厦门市网络RTK建设研究

摘要： 在网络GPS系统下，运用VRS技术，对一个地区的系统误差进行模型化，更好地削弱误差影响，并使GPS精度在网内均匀分布，增强了系统可靠性。通过对国内外网络RTK与传统RTK的应用对比研究分析，为网络RTK在厦门的建设、推广应用提供理论及实践依据。

Abstract： In the network GPS system， using VRS technology to carry out modeling for system error of an area， effectively weaken error influence， and make the accuracy of the GPS uniform distribution in the net， enhance system reliability. Through the contrast analysis of application of domestic and foreign network RTK and traditional RTK， providing theoretical and practical basis for network RTK in construction and popularization of Xiamen City.

关键词： GPS；网络RTK；VRS；FKP

Key words： GPS；Network RTK；VRS；FKP

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）28—0202—03

0 引言

厦门地处台湾海峡西岸，属于地震多发地区，对于防震减灾工作有着很高的要求。建立一套行之有效的防震减灾工作系统迫在眉睫。同时，近几年来，由于厦门市建设海湾型城市的步伐加快，整个城市基础建设出现了大发展、大改造的如火如荼的火热场面，随着建设“海峡西岸经济区”构想的进一步提出，基础建设力度及广度都势必进一步加大。如此大规模的建设不可避免地造成了对测绘基础控制点的破坏，使得测绘工作中缺少必要控制点的情况时有发生，给测绘日常工作造成极大的不便。为了解决以上矛盾，笔者通过对国内外网络rtk发展及应用成功先例的介绍，结合厦门市城市基础建设及测绘基础控制网现状的分析，提出建设基于GPS连续观测站台网的厦门市网络RTK。

1 GPS连续观测

通过建立GPS连续观测站台网能够为防震减灾决策工作带来充足的数据与信息。GPS连续观测是在固定的台站上建造GPS观测墩，架设GPS观测仪器进行连续观测，观测资料通过通信网络实时或每天定时传输到数据中心，及时提供地壳块体和活动构造在时间尺度上连续形变的信息。

GPS连续观测的技术指标为：点位坐标年变化率测定精度，水平优于2mm，垂直优于3mm；如联测绝对重力，测定精度优于5×10—8m·s—2；如联测相对重力，相对重力连续测定精度优于5×10—8m·s—2，流动重力测定精度优于15×10—8m·s—2；如联测水准，测量精度不低于国家二等水准。

GPS连续观测站主要仪器设备包括：GPS接收机、气象设备、计算机、有线通信设备（有条件的基准站增设卫星通信设备）、双源（如太阳能、市电）供电设备、防雷设备、仪器集成机柜。

GPS连续观测站应具备正常运行的条件，特别是应具有良好的数据传输条件和一定的生活条件。观测墩应建在稳固的基岩上，用钢筋混凝土现场灌制。天线应稳定地架设在观测墩上，天线定向线应指向正北，定向误差不大于±5°。

2 网络RTK介绍

为了解决传统RTK的技术缺陷问题，实现作业范围内实时动态定位精度达到厘米级且均匀分布，人们在20世纪90年代中期提出了网络RTK技术。1995年瑞典与丹麦之间奥雷桑特海峡跨海工程站网测量技术首次得到应用。网络RTK的整个系统由基准站网、监控分析中心、数据传输系统、定位导航数据发播系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。

通过在GPS连续观测站台网的基础上添加数据发播系统和用户应用系统，就能够利用GPS连续观测站台网的优良基础，多快好省的建立一套厦门市网络RTK系统，服务于防震减灾工作及城市基础建设及测绘基础控制。

3 网络RTK的技术实现方式

目前应用较广的网络RTK技术有虚拟参考站（即Virtual Reference Station，缩写为VRS）和区域改正参数法 （即Flchen korrektur parameter，缩写为FKP）技术。其各自的数学模型和定位方法有一定的差异，但在基准站架设和改正模型的建立方面基本原理是类似的。下面就两种主要技术方式做简要介绍。

3.1 VRS系统 VRS系统由VRS基准站（至少3个）、系统控制中心、用户数据处理中心、数据通信网络、用户应用子系统（即移动站通讯终端）四个子系统组成。系统组成如图1所示。

3.1.1 VRS基准站 VRS基准站是VRS系统的数据源，各基准站用双频GPS接收机获取卫星的载波相位、伪距等原始数据观测值，并通过专用数据传输网络实时地将数据传到控制中心。

3.1.2 VRS系统控制中心 系统控制中心作为整个系统的核心部分，运行有VRS解算软件，担负着控制、监控、下载、处理、和管理各基准站GPS发来的原始数据。同时还要计算网络RTK改正数据，生成并向用户各种格式的实时产品。

3.1.3 用户应用子系统（移动站） 按照应用领域，可分为测绘与工程用户（厘米、分米级），车辆导航亚米级用户系统，米级用户系统等。

3.1.4 实时数据通信网络 数据服务中心的通信链路采用GSM、CDMA或GRPS数据通信与移动用户通讯。实时传输RTK改正数到流动站用户。