网络RTK技术在山区塘坝测量中的应用

2013-04-09孔庆珠李朋朋陈尚瑞

山东水利 2013年12期

关键词：塘坝控制点山区

孔庆珠，李朋朋，陈尚瑞

（山东省淮河流域水利管理局规划设计院，山东济南 250100）

在山区塘坝地形测量时，采用架设基准站的RTK作业方法时，要频繁地迁移基准站，而且要求控制点布设较密，道路行车困难，山东连续运行参考系统（SDCORS）的出现和推广，为山区地形测量提供了有效的技术支持。

1 测量系统及终端接收设备

1.1SDCORS介绍

山东省卫星定位连续运行综合应用服务系统（SDCORS）是“数字山东”的重要基础设施，是“山东省基础测绘‘十一五’规划的重点项目”,由山东省国土资源厅主持，山东省国土测绘院具体承担建设，该项目于2008年初开始建设，在山东省气象局及下属各县气象局，以及国土等部门的积极配合下，于2011-02-24正式建成并通过验收。系统的开通大幅提升了山东省测绘基础设施建设和保障服务水平，在全省信息化深入发展的进程中逐步发挥出重要作用，为实现经济社会科学发展和富民强省总目标提供及时、准确、适用的地理空间信息服务。

SDCORS中包括101个参考站点，其中已新建48个站点，纳入省气象体系14个站点，济南、青岛、淄博、烟台、日照已建成站点39个。SDCORS由参考站网、数据中心、控制中心、数据通讯系统、用户应用系统组成。CORS系统可在其覆盖区域内向大量用户全自动、全天候、实时提供高精度空间和时间信息，并维持了一个高精度、动态、连续的空间定位基准，为各行业用户提供导航定位数据的同时，实现了空间数据坐标框架的统一。

1.2 网络RTK的应用

网络RTK是CORS的基础应用，他的出现彻底改变了传统RTK的作业方式，其主要优势体现在以下几个方面：

1）无需架设、看守基准站，流动站可实现单人、单机作业，甚至坐标转换参数也可以提前求定，节省了大量的人力、物力，明显提升了工作效率。

2）传统的“1+1”RTK，现在正式成为 2 台 RTK，仪器利用率100%。

3）扩大了有效作业范围，并避免了常规RTK随作业距离的增大精度衰减的缺点，网络覆盖范围内能够达到均匀的精度。

4）拥有完善的数据监控系统，可以有效地消除系统误差和周跳，增强差分作业的可靠性。

5）使用GPRS/CDMA等公共无线通讯方式，减少了频率干扰的问题，并有效避免了对有限无线电频率资源的占用。

6）避免了到处寻找控制点。

1.3 终端接收设备

在基于网络CORS RTK模式下的测量系统中，高精度定位数据由用户部分最终实现，即双频的GPS RTK流动站接收机和无线通讯设备。

2 SDCORS在山区塘坝地形测量中的应用

2012年在进行山区塘坝治理工程测绘时，由于塘坝均分布在山区中，控制点稀少，交通条件困难，如果使用传统的控制测量布设导线、水准线路测量，工作量较大，而且数据精度难以保证。如果采用RTK测量，也要在多处架设多次基站，布设架设站点也很困难，费时费力，且工作效率不高。考虑到本项目的测图比例尺为1∶500，控制点点位中误差应为±5 cm，高程中误差不超过1/10基本等高距，本次测图作业基本等高距为1 m。

本工程项目投入中海达双频GPS接收机2台（套），拓普康全站仪1台（套），工程交通车1部。利用国家B级GPS控制点1座，C级GPS控制点11座，进行组网控制，覆盖面积达1 400 km2。源椭球为WGS84，当地椭球为国家80，采用高斯六度带，中央子午线为117°，计算类型为七参数转换，进行坐标参数的转换，其中平面残差最大为0.025 m，高程残差最大为0.048 m。

根据实际到其他已知控制点进行点位检测得出，坐标中误差≤±3 cm、高程中误差≤±5 cm。精度能够满足山区1∶500地形图的测量要求。

采用SDCORS系统网络RTK技术，到其他已知控制点进行点位检测满足规范要求后直接进行碎部点测量，并布设图根控制点利用全站仪测量坝体及坝体附属建筑物，以及树木茂密GPS信号覆盖不好的地方进行碎步点测量。