摘要：本文介紹了GPS RTK的作業類型、作業方法和作業半徑(作業范圍),以及在村鎮建設測繪中的作用。具體闡述了GRS RTK在工程施工前的規劃地形圖測繪中的作用及其與傳統方法相比的優點及缺點.在規劃完成后落實具體工程開工前的施工紅線放線放樣中的作用，直至在最后竣工圖測繪中的作用。

　　關鍵詞：GPS,RTK,村鎮規劃建設測繪

　　1、GPS RTK

　　RTK (Real Time Kinematic)定位技術是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級精度。在RTK 作業模式下，基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據，還要采集 GPS 觀測數據，并在系統內組成差分觀測值進行實時處理。流動站可處于靜止狀態，也可處于運動狀態。RTK技術的關鍵在于數據處理技術和數據傳輸技術。目前和未來的發展有可能逐漸被網絡RTK替代以有的UHF電臺模式。

　　2、GPRS 網絡RTK技術

　　GSM(Global System for Mobile)是一種使用撥號方式連接的電路交換數據傳送方式，具有語音通話和數據交換的功能，我們平常用的手機通話就是GSM的語音通話功能，而手機短信就是GSM的數據交換功能。

　　GPRS 是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現有的GSM系統上發展出來的一種新的分組數據承載業務(是在現有GSM網絡基礎上疊加的一個專為高速數據通信而設計的新的網絡)。GPRS充分利用了現有移動通信網的設備，通過在GSM網絡上增加一些硬件設備和軟件升級，形成一個新的網絡邏輯實體，手機通話繼續使用GSM，而數據的傳送便可使用GPRS，由于采用分組的方式傳輸數據，理論上最高數據速率可達171.2kbit/s，客戶可以在移動狀態下，在用手機通話的同時使用各種高速數據業務：包括高速電子郵件傳遞(帶有圖形等大型文件附件)、網上沖浪、訪問企業廣域網等業務。

　　WAP是"Wireless Application Protocol"(無線應用協議)的英文縮寫，WAP是無線Internet的標準，由多家大廠商合作開發，它定義了一個分層的、可擴展的體系結構，為無線Internet提供了全面的解決方案。簡而言之，WAP是一個移動上網的標準協議，就如用PC機上網的Internet的WEB協議一樣。

　　2.1 VRS是虛擬基準站(Virtual Reference Sta-tions)的英文縮寫，是目前RTK進行差分作業的一種虛擬參考站的技術，即用戶通過網絡發送VRS信息， 單機即可進行RTK作業。VRS正在改善著 RTK 定位的質量和距離，增強RTK的可靠性，并減少OTF初始化的時間。VRS技 術，可以在50Km左右時使RTK定位平面位置精度為1—2cm，并無需設立自己的基準站。其應用領域將逐漸涵蓋陸地測量、地籍測量、航空攝影測量、GIS、設備控制、電子和煤氣管道、變形監測、精準農業、水上測量、環境應用等諸多領域。

　　目前我國已建或建成VRS系統的城市：上海、武漢、東莞、天津、北京、成都、重慶、昆明、深圳。

　　2.2 GSM、GPRS、WAP的區別

　　GPRS與GSM系統最根本的區別是，GSM是一種電路交換系統，而GPRS是一種分組交換系統。GPRS特別適用于間斷的、突發性的或頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。我們可以將GPRS理解為GSM的一個更高層次,目前我們所說的中國移動的GSM網絡中同時加載了GSM與GPRS的兩大業務，只是GPRS更高級罷了，是中國移動所說的3G產品一個過渡，相當于2。5G。簡單舉例來說，就是GSM是用來進行語音通話的，而GPRS即可以語音通話，還可以視頻通話，更可以用來高速傳輸數據。

　　WAP的中文是無線應用協議，它與GSM、GPRS屬于不同的范疇，它的目的是將互聯網的豐富信息及先進的業務引入到移動電話等無線終端之中。打個比喻，GPRS和GSM都是馬路，而WAP是在馬路上的汽車。中國移動開通GPRS之后，WAP就行駛在GSM和GPRS兩條馬路上，而行駛在GPRS的馬路上可以提高數據傳輸速度。因此，現有WAP上的內容一樣可以通過GPRS進行瀏覽和應用。

　　綜上所述，現在網絡RTK的數據傳輸方式主要就是GSM與GPRS兩種(CDMA是與GSM相類似的一種數據傳輸方式，平常有廠家所說的WAP、VRS等都不是數據傳輸方式。

　　目前，GPRS作為GSM的一種更高形式，相對原來GSM的撥號方式的電路交換數據傳送方式，GPRS是分組交換技術，具有“實時在線”、“按量計費”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優點。

