发表核心期刊单基站RTK点位检校与精确度测评分析

　　论文发表核心期刊推荐杂志《城市轨道交通研究》杂志1998年创刊之初为季刊，2003年起改为双月刊，2006年1月起改为月刊，2000年入选“中国科技论文统计源期刊”、“中国科技核心期刊”，2008年又入选“中文核心期刊”，已成为我国城市轨道交通领域内唯一的“双核心期刊”专业媒体。
　　[摘要]利用单基站RTK可以有效拓展CORS的测量范围，需要保证单基站RTK的点位与精度准确性。利用基于CORS的单基站RTK进行测量地区范围扩展时点位检校与精度评定的思想和原则，结合例子阐述了利用CORS对单基站RTK测量结果进行点位检校与精度评定的操作过程，并以此分析了CORS点位测量与单基站RTK点位测量精度变化的规律。

　　[关键词]CORS,单基站RTK,点位检校,精度评定

　　0引言

　　随着我国经济与技术的快速发展，城市CORS在近几年来得到了较好的完善，基本上对城市区域实现了全覆盖，使城市地理信息的采集更为方便。但在城市的一些边缘地区，CORS受到了限制，精度和可靠性大幅度降低采用单基站RTK可以很好地解决这个问题，为了保证单基站RTK的测量精度，就要对其进行点位检校与精度评定。

　　1点位检校与精度评定的思想和原则

　　1.1基本思路

　　设定某CORS的覆盖区域为A，在周边的覆盖处运用RTK单基站作业;设定单基站RTK的作业范围为B;CORS覆盖区域与单基站RTK的作业区域有重叠度，定为C。见如图1。

　　可在区域C中运用RTK单基站和CORS搜集特定量的重叠点作为基础，采用一定方法，运用CORS所定义的坐标框架基准来更正RTK单基站的测量结果，并评估数据的精准度，达到利用单基站RTK对CORS边缘覆盖区进行拓展范围的目的。利用此方式拓展CORS周边覆盖速度快，不需提前布设和CORS关联的高等级控制网，节约了一定的成本。虽在某地区采用单基站CORS能满足一般工程测量需求，但其兼容性和覆盖范围仍很大的限制。

　　1.2实施原则

　　通过上述基本思想，实现在CORS边缘覆盖区域，利用单基站RTK对测区拓展，需要遵循以下原则：

　　(1)CORS边缘覆盖区域和单基站RTK作业区域需要有一定范围的重合度。

　　(2)在重合区域分别依据两种手段采集一定数量、密度均匀的重合点。

　　(3)采用多项式拟合等方法，将CORS确定的基准传递到单基站RTK作业范围。

　　(4)对单基站RTK的最终数据采集结果进行精度评定。

　　通过以上4个原则，即可保证在CORS边缘覆盖地区单基站RTK测量成果的可靠性。

　　2实例分析

　　为了说明在CORS边缘覆盖地区利用单基站RTK进行测区拓展的具体实施过程，以CORS的边缘覆盖区域为例，笔者于2013年11月在其边缘覆盖重叠区域分别利用CORS及单基站RTK采集密度均匀的重合点32个，在CGCS2000坐标框架下对数据进行了分析。

　　单基站RTK的基站坐标采用的是WGS-84坐标框架下的当前瞬时历元坐标，其与CORS采集的CGCS2000坐标之间有一定的系统偏差。针对该系统偏差，采取线性拟合的方法进行去除，得到去除系统偏差后32个点位在两种坐标系统下的偏差，见表1。表1中的边长为单基站RTK基准站与流动站之间的空间距离。

　　依据表1的内容，制作距离―点位偏差图，距离为单基站RTK基准站与流动站之间的距离，则可得到32个点位偏差随距离变化的关系，结果如图2所示。

　　由图2可见，在去除系统偏差的情况下，在10km以内，两种作业模式下重合点位的偏差最大值为16mm;两种作业模式的点位偏差基本上呈线性关系;随着单基站RTK的距离增加，偏差逐渐增加，在32km处，偏差达到了50mm。

　　对偏差按照大小排序，以距离10km为界，设点i的点位偏差为δPi，区间统计个数为n，则点位偏差区间统计中误差σ可由下式得到

　　假设统计10km内和10km外的点位中误差分别为σ<10和σ≥10，则按照式(1)可得：σ<10=11mm;σ≥10=35mm。也就是说距单基站RTK基站10km内，采用CORS作业模式与单基站RTK作业模式对同一个点进行测量，在认为CORS的测量结果为真值的条件下，可认为单基站RTK的测量中误差保持在10mm内;而距离超过10km，则单基站RTK测量中误差逐渐增大，在32km处达到35mm。制作的距离―中误差图如图3所示。

　　如果32km范围内的全部32个点位按照同种观测精度处理，则按照式(1)可得到所有32个点位偏差的中误差σall=31mm，该误差已经超过一般情况下CORS测量的点位中误差10～20mm的限制。如果认为20mm的点位中误差为单基站RTK测量相对CORS的测量限差，则由图3可见，单基站RTK的最大作业距离应该保持在15km以内，且需要在CORS边缘覆盖重合区域用CORS对单基站RTK进行系统差校正。

　　3结语

　　综上所述，上文提及的例子说明了在CORS覆盖边缘地区，单基站RTK流动站与基准站的距离越远，单基站RTK测量的点位精确度就越低，因此我们要保证单基站RTK流动站与基准站的距离不能过远，否则误差就会变大，不利于单基站RTK的点位检校与精度测定。保证精度可靠才能使CORS继续向前发展，为城市地理信息的准确提供保障。

　　参考文献

　　[1]中国科学技术协会，中国测绘学会. 测绘科学与技术学科发展报告( 2011-2012) [M]. 北京：中国科学技术出版社， 2012.

　　[2]韩国超，刘莉萍，李春华，等. NRTK 定位原理与性能测试[J]. 测绘通报， 2010( 6).