浅谈多基准站RTK技术运用的探讨

摘要： 下文主要 结合笔者多年的工作实践经验，针对多基准站 RTK 技术在城市道路工程测量中的应用进行了阐述，希望通过以下阐述，能与各位同仁相互交流，同时今后也能够为类似道路工程提供一些借鉴与参考。

关键词：原理；技术类型；实例

1.多准站 RTK 技术原理

多基准站 RTK 技术的作原理，就是指在一定区域内建立多个基准站，对该地区构成网状覆盖，进行连续跟踪观测，通过这些站点组成卫星定位观测值的网络解算，获取覆盖该地区和某时间段的 RTK 改正参数，并用于该区域内 RTK 用户进行实时 RTK 改正的定位方式。

2.多基准站技术类型

1） 快速静态多基准站模式。就是将若干台GPS 接收机在一段时间里持续固定在某几个固定点上作为基准站进行长时间的观测，另外几台接收机作为流动站在基准站周围同步观测的作业模式。由于这种作业模式在各个基准站之间进行了长时间的同步观测，网结构几何图形强度好，获得的观测成果精度更高。

2） 简单的 RTK 双基准站模式。该模式就是在测区周围比较开阔、信号好、地势高的两个已知点上分别设置基准站，作业时打开电子手簿中设置基准站的菜单，选择多基准站选择框和基准站编号、延迟时间，分别在各个已知点上设置基准站，然后在流动站开始开展作业的测量模式。

3） 连续运行卫星定位系统（ CORS） 。如果构成基准站网的每台接收机是由 CORS 基站组成，GPS差分数据传输的数据链由公共无线通信网技术传输，则这样的多基准站技术即为 CORS 技术。CORS技术由若干个连续运行的 GPS 基准站、数据处理控制中心、数据传输与发射系统和流动站组成，是当前多基准站技术的主要模式，广泛应用于城市规划、测量、国土资源调查、气象预报、水运工程测量、疏浚定位、地质灾害的预报和应急处理等各个领域。

3.应用实例

1）简单的 RTK 双基准站模式

某国道改造工程，工程总长23km，约8公里属山区地带，植被茂盛，可视卫星较少，采用传统的单基准站RTK 技术，有时候长时间无法获得固定解，给道路定测带来了很大的困难。为此，采用中海达公司生产的H32系列 GPS 接收机，采用简单的 RTK双基准站作业模式，作业时打开电子手簿中设置基准站的菜单，选择多基准站选择框和基准站编号、延迟时间，分别在两个已知点上设置基准站，然后将另外几台接收机设置为流动站，在测区周围进行作业。在该模式中，GPS 电子手簿充当了数据处理中心，由于两台基准站和流动站之间形成了简单的RTK 技术网络，基准站之间形成了固定基线，两台基准站同时向流动站传输信号，数据链传输相对更稳定，数据解算时即可以择优进行内插解算，也可以双向内插解算，形成叠加效应，因而流动站可以在测点位置信号不好的地方照样能够实现快速定位。通过在已知点的检核中发现，已知点平面最大较差为10 mm，高程最大较差为18 mm，远大于规范中“在控制点上检核，平面位置较差不应大于 5 cm”的技术规定，测量成果精度高，工作效率也得到了大幅提升。

2）连续运行卫星定位系统（ CORS）

某航运工程，项目全长139.12km，如果采用常规的 RTK 技术或采用布设 GPS 静态控制网并进行水准测量，不仅耗时耗力，而且测绘成果精度难以保证，工期不允许。连续运行卫星定位服务系统是为进行数字建设而实施的重要的基础地理空间框架服务系统。该系统充分利用现代卫星导航定位技术、计算机技术、数字网络通信技术和现代地球重力场技术，将大地测量基准与高程基准基础设施进行有机结合，构建具有空间位置和高程等属性为一体的统一、高精度、实时的现代测绘基准体系，参考基站系统范围覆盖整个市域，该系统的建成，极大地提升了整个某市地区基础设施建设的测绘保障服务能力，对城乡规划的信息化、精细化起到积极的促进作用。通过应用该系统，在不到两天的时间里，在整条河道范围内布设 一 级以上 GPS 控制点 140 个，同时对该批控制点进行了四等水准联测，基本上满足了该地区进行施工的需要。

通过 GPS 方面的各种测量规范和长期的 GPS数据平差处理的经验可知，在二维约束平差的报表中，相邻点基线坐标分量改正数 ΔX、ΔY 的大小是反映已知起算数据精度的重要指标之一。相关规范中明确规定，相邻点基线水平坐标分量改正数不超过10 mm，垂直坐标分量改正数不超过 20 mm。为了检验以上 140个控制点的成果精度，在以后许多工程项目的静态 GPS 控制测量中首先选用这 140 个点中的部分点作为已知起算数据，将其二维约束平差的报表中相邻点基线坐标分量作为衡量这 140 个点的精度指标，其精度指标均远远高于测量规范中相应等级 GPS 控制网起算数据的精度要求。

表 1 为在某河道工程 GPS 数据平差处理中二维约束平差报表相邻点基线坐标分量改正数 ΔX、ΔY 的精度指标。

从表 1 可以看出，相邻点基线坐标分量改正数ΔX、ΔY 的精度指标基本达到了 C 级要求（ 平面坐标分量不大于 10 mm） 。通过连续观测基站（ CORS 技术） 在道路测量中的应用可以发现，同以往静态 GPS 控制测量相比，CORS 技术突出了以下几个技术优势：

1） 扩大了流动站与基准站的作业距离（ 可达到70 km） 。2） 对于 CORS 网络，用户无需架设自己的基准站，费用可大幅度降低。3） 提高了作业效率，由于 CORS 技术不需要同步观测，同时不需要进行四等水准联测，提高作业效率达 30%以上。4） 提高了定位的可靠性，确保了定位质量，测量成果精度高。

4.结束语

综上所述，作为测绘工程技术人员，应站在科技发展的前沿高度，充分认识到多基站技术在城市基础设施建设中发挥的无可替代的作用，不断探索经验，将这项测绘高新技术应用于生产实践的各个领域，为城市建设贡献更大的社会效益和经济效益。