摘要：本文介绍了GPS RTK的作业类型、作业方法和作业半径(作业范围),以及在村镇建设测绘中的作用。具体阐述了GRS RTK在工程施工前的规划地形图测绘中的作用及其与传统方法相比的优点及缺点.在规划完成后落实具体工程开工前的施工红线放线放样中的作用，直至在最后竣工图测绘中的作用。
关键词：GPS,RTK,村镇规划建设测绘
1、GPS RTK
RTK (Real Time Kinematic)定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK 作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集 GPS 观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术。目前和未来的发展有可能逐渐被网络RTK替代以有的UHF电台模式。
2、GPRS 网络RTK技术
GSM(Global System for Mobile)是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式，具有语音通话和数据交换的功能，我们平常用的手机通话就是GSM的语音通话功能，而手机短信就是GSM的数据交换功能。
GPRS 是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务(是在现有GSM网络基础上叠加的一个专为高速数据通信而设计的新的网络)。GPRS充分利用了现有移动通信网的设备，通过在GSM网络上增加一些硬件设备和软件升级，形成一个新的网络逻辑实体，手机通话继续使用GSM，而数据的传送便可使用GPRS，由于采用分组的方式传输数据，理论上最高数据速率可达171.2kbit/s，客户可以在移动状态下，在用手机通话的同时使用各种高速数据业务：包括高速电子邮件传递(带有图形等大型文件附件)、网上冲浪、访问企业广域网等业务。
WAP是"Wireless Application Protocol"(无线应用协议)的英文缩写，WAP是无线Internet的标准，由多家大厂商合作开发，它定义了一个分层的、可扩展的体系结构，为无线Internet提供了全面的解决方案。简而言之，WAP是一个移动上网的标准协议，就如用PC机上网的Internet的WEB协议一样。
2.1 VRS是虚拟基准站(Virtual Reference Sta-tions)的英文缩写，是目前RTK进行差分作业的一种虚拟参考站的技术，即用户通过网络发送VRS信息， 单机即可进行RTK作业。VRS正在改善着 RTK 定位的质量和距离，增强RTK的可靠性，并减少OTF初始化的时间。VRS技 术，可以在50Km左右时使RTK定位平面位置精度为1—2cm，并无需设立自己的基准站。其应用领域将逐渐涵盖陆地测量、地籍测量、航空摄影测量、GIS、设备控制、电子和煤气管道、变形监测、精准农业、水上测量、环境应用等诸多领域。
目前我国已建或建成VRS系统的城市：上海、武汉、东莞、天津、北京、成都、重庆、昆明、深圳。
2.2 GSM、GPRS、WAP的区别
GPRS与GSM系统最根本的区别是，GSM是一种电路交换系统，而GPRS是一种分组交换系统。GPRS特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。我们可以将GPRS理解为GSM的一个更高层次,目前我们所说的中国移动的GSM网络中同时加载了GSM与GPRS的两大业务，只是GPRS更高级罢了，是中国移动所说的3G产品一个过渡，相当于2。5G。简单举例来说，就是GSM是用来进行语音通话的，而GPRS即可以语音通话，还可以视频通话，更可以用来高速传输数据。
WAP的中文是无线应用协议，它与GSM、GPRS属于不同的范畴，它的目的是将互联网的丰富信息及先进的业务引入到移动电话等无线终端之中。打个比喻，GPRS和GSM都是马路，而WAP是在马路上的汽车。中国移动开通GPRS之后，WAP就行驶在GSM和GPRS两条马路上，而行驶在GPRS的马路上可以提高数据传输速度。因此，现有WAP上的内容一样可以通过GPRS进行浏览和应用。
