浅谈网络RTK VRS技术在道路测量施工中的应用研究.doc

1、浅谈网络 RTK VRS 技术在道路测量施工中的应用研究摘 要：随着全球卫星定位技术、计算机技术、网络和通讯技术的迅速发展，网络 RTK 技术已日益成热，其应用范围也日益扩大，网络 RTK 技术在相关工程测量中的应用也越来越普及，其高效率、高精度及可靠性赢得了广大测绘工作者的青睐。文章以南方 s82网络 RTK 的使用简单阐述了网络 RTK 的原理、作业流程及在道路施工测量中的应用，希望对相关技术人员提供参考。 关键词：网络 RTK; 工程测量; VRS; 中图分类号：P258 文献标识码：A 1 引言 GPS RTK 技术是一种常用的 GPS 测量方法，能够在野外实时得到厘米级的定位精度，是

2、 GPS 应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图、各种控制测量带来方便。利用常规 RTK技术在应用中遇到的最大问题就是参考站校正数据的有效作用距离,GPS 误差的空间相关性随参考站与移动站距离的增加而逐渐失去线性,因此在较长距离下(30 km),经过差分处理后的用户数据仍然有很大的观测误差,从而导致定位精度的降低和无法解算载波相位的整周模糊,使用传统的单机 RTK的作业距离非常有限.利用网络 RTK技术测量能克服上述列举的缺陷,并提高作业的效率,减轻劳动强度,保证了各级公路测设质量，近年来随着网络通讯技术、计算机技术、数据处理技术的发展，网络 RTK 技术得到了快速发展，且解决了传统

3、RTK 技术存在的问题，逐渐代替了传统的 RTK 测量模式，极大提高了测绘生产作业效率1。 2 网络 RTK VRS 技术的基本原理 虚拟参考站(Virtual Reference StationsVRS)技术是现有网络RTK技术的代表，采用 VRS技术，基准站网子系统必须包含 3个以上的连续运行基准站，数据中心通过组合所有基准站的数据，利用布设在地面上的多个参考站组成 GPS连续运行参考站网络（CORS） ，综合利用各参考站的坐标和实时卫星观测数据，通过软件解算处理建立精确的该区域实时误差模型，通过广域差分 GPS和具有多个基准站的局域差分 GPS 中的基本原理和方法来设法消除或削弱各种系统

4、误差的影响, 获得高精度的定位结果。流动站作业时，首先通过 GPRS或 CDMA无线通讯网络向数据中心发出服务请求，并将流动站的概略位置回传给数据中心，数据中心利用与流动位置最接近的 3个基准站的观测数据及误差模型，生成一个对应于流动站概略位置的虚拟基准站(VRS),然后将这个虚拟基准站的改正数信息发给流动站，流动站再结合自身的观测数据实时解算处其所在位置的精确坐标，从而解决了 RTK作业距离上的限制问题，并保证了用户的精度。 3 网络 RTK VRS 技术在道路施工测量中的应用 3.1 参数设置 3.1.1 初始化。 以南方 s82为例，打开南方 GPS 接收机主机，把主机调成“移动站”模式

5、，打开手薄中的“工程之星”软件，将主机和手薄通过蓝牙连接。 3.1.2 配置网络参数。 在“工程之星”软件主界面中，点击设置网络连接设置，连接方式根据手机卡类型选择 GPRS 或 CDMA，模式选择 VRS-NTRIP，然后输入 IP 地址，域名，端口，用户名和密码，设置完成后点击“设置”按钮，提示设置成功后退出即可。 3.1.3 点校正。 测量前应进行点校正，目的是求解 WGS-84 坐标转换为用户使用坐标的转换参数。方法如下：移动站接收机先到一已知点，看手薄上测量状态为固定解后操作。设置求转换参数增加输入当前已知点的点名和点坐标OK把移动站立直在已知点点位上，点击读取当前点坐标输入天线高O

