张想平

(兰州城市建设设计院，甘肃兰州 730030)

1 前言

RTK技术以其测绘成果精度较高、观测方法简便灵活、观测速度快等特点在图根控制测量、道路中线定测和点位放样等领域得到了广泛应用。在RTK的施测过程中，由于受已知控制点分布位置环境和各种通信通讯信号、高压电磁波、城市高楼、装潢材料的强反射性以及多路径效应等因素的影响，使得在RTK施测过程中往往出现数据链传输不稳健，无法进行动态初始化或整周模糊度计算、长时间出现单点定位或浮点解，无法获得固定双差解、卫星无法锁定甚至接收不到足够的卫星等现象，要解决这些问题，基准站位置的选择非常重要，如果我们掌握了基准站设置过程中内外业准备工作的技巧和方法，常常会收到事半功倍的效果，为此，笔者根据长期的工作经验和总结，就RTK技术基准站设置方法的应用加以探讨。

2 RTK基准站的设置方法

方法一:任意点设定法。

任意点设定法就是在测区内任意点上设置基准站，可以是已知点，也可以是未知点。该方法设置基准站比较简单，基准站位置的选择余地比较大，但是选择该方法设置基准站给后面进行转换参数工作带来很多不便。我们知道，GPS技术在定位过程中直接获取的点位坐标是在WGS－84坐标系下的三维坐标值，而在实际的工程应用中，我们需要的是在国家坐标系或地方坐标系下的平面坐标和高程，因此，在每次进行RTK作业前必须先要利用3个或3个以上已知控制点，进行7个坐标转换参数的解算。利用任意点设置基准站作业时，应该先在GPS电子手簿中建立工程名称，并输入3个以上已知控制点在地方坐标系下的坐标。在工程作业时先设置好基准站和流动站，然后要施测出3个以上已知控制点的WGS－84坐标并和相应已知点的地方坐标进行匹配，从而解算出进行坐标转换的7个参数，才能正常进行作业。由于通常情况下已知点之间相距较远，往往交通不便，匹配过程颇为费时费力。因此，该方法通常应用于测区内只有已知控制点的地方坐标而无法提前获取相应点的WGS－84坐标的情况下。

方法二:内业解算坐标转换参数法。

内业解算坐标转换参数法就是在内业准备工作时，首先在GPS电子手簿中输入测区范围内3个以上已知点的WGS－84坐标和其相应的地方坐标，从而解算出7个转换参数。在作业开始时，选择测区内视野开阔、信号辐射范围较广的已知点设置基准站，然后设置流动站即可开展作业了。该方法的特点是必须同时已知3个以上已知控制点的WGS－84坐标和相应的地方坐标，并在内业准备过程中将它们输入GPS电子手簿中(WGS－84坐标和地方坐标相应点名不能相同，84坐标点名可以加后缀)，从而利用电子手簿随机软件解算出7个坐标转换参数。由于我们通常在用GPS进行静态控制测量时，GPS数据平差处理成果报告同时提供有同一控制点的WGS－84三维坐标和地方平面坐标，如果我们联测了这些点的四等几何水准，这就为该方法的应用提供了丰富的基础数据，使得该方法的应用非常普遍。利用该方法设置基准站时不需要再实地联测已知控制点进行匹配，操作过程简单。而且由于GPS数据解算过程中进行了三维约束平差，已知点的WGS－84坐标点位精度高，求得的坐标转换参数可信度高。但利用该方法时由于提前进行了坐标参数转换，基准站设置时获取的WGS－84坐标是单点定位解，点位粗差大。因此，基准站必须架设在已知点上。这样，如果在测量过程中基准站离流动站较远或周围视野不开阔时，会出现信号传输不稳定的情况。这时，就必须搬移基准站，搬移基准站可以是已知控制点，也可以是基准站搬移前RTK点测量的过渡点。

方法三:已知点校正基准站法。

已知点校正基准站法就是首先在内业准备将3个以上已知点的WGS－84坐标和地方坐标输入GPS电子手簿并解算出7个转换参数，在作业开始时，选择测区内视野开阔、信号好、地势高的任意位置架设基准站，设置完流动站后，在已知点上进行点测量，当出现固定解时，在点测量菜单界面中点名栏中输入该工程名中已经存在的该点的点名，这时，电子手簿界面显示:该点已存在，请选择①覆盖该点名②重起名③校正基准站，这时，你只要选择“③校正基准站”，电子手簿界面就会显示出校正基准站的参数，选择确定即可完成对基准站的校正。已知点校正基准站法结合了前两种设置基准站的各自优点，方法简单，自由灵活，省时省力。

3 应用实例

北秦路(水秦段)是2011年兰州市政府的重点建设工程之一，该工程起于皋兰县水阜乡，终点接兰州新区纬一路东延段起点，全长 25 km。本次测量的主要任务就是进行道路中线的纵横断面测设，道路中线测量采用RTK技术。皋兰是一个多山地和丘陵的小县，县城的四周都是连绵起伏的山脉，北秦路中线几乎一半以上就处在山坡和丘陵地带。由于我们已经在整个测区内进行了静态控制测量和四等水准测量，已知点的WGS－84坐标和地方坐标是同时知道的，因此我们没必要选择方法一设置基准站。当我们刚开始进行道路中线定测时，应用内业解算坐标转换参数法架设基准站，许多已知点周围山大沟深，信号传输不好，施测线路不长距离就要搬移基准站，十分不便。后来经过大家仔细探讨，发现了已知点校正基准站法的方法，我们就直接将基准站架设在了赵家铺对面的山顶上，在已知点GL23上进行了基准站的校正，并在已知点GL22上进行检核，结果发现该点的平面点位精度为 0.009 m，高程精度为 0.015 m，完全符合规范要求。利用该方法架设基准站后，由于其地理位置处于最高的山顶，视野十分开阔，信号传输稳定，基准站前后 4 km内不用搬移，为我们顺利完成测绘任务创造了良好的条件。

4 总结

本文主要讨论了RTK基准站设置3种方法和其应用优缺点，在生产实践中究竟选择那种基准站设置方法，我们应根据已知条件和测区周围的环境等要素来确定。但在进行RTK基准站设置时，无论应用哪种方法，都应考虑以下几点:

(1)基准站在一定的范围内数据能够稳定传输;

(2)参与坐标参数转换的已知控制点一定要均匀分布在基准站的外延以内，否则会产生地球曲率形变的影响;

(3)基准站要尽量架设在避开高大的建筑物、变压器和通讯发射塔，以减少多路径效应和屏蔽现象等对观测精度的影响。

总之，基准站设置方法有好多种，我们要仔细分析已知条件和周围环境，选择简便、快捷的RTK技术基准站设置方法，使之更好、更稳健的传输基准站信号，有利于我们进行RTK测量工作的开展。

参考书目

［1］田青文.测量学［M］.北京:地质出版社，1995

［2］北京合众合拓普科技发展有限公司.TOPCON/JAVAD GPS实时动态测量(RTK)系统工程测图放样软件操作手册.

［3］李天文等.GPS测量操作与数据处理［M］.武汉:科学出版社，2010

［4］徐绍铨，张华海，杨志强.GPS测量原理及应用［J］.武汉:武汉大学出版社，2002

［5］宋秉红，杨明光.RTK技术在城市测量中的应用.测绘通报，2005(2)