtk直接測量得到?？梢圆捎酶叱虜M合或利用似大地水

9、準面模型計 算。采用高程擬合方法時，要求已知點經(jīng)過等級水準測量，且已知點在測區(qū)分布均勻，包圍 整個測區(qū)。在測區(qū)范圍較小，精度要求不高的情況下，可以采用直接擬合的方法計算正常高。在測 區(qū)范圍較大或精度要求較高時，在高程擬合時使用大地水準面模型（如egm96）或植入地方 似大地水準面數(shù)據(jù)的方法精化擬合結(jié)果，往往能夠較好地控制擬合模型帶來的系統(tǒng)誤差。如 果地方似大地水準面精度能滿足正常高精度要求時，可直接利用似大地水準面計算正常高, 這種情況下要求似大地水準面采用的wgs84坐標系與jscors釆用的wgs84坐標系irtf yy 框架和歷元一致。6結(jié)論網(wǎng)絡(luò)rtk作為一項迅速發(fā)展的測量技術(shù)，也和其他

10、測量方法一樣測量時需要遵守一定的 規(guī)則才能得到可靠的，滿足一定精度要求的成果。測量點應(yīng)適合gps觀測，觀測前待初始化結(jié)果穩(wěn)定后方可開始測量，測量時要求圖形強 度好，顯示的測量精度與距離匹配，且取接收兩次以上差分數(shù)據(jù)的測量結(jié)果平均值作為最終 結(jié)果。要求作為坐標轉(zhuǎn)換的己知點至少3個以上，且能控制整個測區(qū)；要求作為正常高擬合計 算己知點在測區(qū)均勻分布，且能包圍整個測區(qū)，已知點正常高成果是等級水準聯(lián)測成果。當(dāng)己知點沒有與jscors 一致的wgs84坐標系成果時，釆用靜態(tài)或快速靜態(tài)方法聯(lián)測已 知點，得到可靠性強，精度高的成果，以提高已知點wgs84坐標系成果的精度，提高坐標轉(zhuǎn) 換精度和高程擬合精度。坐標轉(zhuǎn)換模型宜采用七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型，不僅適合大的區(qū)域，轉(zhuǎn)換精度也較高。正常高計算宜利用大地水準面模型對大地高加入高程異常改正再進行擬合，能有效地控 制擬合模型帶來的系統(tǒng)性誤差的影響。為區(qū)域似大地水準面精度較高時，直接利用區(qū)域似大 地水準面計算正常高。參考文獻1. jscors成果資料匯編，2006年.2. 劉大杰，施一民.全球定位系統(tǒng)(gps)的原理與數(shù)據(jù)處理.同濟大學(xué)出版社.3. 唐衛(wèi)明.大范圍長距離gnss網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)研究及軟件實現(xiàn)，博士學(xué)位論文，2006年.4. 吉淵明，趙水泉.曲而擬合求gps網(wǎng)正常高的兒點認識，測繪通報