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摘要：传统RTK依靠电台工作精度不均匀且覆盖范围较窄，因而很少用于控制测量工作中，网络RTK技术解决了这些制约因素。本文结合实例对利用网络RTK技术进行控制测量工作中的精度评定与应注意事项进行分析、阐述。
关键词：网络RTK，控制测量
中图分类号：TN711文献标识码： A
1.网络RTK工作原理
为了解决常规RTK技术存在的缺陷，实现区域范围内精度均匀的实时动态定位，网络RTK技术应运而生，其中比较有代表性的就是Trimble的VRS( Virtual Reference Station)虚拟参考站技术和Ashtech的MAC（主辅站技术）。本文主要以虚拟参考站技术作为研究重点。
虚拟参考站技术就是利用地面布设的多个参考站组成GPS 连续运行参考站网络（CORS），综合利用各个参考站的观测信息，通过建立精确的误差模型（如电离层、对流层、卫星轨道等误差模型），在移动站附近产生一个物理上不存在的虚拟参考站，移动站与虚拟参考站进行载波相位差分改正，VRS技术最大意义在于，它将克服以上的局限性，扩展RTK的作业距离。
与传统RTK技术相比，网络RTK有如下优势：
(1)由于接收到的改正信息是由虚拟的VRS所发送，因此无须再独立架设基站，从而减少了仪器及人员的配备，降低了作业成本，提高了RTK作业的机动性与灵活性。作业过程中节省了基站迁站的时间，从而提高了工作效率。
(2)常规RTK受电台作业距离限制，移动站超出基站有效作用范围时，不得不迁站以延长作业范围，因而造成了误差的累计。网络RTK无须进行迁站，所以也就避免了由于上述原因产生的累计误差。并且由于所有的测量点都是基于相同的“参考站”，所以就确保了测区精度均匀、稳定，实现了对整个测区的高精度控制。
(3)常规RTK系统的可靠性取决于单个基站，该基站出现了问题时，将导致移动站解算错误，对作业精度产生严重影响。而网络RTK是由多个GPS参考站网络来虚拟基准站的，即使单个参考站出现问题也很容易被识别与剔除，不会导致数据被错误使用，有效地保证了系统可靠性。
2.实例
1.测试条件
测区位于唐山市滦县境内，东经117°50′03″～117°52′11″，北纬39°17′20″～39°22′15″，测区属平原地区， 平均海拔为38 m， 最大高差40 m; 主要地物为道路、旱地、林地、居民地;有部分小山包，山上无高大树木。由于测区成带状，长度较长，故采用静态GPS 控制测量进行首级控制. 河道、道路、水田、旱地等，测区内有6个二等三角点，平均间距4.3km，拟布设I级导线，布设长度约6km，共布设14个点位。
测试仪器为Trimble R4型GNSS接收机，仪器标称精度为5mm+1ppm，使用的CORS信号为河北省卫星定位综合服务系统。河北省卫星定位综合服务系统是由河北省测绘局与河北省气象局、中国人民解放66240部队合作建设的。系统目前在河北省境内新建了GNSS连续运行参考站27个，利用原有参考站5个，形成由32个参考站组成的统一网络，新建参考站使用的为Trimble NetR5接收机，可以接收GPS和GLONASS卫星信号以及将来GPS的L2C信号；天线采用的为天宝公司最新研制的Zephyr Geodetic2天线，具备高质量性能和通过亚毫米相位中心稳定性、强劲的低角度跟踪和显著减少基于地面的多路径而实现最优精度。大部分参考站与数据中心的通信采用2M光纤气象专网，部分参考站站采用ADSL-VPN或无线GPRS方式连入；控制中心采用Trimble公司的RTKNet软件最新版；实时动态用户采用GPRS或CDMA无线通讯网络与数据中心相连。
2.测试数据遵循的规范与坐标系统
已知点的坐标为西安80坐标系统，校正方式采用多点工地校正;
2009年发布的测绘行业标准CH/T 2009-2010全球定位系统实时动态（RTK）测量规范对四等及以下各级控制网的布设方法做出了规范：本文中的实验数据精度评定遵循以下要求：
表1、精度评定要求
3.WEBRTK 定位不同时间观测的内部符合精度测试
RTK定位的内部符合精度，即RTK定位系统本身的精度，与坐标转换及已知点精度的高低无关。可通过流动站重复测量同一控制点进行比较。本研究主要从以下方式测试RTK定位的内部符合精度。