综上所述，现在网络RTK的数据传输方式主要就是GSM与GPRS两种(CDMA是与GSM相类似的一种数据传输方式，平常有厂家所说的WAP、VRS等都不是数据传输方式。
目前，GPRS作为GSM的一种更高形式，相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术，具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。
3、 GPRS 网络RTK技术在村镇建设的应用
通过多处实验证明GPRS RTK 技术即网络 RTK 技术可行可用的。我们单位于2010年7月新增宾得SMART8800双星GPS 该型号机器支持双星，即 GPS 和GNSS两套卫星定位导航系统大大提高其定位精度和空间PDOP值大小，提高差分初始化速度。为提高其作业半径我采用GPRS网络RTK作业方法。
采用GPRS 网络 RTK 的作业方法使用3张USM卡。每月每张卡提供300M流量以满足作业需求。GPRS网络RTK的作业半径一般平原地区在50KM-70KM。我单位辖区乡镇多数在这半径范围内完全可以满足我们测绘的需求。
以往的传统GPS RTK做法是到一个测区架设一次基准站。老方法中基准站的附件比较多，例如：天线、电瓶、电台、脚架等，架设位置如果不是很好还会影响信号接收的效果。并且传统UHF电台天线方法分为高低2个频段。高频段工作范围在平原情况下仅为20KM。
因为我们做具体规划的地形图测绘只要满足规划要求即可。工作性质上要求我们不可能一天仅对一个小的测区进行地形测绘，而是有时候可能对3到4个小的测区进行地形图测绘。如果是在不同乡镇内、不同位置对这三四个测区用传统的UHF电台天线进行测绘的话可能花费很多时间用来架设基准站。
采用CORS(连续参考站技术)做法，将基准站架设在单位楼上，设置成GPRS作业模式后可以对以我单位楼顶为圆心50KM为半径的范围内进行测绘。由于东港地区地形比较平坦没有什么高山所以信号的传播方面没有太多的影响，在该GPSR基站建立后，在东港地区周边范围50KM的地区进行1：1000的地形图测绘、放线、竣工验收，可以更加方便快捷，GPRS 网络RTK发挥了很好的效果。
示例如下:
3-1-1.面积大于1平方公里的地形图测绘
项目名称：山城水库地形图测绘
山城水库坐落于东港市前阳镇长川村境内。该地区所测绘地形图约4平方公里。该地区距离基准站15KM。大多数人会考虑其由于距离远而造成的误差问题，所以我们对该地区首先进行控制，该地区采用国家80坐标系3度带投影该测区控制点是由3个2级点以快速静态模式发展下来的。在测区范围我们共计做了4个已知控制点每日测图都对这几个点进行检查后进行测图。用多点校验的方法确保其满足1：1000地形图测绘的需求。工作日12天。对该地区的地形包括水库水岸线范围进行测绘平均日工作8小时平均日工作量为0.3平方公里若按图幅计算平均一日1幅图。其中由于GPS信号原因林区的测绘速度会很低不过在树叶稀少的地方依然可以进行测绘。
方便简洁的作业模式，简单易学的操作方法。提高了我们的工作的效率，如用传统方法或者是全站仪测图来做则需要更长的时间来做。
3-1-2.面积大于1平方公里的带状地形图
项目名称：G201 及 G201 至滨海公路带状地形图
G201东港市长山镇至东港市北井子镇之间G201拓宽规划用图测绘。该地形图采用独立坐标系，1.5度带投影，比例尺1：1000。其线状带宽200米即中线左右各100米以满足规划的需求。路线长约40公里约8平方公里的地形图。其中G201两侧带状地形图周围房区较多，对于GPS来说房区是GPS的弱点。因此我们采用的是双星GPS加上网络RTK作业模式在保证精度要求的条件下我们将GPS杆升高到3.5M的位置以提高信号初始化的速度。超过房屋檐头避免信号的遮挡并且能准确的测量出房屋角的位置及关系。有时采用GPS钢尺配合作业对于4点房屋进行量宽。
同时采用编码法对相应地物进行编辑节省了绘制草图和记忆点号的时间。因为采用的编码均为汉字，通俗易懂地反映了现场的地形要素。传统方法与GPS结合体现出测绘的严谨。
3-1-3.线路工程施工放线
项目名称：北井子镇 椅圈镇 6万6KV 输电线路