　　3、 GPRS 網絡RTK技術在村鎮建設的應用

　　通過多處實驗證明GPRS RTK 技術即網絡 RTK 技術可行可用的。我們單位于2010年7月新增賓得SMART8800雙星GPS 該型號機器支持雙星，即 GPS 和GNSS兩套衛星定位導航系統大大提高其定位精度和空間PDOP值大小，提高差分初始化速度。為提高其作業半徑我采用GPRS網絡RTK作業方法。

　　采用GPRS 網絡 RTK 的作業方法使用3張USM卡。每月每張卡提供300M流量以滿足作業需求。GPRS網絡RTK的作業半徑一般平原地區在50KM-70KM。我單位轄區鄉鎮多數在這半徑范圍內完全可以滿足我們測繪的需求。

　　以往的傳統GPS RTK做法是到一個測區架設一次基準站。老方法中基準站的附件比較多，例如：天線、電瓶、電臺、腳架等，架設位置如果不是很好還會影響信號接收的效果。并且傳統UHF電臺天線方法分為高低2個頻段。高頻段工作范圍在平原情況下僅為20KM。

　　因為我們做具體規劃的地形圖測繪只要滿足規劃要求即可。工作性質上要求我們不可能一天僅對一個小的測區進行地形測繪，而是有時候可能對3到4個小的測區進行地形圖測繪。如果是在不同鄉鎮內、不同位置對這三四個測區用傳統的UHF電臺天線進行測繪的話可能花費很多時間用來架設基準站。

　　采用CORS(連續參考站技術)做法，將基準站架設在單位樓上，設置成GPRS作業模式后可以對以我單位樓頂為圓心50KM為半徑的范圍內進行測繪。由于東港地區地形比較平坦沒有什么高山所以信號的傳播方面沒有太多的影響，在該GPSR基站建立后，在東港地區周邊范圍50KM的地區進行1：1000的地形圖測繪、放線、竣工驗收，可以更加方便快捷，GPRS 網絡RTK發揮了很好的效果。

　　示例如下:

　　3-1-1.面積大于1平方公里的地形圖測繪

　　項目名稱：山城水庫地形圖測繪

　　山城水庫坐落于東港市前陽鎮長川村境內。該地區所測繪地形圖約4平方公里。該地區距離基準站15KM。大多數人會考慮其由于距離遠而造成的誤差問題，所以我們對該地區首先進行控制，該地區采用國家80坐標系3度帶投影該測區控制點是由3個2級點以快速靜態模式發展下來的。在測區范圍我們共計做了4個已知控制點每日測圖都對這幾個點進行檢查后進行測圖。用多點校驗的方法確保其滿足1：1000地形圖測繪的需求。工作日12天。對該地區的地形包括水庫水岸線范圍進行測繪平均日工作8小時平均日工作量為0.3平方公里若按圖幅計算平均一日1幅圖。其中由于GPS信號原因林區的測繪速度會很低不過在樹葉稀少的地方依然可以進行測繪。

　　方便簡潔的作業模式，簡單易學的操作方法。提高了我們的工作的效率，如用傳統方法或者是全站儀測圖來做則需要更長的時間來做。

　　3-1-2.面積大于1平方公里的帶狀地形圖

　　項目名稱：G201 及 G201 至濱海公路帶狀地形圖

　　G201東港市長山鎮至東港市北井子鎮之間G201拓寬規劃用圖測繪。該地形圖采用獨立坐標系，1.5度帶投影，比例尺1：1000。其線狀帶寬200米即中線左右各100米以滿足規劃的需求。路線長約40公里約8平方公里的地形圖。其中G201兩側帶狀地形圖周圍房區較多，對于GPS來說房區是GPS的弱點。因此我們采用的是雙星GPS加上網絡RTK作業模式在保證精度要求的條件下我們將GPS桿升高到3.5M的位置以提高信號初始化的速度。超過房屋檐頭避免信號的遮擋并且能準確的測量出房屋角的位置及關系。有時采用GPS鋼尺配合作業對于4點房屋進行量寬。

　　同時采用編碼法對相應地物進行編輯節省了繪制草圖和記憶點號的時間。因為采用的編碼均為漢字，通俗易懂地反映了現場的地形要素。傳統方法與GPS結合體現出測繪的嚴謹。

　　3-1-3.線路工程施工放線

　　項目名稱：北井子鎮 椅圈鎮 6萬6KV 輸電線路

　　北井子鎮距基站距離21公里(直線距離)車行距離30公里。信號良好。線路長3公里。該線路穿越地區大多是稻田，不過距離21公里的信號較長，我們使用1+2的GPS，對兩個移動站進行不同的配置：一個是GPRS模式的移動站，一個是傳統的UHF移動站。如采用傳統方法，在到21公里處UHF移動臺的信號完全丟失了單點解狀態。而采用GPRS模式的移動站則是固定解 數據連2.0 PDOP 2.3 可見衛星14顆 公用衛星12顆。說到衛星有人會問為什么我說到我收到了12顆共同衛星(正常的GPS衛星最多可看到的為11顆)。這就是雙星GPS的特別指出其能同時接受美國GPS衛星的信號也能接受GNSS俄羅斯格洛納斯衛星信號。原來使用傳統GPS效果很差，是因為有時間段的問題雖然雙星也有不過比較看強了很多也正是因為這個原因。

