■林傳洲

（四川南充水利電力建筑勘察設(shè)計(jì)研究院 四川 南充637000）

SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用

■林傳洲

（四川南充水利電力建筑勘察設(shè)計(jì)研究院 四川 南充637000）

CORS系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)乃至全世界GPS的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)多個(gè)省份和城市已經(jīng)建立起完整的系統(tǒng)，并得到了廣泛的應(yīng)用。本文通過(guò)介紹SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)工作原理，并結(jié)合在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用舉例，分析論證了SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK相比傳統(tǒng)單基站型RTK的諸多優(yōu)勢(shì)。

CORS實(shí)時(shí)差分定位水利工程測(cè)量

1 引言

傳統(tǒng)單基站型RTK測(cè)量技術(shù)需要測(cè)區(qū)附近控制點(diǎn)點(diǎn)位數(shù)據(jù)，需要專(zhuān)門(mén)架設(shè)基站，而且基站的RTK改正數(shù)只在基站有效距離內(nèi)才有效，作業(yè)范圍受到一定的限制。而網(wǎng)絡(luò)RTK使用了一組覆蓋大面積的參考站所提供的改正數(shù)信息，增大了覆蓋范圍、最佳的可靠性、更快捷的流動(dòng)站的初始化、均質(zhì)的高精度、更高的生產(chǎn)效率。隨著四川省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站系統(tǒng)（SiChuan Continuously Operating Reference Station System，簡(jiǎn)稱(chēng)SCCORS）全面投入運(yùn)營(yíng)，目前，其已在水利工程測(cè)量中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文通過(guò)介紹SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)工作原理，并結(jié)合在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用舉例，分析論證了SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK相比傳統(tǒng)單基站型RTK的諸多優(yōu)勢(shì)。

2 SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK簡(jiǎn)介

CORS可以定義為由若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GNSS參考站，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互連網(wǎng)技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)地向不同類(lèi)型、不同需求、不同層次的用戶提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的不同類(lèi)型的GNSS觀測(cè)值（載波相位，偽距），各種改正數(shù)、狀態(tài)信息，以及其他有關(guān)GNSS服務(wù)項(xiàng)目的綜合系統(tǒng)。

SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK是基于CORS基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)，其中“SC”為“四川”漢語(yǔ)拼音首字母簡(jiǎn)稱(chēng),該平臺(tái)由四川省第一、第三測(cè)繪工程院歷時(shí)兩年建成，是通過(guò)在四川省范圍內(nèi)建設(shè)若干個(gè)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站，利用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、測(cè)繪學(xué)、地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代通訊技術(shù)有機(jī)結(jié)合的高新科技手段，為全省各市州及周邊地區(qū)建立的一個(gè)全天候、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的空間位置綜合信息服務(wù)平臺(tái)。該平臺(tái)的建成應(yīng)用將基本實(shí)現(xiàn)全省測(cè)繪基準(zhǔn)現(xiàn)代化，測(cè)繪信息服務(wù)效率提高近10倍，大大提升測(cè)繪基準(zhǔn)和空間定位保障服務(wù)能力。

3 SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用

水利工程建設(shè)分為勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理等3個(gè)階段，水利工程測(cè)量是為水利工程建設(shè)服務(wù)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性工作。在水利勘測(cè)設(shè)計(jì)階段，需要在國(guó)家坐標(biāo)系下進(jìn)行基本控制測(cè)量、大（中）比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪，河道縱橫斷面測(cè)量等工作。

3.1 基礎(chǔ)控制測(cè)量

大多數(shù)水利工程項(xiàng)目地處山區(qū)或較荒涼的區(qū)域，距離國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)較遠(yuǎn)，而隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，原有國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)破壞嚴(yán)重，如何聯(lián)測(cè)國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)成為水利測(cè)量工作人員的主要困難。GPS靜態(tài)測(cè)量無(wú)需點(diǎn)間通視能夠高精度地進(jìn)行各種控制測(cè)量，但是需要大量的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，且不能實(shí)時(shí)的掌握定位精度，內(nèi)業(yè)后處理發(fā)現(xiàn)精度不滿足要求必須進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。利用SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK進(jìn)行水利工程控制測(cè)量，無(wú)論是在作業(yè)效率，還是作業(yè)精度上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其點(diǎn)位精度通過(guò)與常規(guī)靜態(tài)GPS觀測(cè)檢驗(yàn)比較，均能滿足水利工程測(cè)量規(guī)范的平面精度要求。在高程獲取上，SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK在似大地水準(zhǔn)面上的高程,精度可以達(dá)到±3cm左右，為小范圍的擬合水準(zhǔn)面提供精度保障。

