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【摘 要】随着计算机技术、网络通讯技术，实时化GPS观测、数据处理技术的发展，基于网络RTK作业模式控制测量，在很大范围内逐渐代替传统的地形测量首级控制网、图根控制网，成为数字化测图控制测量的重要形式。基于网络RTK生产作业模式，在整个测区范围提供cm级精度平面坐标成果的同时，利用cm级似大地水准面精化成果，获取cm级精度点位正常高（水准高）成果，极大提高了测绘生产作业效率。
【关键词】网络RTK；控制测量；cm级似大地水准面精化
1 引言
随着测量技术发展进步，测量仪器设备升级、更新，测绘技术也逐步向信息化，地形图产品由传统纸质产品发展为数字化产品，富含的产品信息也有曾经的图形信息走图形信息表达，同时包括更多的属性信息，而基于空间地理信息的描述的现代化、信息化成为当前地形图产品的最重要形式。基于空间地理信息地形图测绘产品的精度决定了产品的应用的广泛度。地形图测绘在首级控制测量、图根控制测量控制下，采集细部图形信息、属性信息，进而形成现代化测绘信息产品。
地形图测绘工程实施前，应首先组织实施首级控制测量、图根控制测量用以同测区内国家、省市级高等级控制网衔接。而图根控制测量由传统的边角网、导线线网测量技术，发展到基于卫星定位的RTK、网络RTK测量技术应用阶段。网络RTK技术已经在日常测绘生产中广泛应用，本文结合其在控制测量中的应有对其进一步阐述。
2 网络RTK服务体系组成
当前主流的网络RTK技术有美国天宝公司采用的虚拟参考站技术、瑞士徕卡公司采用的主辅站技术等，不同技术各具自身技术优势，但就其系统硬件组成大致由以下几部分组成：
2.1 连续运行基准站网：
根据区域经济发展、科学研究，自然灾害监测等诸多行业、领域客观需求等，按照一定的空间间隔（经济发达区域及建城区40km~60km，山地及其他区域60km~80km）建设不同基础类型（房顶标、土层标、岩层标）的连续运行基准站观测墩，安装网络型全球导航定位系统（GNSS）接收机，配备具有扼制多路径效应的扼流圈或抑径板天线。
2.2 数据处理中心：
数据处理中心通过配置数据处理服务器、服务器运行操作系统、数据解算软件，实时解算基准站传输卫星观测数据、接收流动站发送的概略位置信息，根据流动站概略位置计算差分改正信息。
2.3 基准站网数据处理中心通讯网络：
基准站网与数据中心通讯网络构建是指将联系运行基准站网通过安全有效的网络通讯将基准站网数据传输至网络数据中心，由于数据安全保密及数据通讯传输速率要求，基准站网数据处理中心通常采用建立专线传输网络、共享地震、气象行业数据专线网络，公网上构建虚拟局域网方式，确保数据安全有效传输。
2.4 流动站客户端：
流动站客户端是直接应用与日常测绘生产的用户端，通常要求流动站客户端能够接收到全球卫星定位导航系统（GNSS）电磁波信号，当前主要应用的导航定位电磁波有美国的GPS卫星系统、俄罗斯的GLONASS卫星系统。流动站客户端通过接收卫卫星定位导航系统获取流动站的概略位置信息（定位精度约10m）。
2.5 流动站客户与数据处理中心的实时通讯：
流动站客户端为了获取厘米级精度的定位结果需要数据处理中心为其提供精确差分改正信息，这便要求流动站与数据处理中心能够实时通讯。流动站客户与数据处理中心的数据通讯，首先通过蓝牙数据传输模块将流动站的概略位置信息传输至无线通讯网络，之后无线通讯网络通过拨号链接与数据处理中心建立实时通讯，通过数据处理中心对其概略位置的差分改正信息计算，最终流动站客户端获取厘米级定位精度坐标成果。
3 网络RTK技术生产应用
以上通过网络RTK服务体系的硬件组成方面介绍了，网络RTK生产作业过程，对于具体应用网络RTK技术在地形图测绘中进行控制测量生产作业中还需要注意一下问题：
3.1 流动站客户端观测环境
采用网络RTK技术作业，流动站客户的观测环境（流动站周边环境观测条件、流动站网络通讯条件）决定了网络RTK定位作业的精度与作业效率。
通常流动站四周高度角遮挡小于20°、网络通讯条件良好的条件下，流动站客户端在数分钟内能够获取优于2cm级平面定位精度，优于5cm大地高定位精度定位结果。