北井子镇距基站距离21公里(直线距离)车行距离30公里。信号良好。线路长3公里。该线路穿越地区大多是稻田，不过距离21公里的信号较长，我们使用1+2的GPS，对两个移动站进行不同的配置：一个是GPRS模式的移动站，一个是传统的UHF移动站。如采用传统方法，在到21公里处UHF移动台的信号完全丢失了单点解状态。而采用GPRS模式的移动站则是固定解 数据连2.0 PDOP 2.3 可见卫星14颗 公用卫星12颗。说到卫星有人会问为什么我说到我收到了12颗共同卫星(正常的GPS卫星最多可看到的为11颗)。这就是双星GPS的特别指出其能同时接受美国GPS卫星的信号也能接受GNSS俄罗斯格洛纳斯卫星信号。原来使用传统GPS效果很差，是因为有时间段的问题虽然双星也有不过比较看强了很多也正是因为这个原因。
椅圈镇距离基准站40公里信号正常，不过反映迟缓了。由于距离的延续其距离是上述地区的2倍但依然可以收到固定解。如何保证精度依然是在测区校正点。所以我的基站用远是属于架设在未知点上。如果考虑联测的话有大网可以对下面乡镇进行控制的话可以提高我们的工作效率。方便检查校对，对工程负责。方便自身工作。
3-1-4.跨海工程放线测图中GPS RTK的应用
项目名称：北井子镇獐岛村小学项目
该测区位于北井子镇獐岛村獐岛，就是对外宣称万里海疆的第一岛，该岛位于黄海据基准站距离15公里。因为在去獐岛之前对北井子镇进行多次测绘放线所以该地区成为放心完成的实验地区，所以在北井子镇内点校正后对獐岛内部小学进行放线工作。之前对控制点进行检查后再进行的放线，在去獐岛之前的时候还没底的不晓得是否可以，后来事实证明可以。
项目名称：鹿岛地形图测绘
对鹿岛地形图进行补测，由于鹿岛面积比獐岛的面积大所以需要做控制。在岛内进行测图工作如果基准站放在单位楼上的情况充电等问题很难解决，因此我将基准站设置在鹿岛山上，然后回到大孤山进行点校验工作，然后在岛内分布了6个也就是3对控制点，分别对岛北侧、南侧和中间进行控制。将点引入后方便检查后进行测量。
GPS摆脱传统方法，无需通视,更方便了跨江跨河跨海工程控制网的组建工作。
3-1-5.住宅小区及厂房放线中GPS RTK的应用
项目名称：前阳镇泰阳佳城小区 前阳镇阳光新城 前阳镇合馨园小区
泰阳佳城小区1期14栋建筑，合计建筑面积6万多平方米。大约所需放样点位30余个。传统方法全站仪，首先是控制然后将各个点输入全站仪后对其进行坐标放样。而我使用GPS RTK时是将DWG格式图上的点通过CASS提取出来经过以 点号，X，Y，H 为顺序的CSV格式文件直接导入PDA中，避免了输入过程中按错读错而导致的线位偏移。
项目名称：前阳镇 前阳村 海珠煤业科技发展有限公司新建厂房
项目名称：前阳镇 榆树村 万顺汽车装配有限公司厂房、办公楼
上述2个厂区均为新建大型厂区 ，厂区面积都比较大。虽然海珠煤业是用全站仪进行放线的不过我在这里提到了因为验线和竣工时候我们使用的GPS。万顺汽车装配有限公司厂房办公楼是完全依照图上坐标进行放线落成的。
项目名称 ：孤山镇宫屯村居民点地界放线
孤山镇宫屯村位于基站直线距离55公里处信号正常，不过初始化速度缓慢大约2分钟左右。同样我在孤山镇内校正点后对该地区进行放样此时基准站设置在55公里外的单位楼上。
项目名称：十字街镇垃圾填埋场项目
该测区位于东港市十字街镇赤榆村，地形山地同样基站位于楼上依然对该地区进行放线工作。放线的原则是放完后再采集回去落到图上。该测区离基准站距离15公里。
第四部分.总结
在村镇建设中GPS RTK 起到了关键的作用，虽然它仅仅是一工具不过其真正的提高了效率。方便了我们的具体测绘工作，让测绘也变成了及时性的工作。一个项目从最开始的地形图测绘，到后来的放线、开槽验线、竣工。可以贯穿了整个在我们村镇建设测绘方面(具体对于规划)的大部分工作。使用GPRS 技术，解决了测区散 、测区大、测区不通视的难题。有了GPRS 我们不怕没有密林的山脉。只要有通信网络有GPS信号两者同时存在我们的状态“固定的”。测绘房区我们的信号不再是“浮动的”。也不用害怕超过20公里信号是“单点的”。
参考文献：
[1] 《GPS测量操作与数据处理》 魏二虎，黄劲松编 武汉大学出版社 2004年6月
[2]《全球定位系统(GPS)原理与应用》 袁安存 大连海事大学出版社 1999年
[3]《 GPS定位原理与技术 》 周建郑 黄河水利出版社 2005年7月