(1) 定位时间与定位精度关系对比的内部符合精度的测试与分析
以D02、D03、D04进行工地校正，选择测试区内I级导线点IE04，进行每20分钟一组的RTK控制观测，每组观测6次观测历元数分别为10s、20s、30s、40s、50s、60s，共观测10组。所得结果如下：
表2、定位时间与定位精度对比数据和静态观测所得坐标差△S（）
由上表可知，自7:00至10:00的10组观测，网络RTK所得数值较为稳定，没有出现大规模的坐标跳变。同一时间的6个观测值比较，当观测历元达到30s时，数据离散型快速收敛。继续增加观测时长，数据收敛减慢。
(2)以不同已知点为进行工地校正的内部符合精度的测试与分析
每次选用测区内的6个二等三角点中的2个进行工地校正，然后以40s对IE04进行观测。
表3、不同校正点观测数据和静态观测所得坐标差△S（）
6个二等三角点距离IE04位置最近的D03距离为1.1km，位置最远的D03距离为7.1km，由上表可以看出，校正距离远近对于控制点观测的影响不大。
3．结论及注意事项
(1) 使用网络RTK连续重复测量同一控制点坐标测试，其观测坐标具有较好的稳定性和内部可靠性。
(2) RTK测量时，当定位模式为固定解时，定位时间为30s-40s即可获得较高的定位精度，延长定位时间对定位精度无明显提高。缩短定位时间，则定位精度不满足要求。
(3) 通过RTK定位结果与静态GPS控制测量结果进行对比分析， RTK定位结果略低于静态GPS控制测量的结果，但能满足低等级控制点布设的要求。RTK定位具有较好的外部可靠性。RTK 定位相对全站仪导线测量而言，不受通视条件限制，且可以实时提供三维坐标。但RTK受GPS接收信号和差分距离的限制。在丘陵、山地地区，高度角10°以上有障碍物地区，应慎重使用网络RTK方法布设控制点。
参考文献：
[1]段祝庚， 赵建华.用RTK進行带状地形图根控制测量的精度分析[J].中南林业科技大学学报.2007.(06) 22-126.
[2]谢世杰. RTK特点与误差分析[J]. 测绘工程.2002.(06) 34-37.
[3]吴文坛，张现礼，史进志.TEQC在河北CORS系统站点环境检测中的应用[J].地理空间信息. 2009，(06) 81-84.
关键词：网络RTK，控制测量
中图分类号：TN711文献标识码： A
1.网络RTK工作原理
为了解决常规RTK技术存在的缺陷，实现区域范围内精度均匀的实时动态定位，网络RTK技术应运而生，其中比较有代表性的就是Trimble的VRS( Virtual Reference Station)虚拟参考站技术和Ashtech的MAC（主辅站技术）。本文主要以虚拟参考站技术作为研究重点。
虚拟参考站技术就是利用地面布设的多个参考站组成GPS 连续运行参考站网络（CORS），综合利用各个参考站的观测信息，通过建立精确的误差模型（如电离层、对流层、卫星轨道等误差模型），在移动站附近产生一个物理上不存在的虚拟参考站，移动站与虚拟参考站进行载波相位差分改正，VRS技术最大意义在于，它将克服以上的局限性，扩展RTK的作业距离。
与传统RTK技术相比，网络RTK有如下优势：
(1)由于接收到的改正信息是由虚拟的VRS所发送，因此无须再独立架设基站，从而减少了仪器及人员的配备，降低了作业成本，提高了RTK作业的机动性与灵活性。作业过程中节省了基站迁站的时间，从而提高了工作效率。
(2)常规RTK受电台作业距离限制，移动站超出基站有效作用范围时，不得不迁站以延长作业范围，因而造成了误差的累计。网络RTK无须进行迁站，所以也就避免了由于上述原因产生的累计误差。并且由于所有的测量点都是基于相同的“参考站”，所以就确保了测区精度均匀、稳定，实现了对整个测区的高精度控制。
(3)常规RTK系统的可靠性取决于单个基站，该基站出现了问题时，将导致移动站解算错误，对作业精度产生严重影响。而网络RTK是由多个GPS参考站网络来虚拟基准站的，即使单个参考站出现问题也很容易被识别与剔除，不会导致数据被错误使用，有效地保证了系统可靠性。
2.实例
1.测试条件