3.2 数据处理中心接入与差分信号的选择
不同网络RTK技术，提供不同的差分信号改正数类型，作者在具体的生产作业中通过浙江省连续运行卫星定位综合服务系统（ZJCORS）实施的多个测区項目生产，就基于ZJCORS系统实施网络RTK定位使用过程如下：
3.2.1 选择正确的网络差分信号服务IP地址与端口，例如ZJCORS服务IP为122.224.112.162，端口为16580）。
3.2.2 选择合适的网络差分信号源列表，天宝公司采用的VRS技术提供CMR+、RTCM2.3、RTCM3.0三种类型的网络RTK差分信号改正类型。
3.2.3 由于天宝公司对基准站数据处理软件同时接入流动站站点总数有限制，不同的数据处理中心对以上源列表总数配置不同，当大多受流动站用户使用某一类型源列表则会出现用户掉线的现象，此时建议切换其它源列表以确保用户正常使用。
3.3 网络RTK定结果精度分析
3.3.1 通常在观测条件、网络通讯条件良好的情况下，短时间内获取网络RTK固定解的定位结果是非常接近的，网络RTK定位成果亦是可靠的。
3.3.2 观测条件不是很理想，网络通讯不稳定（如海域岛礁），则需要多次测量分析测量结果，剔除异常值（主要是大地高观测量），获取合理的网络RTK定位成果。
3.4 网络RTK控制测量成果应用
3.4.1 图根控制测量要求点平面精度优于5cm，而网络RTK测量成果平面定位精度优于2cm。显然在地形图测绘中，网络RTK技术已在一定范围内能够取代传统的图根控制测量。
3.4.2 随着似大地水准面精化技术的进步，我国诸多地市已经建立城市区域优于2cm、山区优于5cm精度的似大地水准面精化模型，而基于网络RTK技术测定的大地高，通过测区厘米级似大地水准面模型转换，能够将网络RTK测量高精度的大地高转转换为满足四等水准测量的水准高成果，应用于地形图测绘生产作业。
4 结论
本文首先从网络RTK服务硬件体系结构阐述了网络RTK定位技术基本原理，进一步通过作者对网络RTK生产作业过程具体实施，讨论了网络RTK生产作业进步技术要求与定位精度分析，最后结合图根测量生产作业实施，应用高精度的网络RTK平面定位成果的同时，通过cm级似大地水准面模型，对其高精度的大地高转换为正常高（水准高）。
【关键词】网络RTK；控制测量；cm级似大地水准面精化
1 引言
随着测量技术发展进步，测量仪器设备升级、更新，测绘技术也逐步向信息化，地形图产品由传统纸质产品发展为数字化产品，富含的产品信息也有曾经的图形信息走图形信息表达，同时包括更多的属性信息，而基于空间地理信息的描述的现代化、信息化成为当前地形图产品的最重要形式。基于空间地理信息地形图测绘产品的精度决定了产品的应用的广泛度。地形图测绘在首级控制测量、图根控制测量控制下，采集细部图形信息、属性信息，进而形成现代化测绘信息产品。
地形图测绘工程实施前，应首先组织实施首级控制测量、图根控制测量用以同测区内国家、省市级高等级控制网衔接。而图根控制测量由传统的边角网、导线线网测量技术，发展到基于卫星定位的RTK、网络RTK测量技术应用阶段。网络RTK技术已经在日常测绘生产中广泛应用，本文结合其在控制测量中的应有对其进一步阐述。
2 网络RTK服务体系组成
当前主流的网络RTK技术有美国天宝公司采用的虚拟参考站技术、瑞士徕卡公司采用的主辅站技术等，不同技术各具自身技术优势，但就其系统硬件组成大致由以下几部分组成：
2.1 连续运行基准站网：
根据区域经济发展、科学研究，自然灾害监测等诸多行业、领域客观需求等，按照一定的空间间隔（经济发达区域及建城区40km~60km，山地及其他区域60km~80km）建设不同基础类型（房顶标、土层标、岩层标）的连续运行基准站观测墩，安装网络型全球导航定位系统（GNSS）接收机，配备具有扼制多路径效应的扼流圈或抑径板天线。
2.2 数据处理中心：
数据处理中心通过配置数据处理服务器、服务器运行操作系统、数据解算软件，实时解算基准站传输卫星观测数据、接收流动站发送的概略位置信息，根据流动站概略位置计算差分改正信息。
