网络RTK技术在城市绿化土方测量中的应用

摘要：介绍CORS网的基本原理，根据实例在现场采用传统全站仪测量、网络RTK测量的两种方法比较，并经过室内软件验算，网络RTK测量完全满足土方测量，而且效率高、误差不积累，完全可以代替常规仪器来进行城市绿化土方测量工作。

关键词：网络RTK土方测量 土方计算

1 引言

全球定位系统（GPS）是美国从20世纪70年代开始研制，使用至今技术已经非常成熟，而GPS RTK这一技术在测绘领域广泛使用，具有全天候、精度高、实时性和高效性强，在很大程度上提高了作业质量和工作效率。近些年来，发展出了一种更为高效和先进的技术一连续运行参考站系统（CORS）技术，在野外作业时更加灵活、快速、省时、省力及高精度，传统的测量方法所不能比拟的。

2 网络RTK基本工作原理

CORS系统由参考站子系统、数据处理中心子系统、数据通信子系统和用户应用子系统四部分组成。各子系统由数据通信子系统互联，形成一个分布于整个城市的局域网。

CORS是在一个较大的区域内均匀的布设多参考站，构成一个参考站网，各参考站按设定的采样率连续观测，通过数据通信系统实时的将观测数据传输给系统控制中心，系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析，然后对整个数据进行同意解算，实时估算出网内的各种系统误差改正项（电离层、对流层、卫星轨道误差）获得本区域的误差改正模型。把改正数据传给流动站，获得高精度的可靠的定位结果。

CORS目前主要的几种网络RTK技术有虚拟参考站（VRS）技术、主辅站技术（i一MAx）、区域改正参数（FKP）技术和综合误差内插法技术等。

3 苏州市GPS连续运行卫星定位综合服务系统（SZCORS）简介

苏州市GPS连续运行卫星定位综合服务系统（SZCORS）于2008年4月投人使用，采用虚拟参考站（VRS）技术，区域内共由7个参考站组成，数据中心与各个参考站点通过架设的光纤专线进行数据交换，专网作为备份线路。系统完全覆盖苏州市区，乃至南通、无锡区域。SZCORS 能够全年365天，每天24小时连续不断地运行，全面取代常规测量方式。每位用户只需一台GPS接收机即可进行米级、分米级、厘米级乃至毫米级的实时、快速定位。通过建设SZCORS 系统，建立苏州市城市空间基础设施的三维动态地心坐标参考框架，同时建立起苏州独立坐标、国家坐标和国际标准地心坐标（WGS84)转换关系，通过已建立的似大地水准面模型，实现由大地高到正常高的转换，建立了苏州市的统一坐标基准。在工作效率和测量精度等方面，都取得了明显的提高。

4 网络RTK技术在城市绿化土方测量中的应用

4.1工程概述

测区位于苏州市区北侧相城区漕湖产业园内，规划为八平方公里桂花主题生态公园，是苏州北大门的窗口，首先启动一平方公里左右。本次测量为施工方已完成了初步的土方造型，需进行土方验收，整个区域内，各土堆的造型较多，地形变化较复杂（部分地形见图1），传统的全站仪极坐标法采集各地形点的三维坐标十分困难，而且委托方要求时间比较急。野外土方验收测量采集的高程点比常规的1：500地形图要多得多。根据现场情况，采用SZCORS技术进行土方测量，不仅能提高工作效率，又能高精度、按时完成任务。因而选用其中一个地块作为试验，先进行精度测试和分析，再逐步推广至整个区域。

图1（局部）

4.2 精度统计

首先在试验区域范围的四周控制点（平面二级以上、高程为四等）进行检查，满足规范的要求才能作为起算点。采用网络RTK和全站仪，按《工程测量规范》和《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》中的要求同时对每个地形点同时进行测量。网络RTK在开始测量的同时做好卫星预报，在不同的时段内作了初始化。网络RTK与全站仪实测的数据如下表：

网络RTK与全站仪实测的数据表（部分）

现场共测量347个地形（高程）点，根据所测数据统计结果如下：平面取位至毫米位、高程取位至厘米位，获取的测量结果都在厘米级，平面较差最大值为6.6厘米，最小值为0.4厘米，点位较差平均为2.5厘米；高程较差最大值为4.5厘米，最小值为0厘米，高程较差平均为3.8厘米较差。室内采用南方公司成图软件Cass2008土方计算功能建立DTM数字模型计算土方量误差为5%，因此苏州市GPS连续运行卫星定位综合服务系统（SZCORS）完全可以用于本次绿化土方测量。

5 结束语

网络RTK进行图根测量、地形测量不受大气、地形、通视等条件的限制，高效、灵活、误差不累积，达到厘米级的精度，节省了人力，物力。在使用过程中应注意场地的周围环境，视野开阔，卫星高度角大于15°；远距强烈干扰接收卫星信号的物体（如大功率无线电发射源、离高压输电线及水域），完全可以代替常规的地形测量方式，从而满足规范和用户的要求。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。