浅析网络RTK在地籍测量中的应用

张其 熊志平 庾灵平

摘要：目前网络RTK在地籍测量中的应用越来越多，应用网络RTK技术进行大区域实时测量变得更为方便。本文根据网络RTK测量原理结合实际工作经验，探讨对如何提高网络RTK测量精度，以满足地籍测量要求。

关键词：网络RTK；电子全站仪；地籍测量；GPS

Abstract: at present, the network in cadastral RTK has more and more application, the application of the network for large area RTK technology real-time measuring become more convenient. In this paper, according to the measurement principle RTK network of actual work experience, this paper discusses how to improve the network RTK the measurement precision, to meet cadastral measurement requirements.

Keywords: network RTK; Electronic tachometer; Cadastre survey; GPS

中图分类号： P271 文献标识码：A文章编号：

随着连续运行卫星定位参考站系统（如广西CORS系统）在我国各地逐步建立，应用网络RTK技术进行大区域实时测量变得更为方便。

二、网络RTK基本原理

GPS参考站系统的RTK也就是通常所说的网络RTK。网络RTK是近年来在常规RTK和差分GPS技术的基础上发展起来的一种新技术。常规RTK建立在流动站与参考站间误差相关这一假设基础上。当流动站离参考站较近（不超过10~ 15 km）时，一般均能较好，然而随着流动站和参考站间间距的增加，这种误差相关性将变得越来越差。在这种情况下为了获得高精度的定位结果就必须采取一些特殊的方法和措施，即在一个较大的区域内能稀疏地、均匀地布设多个参考站，构成一个参考站网，GPS参考站系统综合利用各个参考站的观测信息，应用网络型解算模型进行差分改正信息的计算和修正，并通过Internet或无线通信技术实时播发这些改正信息。

三、网络RTK在地籍测量作业中的应用分析

1、网络RTK作业要求

在参考站系统工作正常的情况下，网络RTK流动站工作的主要条件如下：

1）流动站能同时接收到5颗以上相同的GPS卫星信号；

2）流动站能正常接收到卫星信号和数据中心发出的差分信号；

3）流动站能连续接收GPS卫星信号和数据中心发出的差分信号，参考站的数据中心和流动站能进行正常、稳定的数据通信；

4）流動站周围没有大功率的射频等干扰，流动站周围附近没有高大建筑、树林、水面等影响。

2、利用网络RTK和电子全站仪进行界址点采集试验

地籍测量的目的是测量每宗土地的权属界址点、线、位置、形状、数量等基本情况，所以利用网络RTK进行地籍测量受到建筑物、树林等影响较大。根据本人利用网络RTK在当地进行地籍测量经验，电子全站仪可有效弥补网络RTK不足之处；而电子全站仪由于不需要大面积布设地籍控制网，其效率较常规测量要高。

假设图1是块需要测绘地籍图的宗地，最近的国家控制点离其地有400 m。现在分别用网络RTK实时采集10个界址点，全站仪精密布网并采集10个同样的界址点，再利用网络RTK布网全站仪

图1界址点采集分布图

表1网络RTK和电子全站仪分别对图2中1-10界址点坐标采集的数据

3、测量试验结论

在表1测量数据中， （X1，Y1）是网络RTK实时采集的图2中10个界址点坐标，（X2，Y2）是利用全站仪布设控制网而采集的图2中10个界址点坐标。从数据对比来看，利用网络RTK进行实时界址点坐标采集时，精度完全可以满足地籍测量精度要求。现场作业对比，全站仪作业的时间是网络RTK作业时间的好几倍。这说明了网络RTK不但效率比全站仪高，而且能保证地籍测量的精度。

在表2测量的数据中，（X3，Y3）是网络RTK布设控制网，电子全站仪采集10个界址点坐标。从表中两次测量的坐标数据来看，网络RTK布设地籍控制网，再利用电子全站仪进行地籍界址点坐标采集，完全可以满足地籍图的精度要求。现场作业对比，电子全站仪与网络RTK组合作业要比电子全站仪单独作业的时间快得多，而且测量的精度同样能满足地籍图的精度要求。

表2利用网络RTK布网，电子全站仪对图2中1-10界址点坐标采集的数据

四、界址点误差分析

网络RTK与电子全站仪组合进行地籍测量的主要误差是权属的界址点误差和宗地面积的量算误差。因宗地面积是由地籍测绘软件根据采集的界址点坐标计算而得，故地籍测量误差主要是受界址点采集误差影响。界址点采集误差主要影响因素分析如下：

1、网络RTK布设地籍控制点误差

利用网络RTK进行地籍控制网布设时，控制网各控制点精度除受CORS系统误差的影响外，还受周围环境情况、点位校正情况等影响。由于CORS系统误差可以通过点位校正基本给予消除，在同一测区同一时段进行地籍控制网布设时，主要受点位校正误差、多路径效应及仪器水平情况的影响。现在把网络RTK布设地籍控制点的误差在X方向和Y方向的中误差设为MRX和MRY。

2、全站仪采集界址点中误差分析从式（3）可以看出，利用网络RTK布设控制网，再利用电子全站仪进行地籍界址点采集时，界址点的采集误差主要受四个方面的影响，分别是网络RTK布设控制点误差、仪器对中误差、仪器测距误差和仪器测角误差。由于网络RTK布设的控制点主要受点位矫正误差、多路径效应和仪器水平情况的影响，所以在测前一定要进行热机，点位校正时最少要选择两个离测区最近且分布均匀的国家坐标控制点进行点位矫正，校正后要测下国家坐标控制点与现有坐标数据进行对比，误差是否在规范范围内。利用全站仪进行界址点采集时，界址点的采集误差主要受全站仪的测距误差和测角误差的影响。现在设全站仪在采集界址点的测距中误差为MS，测角中误差为Mβ。由全站仪对中在X方向和Y方向引起的中误差分别为MCX、MCY。由于全站仪采集坐标一般为极坐标法，采集点坐标的计算公式为：

（X测站和Y测站是仪器操作人员输入网络RTK布设的控制点坐标数据）

实际上X测站和Y测站客观值应该是：

（ΔXC和ΔYC是全站仪对中时，相对于测站点在X和Y方向的偏差）

由式（1）、式（2）可得，利用网络RTK布设地籍控制网，全站仪采集界址点的中误差传播公式如下：

为避免多路径效应的影响，控制点布设应避免附近有较强的反射面，如水面、平坦光滑的地面和平整建筑物表面等。利用全站仪进行地籍测量时，应严格对中整平，正确瞄准目标。

五、结论

网络RTK较常规RTK进步许多，但网络RTK由于受系统及外界条件影响，所以网络RTK还要借助于全站仪才能完成一些地籍图的测设工作。通过本文分析，网络RTK组合电子全站仪进行地籍测量完全可以达到地籍测量精度要求，甚至比常规地籍测量精度还要高。网络RTK的发展代表了RTK技术发展的主要方向，随着我国各地连续运行参考站系统的建立，地籍实时测量在全国将更为普遍，同时随着俄罗斯的GLONASS的完善、欧洲GNSS的建成，能够接收三个定位系统卫星信号的兼容型接收机研制成功。到时，现存的各种弊端会被逐渐削弱或消除，网络RTK将不再借助电子全站仪就可实现真正意义上的界址点坐标的实时采集。

参考文献

[1]方允治,郑德,殷骁征,冯林.数字地籍测量控制网的建立及精度分析[J].山东建筑工程学院报, 2004.

[2]王勇,吴俐民.网络RTK技术在城市控制测量中的实验与研究[J].城市勘测, 2006.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。