2.3 基准站网数据处理中心通讯网络：
基准站网与数据中心通讯网络构建是指将联系运行基准站网通过安全有效的网络通讯将基准站网数据传输至网络数据中心，由于数据安全保密及数据通讯传输速率要求，基准站网数据处理中心通常采用建立专线传输网络、共享地震、气象行业数据专线网络，公网上构建虚拟局域网方式，确保数据安全有效传输。
2.4 流动站客户端：
流动站客户端是直接应用与日常测绘生产的用户端，通常要求流动站客户端能够接收到全球卫星定位导航系统（GNSS）电磁波信号，当前主要应用的导航定位电磁波有美国的GPS卫星系统、俄罗斯的GLONASS卫星系统。流动站客户端通过接收卫卫星定位导航系统获取流动站的概略位置信息（定位精度约10m）。
2.5 流动站客户与数据处理中心的实时通讯：
流动站客户端为了获取厘米级精度的定位结果需要数据处理中心为其提供精确差分改正信息，这便要求流动站与数据处理中心能够实时通讯。流动站客户与数据处理中心的数据通讯，首先通过蓝牙数据传输模块将流动站的概略位置信息传输至无线通讯网络，之后无线通讯网络通过拨号链接与数据处理中心建立实时通讯，通过数据处理中心对其概略位置的差分改正信息计算，最终流动站客户端获取厘米级定位精度坐标成果。
3 网络RTK技术生产应用
以上通过网络RTK服务体系的硬件组成方面介绍了，网络RTK生产作业过程，对于具体应用网络RTK技术在地形图测绘中进行控制测量生产作业中还需要注意一下问题：
3.1 流动站客户端观测环境
采用网络RTK技术作业，流动站客户的观测环境（流动站周边环境观测条件、流动站网络通讯条件）决定了网络RTK定位作业的精度与作业效率。
通常流动站四周高度角遮挡小于20°、网络通讯条件良好的条件下，流动站客户端在数分钟内能够获取优于2cm级平面定位精度，优于5cm大地高定位精度定位结果。
3.2 数据处理中心接入与差分信号的选择
不同网络RTK技术，提供不同的差分信号改正数类型，作者在具体的生产作业中通过浙江省连续运行卫星定位综合服务系统（ZJCORS）实施的多个测区項目生产，就基于ZJCORS系统实施网络RTK定位使用过程如下：
3.2.1 选择正确的网络差分信号服务IP地址与端口，例如ZJCORS服务IP为122.224.112.162，端口为16580）。
3.2.2 选择合适的网络差分信号源列表，天宝公司采用的VRS技术提供CMR+、RTCM2.3、RTCM3.0三种类型的网络RTK差分信号改正类型。
3.2.3 由于天宝公司对基准站数据处理软件同时接入流动站站点总数有限制，不同的数据处理中心对以上源列表总数配置不同，当大多受流动站用户使用某一类型源列表则会出现用户掉线的现象，此时建议切换其它源列表以确保用户正常使用。
3.3 网络RTK定结果精度分析
3.3.1 通常在观测条件、网络通讯条件良好的情况下，短时间内获取网络RTK固定解的定位结果是非常接近的，网络RTK定位成果亦是可靠的。
3.3.2 观测条件不是很理想，网络通讯不稳定（如海域岛礁），则需要多次测量分析测量结果，剔除异常值（主要是大地高观测量），获取合理的网络RTK定位成果。
3.4 网络RTK控制测量成果应用
3.4.1 图根控制测量要求点平面精度优于5cm，而网络RTK测量成果平面定位精度优于2cm。显然在地形图测绘中，网络RTK技术已在一定范围内能够取代传统的图根控制测量。
3.4.2 随着似大地水准面精化技术的进步，我国诸多地市已经建立城市区域优于2cm、山区优于5cm精度的似大地水准面精化模型，而基于网络RTK技术测定的大地高，通过测区厘米级似大地水准面模型转换，能够将网络RTK测量高精度的大地高转转换为满足四等水准测量的水准高成果，应用于地形图测绘生产作业。
4 结论
本文首先从网络RTK服务硬件体系结构阐述了网络RTK定位技术基本原理，进一步通过作者对网络RTK生产作业过程具体实施，讨论了网络RTK生产作业进步技术要求与定位精度分析，最后结合图根测量生产作业实施，应用高精度的网络RTK平面定位成果的同时，通过cm级似大地水准面模型，对其高精度的大地高转换为正常高（水准高）。