　　椅圈鎮距離基準站40公里信號正常，不過反映遲緩了。由于距離的延續其距離是上述地區的2倍但依然可以收到固定解。如何保證精度依然是在測區校正點。所以我的基站用遠是屬于架設在未知點上。如果考慮聯測的話有大網可以對下面鄉鎮進行控制的話可以提高我們的工作效率。方便檢查校對，對工程負責。方便自身工作。

　　3-1-4.跨海工程放線測圖中GPS RTK的應用

　　項目名稱：北井子鎮獐島村小學項目

　　該測區位于北井子鎮獐島村獐島，就是對外宣稱萬里海疆的第一島，該島位于黃海據基準站距離15公里。因為在去獐島之前對北井子鎮進行多次測繪放線所以該地區成為放心完成的實驗地區，所以在北井子鎮內點校正后對獐島內部小學進行放線工作。之前對控制點進行檢查后再進行的放線，在去獐島之前的時候還沒底的不曉得是否可以，后來事實證明可以。

　　項目名稱：鹿島地形圖測繪

　　對鹿島地形圖進行補測，由于鹿島面積比獐島的面積大所以需要做控制。在島內進行測圖工作如果基準站放在單位樓上的情況充電等問題很難解決，因此我將基準站設置在鹿島山上，然后回到大孤山進行點校驗工作，然后在島內分布了6個也就是3對控制點，分別對島北側、南側和中間進行控制。將點引入后方便檢查后進行測量。

　　GPS擺脫傳統方法，無需通視,更方便了跨江跨河跨海工程控制網的組建工作。

　　3-1-5.住宅小區及廠房放線中GPS RTK的應用

　　項目名稱：前陽鎮泰陽佳城小區 前陽鎮陽光新城 前陽鎮合馨園小區

　　泰陽佳城小區1期14棟建筑，合計建筑面積6萬多平方米。大約所需放樣點位30余個。傳統方法全站儀，首先是控制然后將各個點輸入全站儀后對其進行坐標放樣。而我使用GPS RTK時是將DWG格式圖上的點通過CASS提取出來經過以 點號，X，Y，H 為順序的CSV格式文件直接導入PDA中，避免了輸入過程中按錯讀錯而導致的線位偏移。

　　項目名稱：前陽鎮 前陽村 海珠煤業科技發展有限公司新建廠房

　　項目名稱：前陽鎮 榆樹村 萬順汽車裝配有限公司廠房、辦公樓

　　上述2個廠區均為新建大型廠區 ，廠區面積都比較大。雖然海珠煤業是用全站儀進行放線的不過我在這里提到了因為驗線和竣工時候我們使用的GPS。萬順汽車裝配有限公司廠房辦公樓是完全依照圖上坐標進行放線落成的。

　　項目名稱 ：孤山鎮宮屯村居民點地界放線

　　孤山鎮宮屯村位于基站直線距離55公里處信號正常，不過初始化速度緩慢大約2分鐘左右。同樣我在孤山鎮內校正點后對該地區進行放樣此時基準站設置在55公里外的單位樓上。

　　項目名稱：十字街鎮垃圾填埋場項目

　　該測區位于東港市十字街鎮赤榆村，地形山地同樣基站位于樓上依然對該地區進行放線工作。放線的原則是放完后再采集回去落到圖上。該測區離基準站距離15公里。

　　第四部分.總結

　　在村鎮建設中GPS RTK 起到了關鍵的作用，雖然它僅僅是一工具不過其真正的提高了效率。方便了我們的具體測繪工作，讓測繪也變成了及時性的工作。一個項目從最開始的地形圖測繪，到后來的放線、開槽驗線、竣工。可以貫穿了整個在我們村鎮建設測繪方面(具體對于規劃)的大部分工作。使用GPRS 技術，解決了測區散 、測區大、測區不通視的難題。有了GPRS 我們不怕沒有密林的山脈。只要有通信網絡有GPS信號兩者同時存在我們的狀態“固定的”。測繪房區我們的信號不再是“浮動的”。也不用害怕超過20公里信號是“單點的”。

　　參考文獻：

　　[1] 《GPS測量操作與數據處理》 魏二虎，黃勁松編 武漢大學出版社 2004年6月

　　[2]《全球定位系統(GPS)原理與應用》 袁安存 大連海事大學出版社 1999年

　　[3]《 GPS定位原理與技術 》 周建鄭 黃河水利出版社 2005年7月