3.2 地形圖測(cè)繪

在水利地形圖測(cè)繪中，常規(guī)的測(cè)圖方法通常是先布設(shè)控制網(wǎng)，這種控制網(wǎng)一般是在國(guó)家高等級(jí)控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密次級(jí)控制點(diǎn)，最后依據(jù)加密的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)，測(cè)定地物點(diǎn)和地形點(diǎn)，按一定的規(guī)律和符號(hào)繪制成平面圖。SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的出現(xiàn)，在實(shí)際測(cè)繪中，我們省去了基礎(chǔ)控制測(cè)量，可以高精度并快速地測(cè)定各級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，開(kāi)闊地帶，作業(yè)員直接用流動(dòng)站便可以高精度并快速地測(cè)定碎部點(diǎn)、地形特征點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測(cè)圖軟件，可以在野外一次性測(cè)繪成電子地圖，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)和繪圖儀、打印機(jī)輸出各種比例尺的圖件。

3.3 河道縱橫斷面測(cè)量

如果有三個(gè)或以上的水準(zhǔn)點(diǎn)既有國(guó)家高程又有RTK測(cè)量的高程，那么，在手簿中就可以輸入這些一一對(duì)應(yīng)的高程，從而求解出RTK高程和國(guó)家高程間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，這個(gè)參數(shù)不是一個(gè)常數(shù)，隨著距離遠(yuǎn)近會(huì)有變化。由于SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK可以方便的測(cè)出高程，求出高程的轉(zhuǎn)換參數(shù)后RTK測(cè)量的高程就跟水準(zhǔn)測(cè)量的高程一樣了。用擬合后的高程測(cè)量河道縱橫斷面，這樣測(cè)出來(lái)的高程就是國(guó)家國(guó)家高程，在手簿上縱橫斷面使用同一個(gè)文件，使用SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK一次測(cè)過(guò)來(lái)，在測(cè)量橫斷面的過(guò)程中順便測(cè)出縱斷面。

4 SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK和傳統(tǒng)單基站型RTK比較

相比傳統(tǒng)的單基站型RTK技術(shù)，SCCORS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)有著諸多方面的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）建立統(tǒng)一的基準(zhǔn)，保證區(qū)域測(cè)繪信息的統(tǒng)一性，避免不同行業(yè)或者部門(mén)存在坐標(biāo)系統(tǒng)的過(guò)多差異與分歧。

（2）按照不同的客戶需求，能夠提供精度不同的專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)。

（3）改進(jìn)了初始化時(shí)間，擴(kuò)大了工作范圍。

（4）建立和采用連續(xù)基站，保證實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與測(cè)量，保證和提高工作效率。

（5）用戶不用建立參考站，只要單機(jī)便能保證完成工作任務(wù)，實(shí)現(xiàn)資金成本的節(jié)約。

（6）采用穩(wěn)定精確的數(shù)據(jù)鏈通訊方式，防止通訊受到距離的影響與限制。

5 結(jié)語(yǔ)

CORS系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)乃至全世界GPS的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)多個(gè)省份和城市已經(jīng)建立起完整的系統(tǒng)，并得到了廣泛的應(yīng)用。SCCORS系統(tǒng)的建立為四川省基礎(chǔ)測(cè)繪建立了平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了不同坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換，開(kāi)創(chuàng)了一種新的測(cè)繪手段。SCCORS系統(tǒng)將大大加速測(cè)量進(jìn)入信息化、數(shù)字化和自動(dòng)化的進(jìn)程，使基礎(chǔ)測(cè)繪工作得以更快捷、更廣泛的形式開(kāi)展，也必將在水利工程測(cè)量中得到更廣泛的應(yīng)用。

[1]《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》 （SL197-2013） {M}.北京：中國(guó)水利水電出版社，2013

[2]國(guó)家測(cè)繪局.全球定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量（RTK）技術(shù)規(guī)范 [S].北京：測(cè)繪出版社，2010.

[3]李安康，GPSRTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中應(yīng)用探析 [J].黑龍江水利科技，2014.42（6）：183-184.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-266-1