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摘要：利用WZCORS系统，基于工程实例和实验数据提出了ＲＴＫ高程拟合在管线测量中的应用，以及ＲＴＫ高程测量的注意事项。
关键词高程拟合；注意事项
Abstract: using WZCORS system, based on the engineering example experimental data and puts forward the elevation in pipeline fitting RTK to the measurement of the application, and the points for attention of RTK elevation measurement.
Key words elevation fitting; note
中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
1 概述
受温州市排水有限公司的委托，我院对温州市建成区范围内的排水管网进行了普查。在控制测量方面，平面和高程控制一般沿市政道路布设，但有些一级管线并不是沿市政道路敷设，由于管线点离控制点较远（大于150米），不能用极坐标法采集其平面坐标和高程，但现势地形又不利于高程控制的布设，按技术设计书要求需用图根导线或图根水准进行高程布控，施测难度较大，拟用RTK直接对管线点的平面坐标和高程进行测量，以提高工作效率。
目前，温州市连续运行卫星定位综合服务系统（简称WZCORS）已投入使用，在管线点测量中，可利用WZCORS系统，采用网络RTK的方式来获取管线点三维地理坐标，通过流动站测得的大地高减去流动站的高程异常来获得管线点的正常高。
2 RTK 定位技术测量管线点高程的可行性
RTK 定位技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，具有定位精度高，数据安全可靠，作业不受通视条件影响、操作简单，作业效率高等优点，能有效减少因地形复杂带来的繁重工作量。
2 .1 测量实施
由于排水管网普查范围区域地势平坦，所以此次测试选取了面积约为6个平方公里地势平坦的区域。按《CH/T 2009-2010 全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》对RTK图根点测量的要求观测了23个测试点。见图1
图1 测试点分布示意图
在测试点周围观测了7个已知E级GPS点（G2、G3、G5、G7、G9、G19、G21），位置分布在测区的四个方向且包围整个测区。在测区现场通过点校正的方法，将所有测试点的WGS－84坐标和大地高转换为温州城市坐标系投影坐标和正常高。转换时水平、垂直转换残差均在±2.0厘米以下。
全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范对控制点测量精度预设值，要求平面收敛精度不大于2 厘米，高程收敛精度不大于3 厘米，由于城市地下管线探测技术规程对地下管线点的高程测量精度要求较高，高程测量中误差不得大于±3cm（相对于邻近高程控制点），所以本次测试提高了控制点测量精度指标预设值，点位平面收敛精度1.5 厘米，高程收敛精度2.0 厘米；观测时为了提高待测点的观测精度，将接收机用对中器对中测试点，观测时间大于等于60秒，进行两次观测取平均值；观测中，取平面精度和垂直精度均小于±2.0 厘米时进行记录。
平面坐标成果经全站仪坐标校核，坐标较差均小于±5cm，符合规范检测要求。高程数据及统计结果见表1 .
表1RTK高程与四等水准高程测量成果比较
2 .2 高程精度统计与分析
测区内测试点的高程均为近期用四等水准联测过的点，准确性较高。从以上统计数据可以看出, 较差最大的为3cm，较差最小的为0.2cm，高程较差1cm以内的点数为12个，占测试点总数的52%，高程较差1～2cm的占测试点总数的35%，高程较差2～3cm的占测试点总数的13%，中误差为±1.02cm。根据规范要求，管线点的高程中误差（指测点相对于邻近高程控制点）应≤±3cm，结果表明RTK 高程用于管线点高程测量精度是比较理想的。
3、RTK 高程测量的注意事项
为了提高RTK高程的拟合精度，在RTK 高程测量时需注意以下事项：
3.1求解平面转换参数，至少要联测三个已知平面坐标点，求解高程转换参数则需要联测四个已知高程点，联测的所有已知點应分布均匀，且能覆盖整个测区。为了提高WGS-84坐标系与当地坐标系数学模型的拟合程度，进而提高待测点的精度，通常要联测6个以上已知点。考虑到电磁波干扰及湖面、水面及建筑物等带来的多路径效应，已知点应选在开阔处, 避开高压线及无线电发射源、树林、水面、民房等。
3.２测量时需采用一些方法来提高测量精度。如使用对中器、选择最佳观测时段、延长测量时间、增加观测次数等。同精度两次测量值的较差取3厘米以下为宜。
3.３ＲＴＫ高程拟合的精度主要取决于GPS大地高的精度、重合点正常高的精度、重合点的分布情况和高程拟合模型的选择。因此当起算点精度较高、参加拟合的重合点数量比较充足并且重合点的分布较均匀时，高程拟合的精度高。
3.4剔除粗差影响。由于RTK作业成果的可靠性只有95 % ～99 % , 所以在RTK 作业过程中不可避免地存在着粗差, 且在观测过程中不能做出准确的判断, 应采用一定的方法来剔除粗差,如多次初始化观测、 比较各次观测值等方法来剔除粗差。相邻点间可用全站仪校核以检查是否存在粗差。
4 结 语
在高程异常变化比较平缓的地区，在满足上述条件的情况下,RTK 高程精度能接近±3 cm，满足城市地下管线探测技术规程对地下管线点高程测量中误差相对于邻近控制点不大于±3cm的要求。
参考文献
[1] CH/T 2009－2010《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》
[2] CJJ61-2003《城市地下管线探测技术规程》
[3]温州市排水管网普查技术设计书
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词高程拟合；注意事项
Abstract: using WZCORS system, based on the engineering example experimental data and puts forward the elevation in pipeline fitting RTK to the measurement of the application, and the points for attention of RTK elevation measurement.