测区位于唐山市滦县境内，东经117°50′03″～117°52′11″，北纬39°17′20″～39°22′15″，测区属平原地区， 平均海拔为38 m， 最大高差40 m; 主要地物为道路、旱地、林地、居民地;有部分小山包，山上无高大树木。由于测区成带状，长度较长，故采用静态GPS 控制测量进行首级控制. 河道、道路、水田、旱地等，测区内有6个二等三角点，平均间距4.3km，拟布设I级导线，布设长度约6km，共布设14个点位。
测试仪器为Trimble R4型GNSS接收机，仪器标称精度为5mm+1ppm，使用的CORS信号为河北省卫星定位综合服务系统。河北省卫星定位综合服务系统是由河北省测绘局与河北省气象局、中国人民解放66240部队合作建设的。系统目前在河北省境内新建了GNSS连续运行参考站27个，利用原有参考站5个，形成由32个参考站组成的统一网络，新建参考站使用的为Trimble NetR5接收机，可以接收GPS和GLONASS卫星信号以及将来GPS的L2C信号；天线采用的为天宝公司最新研制的Zephyr Geodetic2天线，具备高质量性能和通过亚毫米相位中心稳定性、强劲的低角度跟踪和显著减少基于地面的多路径而实现最优精度。大部分参考站与数据中心的通信采用2M光纤气象专网，部分参考站站采用ADSL-VPN或无线GPRS方式连入；控制中心采用Trimble公司的RTKNet软件最新版；实时动态用户采用GPRS或CDMA无线通讯网络与数据中心相连。
2.测试数据遵循的规范与坐标系统
已知点的坐标为西安80坐标系统，校正方式采用多点工地校正;
2009年发布的测绘行业标准CH/T 2009-2010全球定位系统实时动态（RTK）测量规范对四等及以下各级控制网的布设方法做出了规范：本文中的实验数据精度评定遵循以下要求：
表1、精度评定要求
3.WEBRTK 定位不同时间观测的内部符合精度测试
RTK定位的内部符合精度，即RTK定位系统本身的精度，与坐标转换及已知点精度的高低无关。可通过流动站重复测量同一控制点进行比较。本研究主要从以下方式测试RTK定位的内部符合精度。
(1) 定位时间与定位精度关系对比的内部符合精度的测试与分析
以D02、D03、D04进行工地校正，选择测试区内I级导线点IE04，进行每20分钟一组的RTK控制观测，每组观测6次观测历元数分别为10s、20s、30s、40s、50s、60s，共观测10组。所得结果如下：
表2、定位时间与定位精度对比数据和静态观测所得坐标差△S（）
由上表可知，自7:00至10:00的10组观测，网络RTK所得数值较为稳定，没有出现大规模的坐标跳变。同一时间的6个观测值比较，当观测历元达到30s时，数据离散型快速收敛。继续增加观测时长，数据收敛减慢。
(2)以不同已知点为进行工地校正的内部符合精度的测试与分析
每次选用测区内的6个二等三角点中的2个进行工地校正，然后以40s对IE04进行观测。
表3、不同校正点观测数据和静态观测所得坐标差△S（）
6个二等三角点距离IE04位置最近的D03距离为1.1km，位置最远的D03距离为7.1km，由上表可以看出，校正距离远近对于控制点观测的影响不大。
3．结论及注意事项
(1) 使用网络RTK连续重复测量同一控制点坐标测试，其观测坐标具有较好的稳定性和内部可靠性。
(2) RTK测量时，当定位模式为固定解时，定位时间为30s-40s即可获得较高的定位精度，延长定位时间对定位精度无明显提高。缩短定位时间，则定位精度不满足要求。
(3) 通过RTK定位结果与静态GPS控制测量结果进行对比分析， RTK定位结果略低于静态GPS控制测量的结果，但能满足低等级控制点布设的要求。RTK定位具有较好的外部可靠性。RTK 定位相对全站仪导线测量而言，不受通视条件限制，且可以实时提供三维坐标。但RTK受GPS接收信号和差分距离的限制。在丘陵、山地地区，高度角10°以上有障碍物地区，应慎重使用网络RTK方法布设控制点。
参考文献：
[1]段祝庚， 赵建华.用RTK進行带状地形图根控制测量的精度分析[J].中南林业科技大学学报.2007.(06) 22-126.
[2]谢世杰. RTK特点与误差分析[J]. 测绘工程.2002.(06) 34-37.
[3]吴文坛，张现礼，史进志.TEQC在河北CORS系统站点环境检测中的应用[J].地理空间信息. 2009，(06) 81-84.