6、K保存选择要保存到的位置，并输入文件名确定OK，保存成功点“应用” ，会退出求转换参数窗口。移动站接收机到第二个已知点上，操作步骤同上，将结果保存到上一文件所保存到的位置，并覆盖原文件，保存成功后点击“应用” 。 （一般用两个点应用求参数即可。如再往下还有第三个，第四个.需要参于求参数，就重复上一步骤，最后增加完后再点“应用” 。 ） 3.2 工程放样 3.2.1 道路中线放样 设计人员在大比例尺带状地形图上定线后，需将公路中线在地而上标定出来，即中线放样。近几年传统 RTK 技术在道路中线放样上有广泛的应用，但在工作中发现很多问题，如控制点埋设要均匀，作业当中不断移动基准站，电源供给不便等。

7、而基于 CORS 的网络 RTK 很好地解决了这些问题，采用网络 RTK 测量，只需将中桩点坐标输入到 GPS 电子手簿中，系统软件就会自动定出放样点的点位，工作人员按软件上的提示，将中线桩位在指定点标定出来，快捷又方便。且每个点测量都是独立完成的，不会产生累计误差，各点放样精度趋于一致3。 3.2.2 路基的边桩或边坡放样 采用全站仪进行路基的边桩或护坡放样, 应事先设置转点，放样过程中由测站指挥前点到相应的桩号，前点再把情况反馈给测站作调整，反复交流多次才能将桩号确定，导致测量效率和精度大幅降低。利用 网络 RTK 进行路基的边桩或护坡放样时，不需频繁设置转点以及在开挖线边设控制点，故基本

8、上不受上述情况的影响。因前点即流动站是独立的，仪器会引导你去相应桩号位置，如不合适则可自由调整桩号，无须交流，从而提高作业速度。另外，全站仪测量时测站与前点要求相互通视，否则便无法工作，因此在某些区域放样时，部分时间要消耗在搬站、清除障碍物等方面。而网络 RTK 作业时，对区域内的站点之间不要求通视，流动站与基准站之间的联系是建立在无线电波基础上的，在点校正范围内可任意作业，大幅提高了工作效率4。 4 注意事项 为了保证网络 RTK 测量的精度、初始化时间和可靠性，在使用网络 RTK 测量时应注意以下几点： 4.1 起算点要求 要求作为坐标转换的已知点至少 3个以上,且能控制整个线路范围;要求

9、作为正常高拟合计算已知点在测区均匀分布,且能包围整个测区,已知点正常高成果是等级水准联测成果。 4.2 已知点检验进行网络 RTK作业前,先测量已知点检验测量成果的可靠性和精度,一方面可以检验观测精度,另一方面也可以检验坐标转换精度和正常高计算精度。 4.3 观测卫星的图形强度 在进行坐标解算时,所采用的卫星数越多,分布越均匀,则 PDOP值小,网络 RTK的解算的精确性 和可靠性越高,初始化的时间也越短.为保证测量结果的可靠性,一般要求接收卫星数保持 5颗或 5颗以上,且 PDOP小于 6时,才进行测量。 4.4 使用网络 RTK 布设图根点时应使用脚架，并严格对中整平，精确量取天线高，第二

10、次出现固定解后再记录，避免初次固定解解算整周模糊度出现的错误。 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

11、 2 cm以下为宜.网络 RTK测量技术在公路勘测中的应用,对等级公路的勘测手段和作业方法产生了重大改变,极大地提高了勘测精度和勘测效率,在公路勘测、施工和后期养护、管理方面有着广阔的应用前景,为我国国民经济发展带来了可观的经济效益. 参考文献 1陈俊勇，党亚民.全球导航卫星系统的进展及建设 CORS 的思考M.地理空间信息，2009，7 2宋世海，文永昌.CORS 在公路测量中的应用M.内蒙古公路与运 输，2012（5） 3宋雷，宋黎民.CORS 原理及道路工程测量应用分析M.山东交通学 院学报，2012，2 4何旭辉，章志红，冯喜臣.网络 RTK 技术在武广客运专线施工测量 中的应用M.广东土木与建筑，2008（7） 5梁杏球.浅谈网络 RTK 技术在公路测量中的应用M.南方金属，2010