Key words elevation fitting; note
中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
1 概述
受温州市排水有限公司的委托，我院对温州市建成区范围内的排水管网进行了普查。在控制测量方面，平面和高程控制一般沿市政道路布设，但有些一级管线并不是沿市政道路敷设，由于管线点离控制点较远（大于150米），不能用极坐标法采集其平面坐标和高程，但现势地形又不利于高程控制的布设，按技术设计书要求需用图根导线或图根水准进行高程布控，施测难度较大，拟用RTK直接对管线点的平面坐标和高程进行测量，以提高工作效率。
目前，温州市连续运行卫星定位综合服务系统（简称WZCORS）已投入使用，在管线点测量中，可利用WZCORS系统，采用网络RTK的方式来获取管线点三维地理坐标，通过流动站测得的大地高减去流动站的高程异常来获得管线点的正常高。
2 RTK 定位技术测量管线点高程的可行性
RTK 定位技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，具有定位精度高，数据安全可靠，作业不受通视条件影响、操作简单，作业效率高等优点，能有效减少因地形复杂带来的繁重工作量。
2 .1 测量实施
由于排水管网普查范围区域地势平坦，所以此次测试选取了面积约为6个平方公里地势平坦的区域。按《CH/T 2009-2010 全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》对RTK图根点测量的要求观测了23个测试点。见图1
图1 测试点分布示意图
在测试点周围观测了7个已知E级GPS点（G2、G3、G5、G7、G9、G19、G21），位置分布在测区的四个方向且包围整个测区。在测区现场通过点校正的方法，将所有测试点的WGS－84坐标和大地高转换为温州城市坐标系投影坐标和正常高。转换时水平、垂直转换残差均在±2.0厘米以下。
全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范对控制点测量精度预设值，要求平面收敛精度不大于2 厘米，高程收敛精度不大于3 厘米，由于城市地下管线探测技术规程对地下管线点的高程测量精度要求较高，高程测量中误差不得大于±3cm（相对于邻近高程控制点），所以本次测试提高了控制点测量精度指标预设值，点位平面收敛精度1.5 厘米，高程收敛精度2.0 厘米；观测时为了提高待测点的观测精度，将接收机用对中器对中测试点，观测时间大于等于60秒，进行两次观测取平均值；观测中，取平面精度和垂直精度均小于±2.0 厘米时进行记录。
平面坐标成果经全站仪坐标校核，坐标较差均小于±5cm，符合规范检测要求。高程数据及统计结果见表1 .
表1RTK高程与四等水准高程测量成果比较
2 .2 高程精度统计与分析
测区内测试点的高程均为近期用四等水准联测过的点，准确性较高。从以上统计数据可以看出, 较差最大的为3cm，较差最小的为0.2cm，高程较差1cm以内的点数为12个，占测试点总数的52%，高程较差1～2cm的占测试点总数的35%，高程较差2～3cm的占测试点总数的13%，中误差为±1.02cm。根据规范要求，管线点的高程中误差（指测点相对于邻近高程控制点）应≤±3cm，结果表明RTK 高程用于管线点高程测量精度是比较理想的。
3、RTK 高程测量的注意事项
为了提高RTK高程的拟合精度，在RTK 高程测量时需注意以下事项：
3.1求解平面转换参数，至少要联测三个已知平面坐标点，求解高程转换参数则需要联测四个已知高程点，联测的所有已知點应分布均匀，且能覆盖整个测区。为了提高WGS-84坐标系与当地坐标系数学模型的拟合程度，进而提高待测点的精度，通常要联测6个以上已知点。考虑到电磁波干扰及湖面、水面及建筑物等带来的多路径效应，已知点应选在开阔处, 避开高压线及无线电发射源、树林、水面、民房等。
3.２测量时需采用一些方法来提高测量精度。如使用对中器、选择最佳观测时段、延长测量时间、增加观测次数等。同精度两次测量值的较差取3厘米以下为宜。
3.３ＲＴＫ高程拟合的精度主要取决于GPS大地高的精度、重合点正常高的精度、重合点的分布情况和高程拟合模型的选择。因此当起算点精度较高、参加拟合的重合点数量比较充足并且重合点的分布较均匀时，高程拟合的精度高。
3.4剔除粗差影响。由于RTK作业成果的可靠性只有95 % ～99 % , 所以在RTK 作业过程中不可避免地存在着粗差, 且在观测过程中不能做出准确的判断, 应采用一定的方法来剔除粗差,如多次初始化观测、 比较各次观测值等方法来剔除粗差。相邻点间可用全站仪校核以检查是否存在粗差。
4 结 语
在高程异常变化比较平缓的地区，在满足上述条件的情况下,RTK 高程精度能接近±3 cm，满足城市地下管线探测技术规程对地下管线点高程测量中误差相对于邻近控制点不大于±3cm的要求。
参考文献
[1] CH/T 2009－2010《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》
[2] CJJ61-2003《城市地下管线探测技术规程》
[3]温州市排水管网普查技术设计书
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。