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      CORS網(wǎng)絡(luò)RTK在城市測量中的應(yīng)用探討

      2016-03-21 08:22:15胡景標(biāo)
      地球 2016年3期
      關(guān)鍵詞:高精度基站精度

      ■ 胡景標(biāo)

      (惠東縣住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局廣東惠州 516300)

      CORS網(wǎng)絡(luò)RTK在城市測量中的應(yīng)用探討

      ■胡景標(biāo)

      (惠東縣住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局廣東惠州 516300)

      通過介紹CORS網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)工作原理,并結(jié)合其在城市測量工作中的應(yīng)用,分析論證了CORS網(wǎng)絡(luò)RTK相比單基站型RTK無需再架設(shè)基站、作業(yè)范圍不受限制、測量精度更加精確等優(yōu)勢。

      實時動態(tài)測量系統(tǒng)連續(xù)運行參考站實時差分定位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

      1 引言

      隨著科技的發(fā)展,GPS RTK技術(shù)也由單基站型向網(wǎng)絡(luò)型發(fā)展,單基站型RTK的優(yōu)勢已被我們所熟悉,然而,它也有著先天缺陷,隨著流動站距離基準(zhǔn)站越遠,其電臺信號降弱、衛(wèi)星初始化變慢、精度下降,一般情況下有效作業(yè)范圍小于8km,隨著外掛電臺老化,作業(yè)范圍更小,這樣在作業(yè)半徑稍大的情況下不得不經(jīng)常搬站,地形起伏較大時更需頻繁換站,由此,其應(yīng)用起來約束條件太多,不能滿足城市測量日益追求效率、提高觀測精度的要求。CORS網(wǎng)絡(luò)RTK的出現(xiàn)很好的彌補了單基站型RTK的不足之處,同時還具有操作簡便、精度高、實時性強、信號穩(wěn)定、覆蓋面廣等優(yōu)點,大大提高了工作效率,在城市測量工作中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

      2 CORS網(wǎng)絡(luò)RTK簡介

      在介紹CORS網(wǎng)絡(luò)RTK之前,我們先來介紹下它發(fā)展的前身:實時動態(tài)測量系統(tǒng)(Real Time Kinematic,RTK),它是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,其基本思想是:在基準(zhǔn)站上安置一臺GPS接收機,對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)的觀測,并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備,實時的發(fā)送給用戶觀測站,在用戶站(流動站)上,GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時,通過無線電設(shè)備接收來自基準(zhǔn)站的觀測數(shù)據(jù),然后根據(jù)相對定位原理,實時計算并顯示給用戶測點的坐標(biāo)直至滿足用戶要求。

      CORS為Continuously Operating Reference Stations的英文縮寫,中文名稱為連續(xù)運行參考站。CORS可以定義為由若干個固定的、連續(xù)運行的GNSS參考站,利用現(xiàn)代計算機、數(shù)據(jù)通信和互連網(wǎng)技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò),實時地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶提供經(jīng)過檢驗的不同類型的GNSS觀測值(載波相位,偽距),各種改正數(shù)、狀態(tài)信息,以及其他有關(guān)GNSS服務(wù)項目的綜合系統(tǒng)。CORS是動態(tài)的、連續(xù)的空間數(shù)據(jù)參考框架,是快速、高精度獲取空間數(shù)據(jù)和地理特征的設(shè)施之一。

      廣東CORS網(wǎng)絡(luò)RTK是基于CORS基礎(chǔ)上的實時差分定位技術(shù),它是通過在廣東省及周邊范圍內(nèi)建設(shè)或共享若干個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)連續(xù)運行參考站,對該地區(qū)構(gòu)成網(wǎng)狀覆蓋,聯(lián)合若干基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)解算或消除電離層、對流層等影響,發(fā)播GNSS改正信息,對該地區(qū)內(nèi)的GNSS用戶進行實時載波相位/偽距差分改正的定位方式。

      3 CORS網(wǎng)絡(luò)RTK在城市測量中的應(yīng)用

      3.1基礎(chǔ)控制測量

      城市基礎(chǔ)控制一般包括四等GPS網(wǎng)、城市一級GPS網(wǎng)、有必要時還需聯(lián)測四等水準(zhǔn)網(wǎng)。GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)相對定位測量無需點間通視能夠高精度地進行各種控制測量,但是需要大量的時間進行數(shù)據(jù)處理,且不能實時的知道定位精度,內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求必須進行補測。應(yīng)用CORS網(wǎng)絡(luò)RTK進行城市控制測量,無論是在作業(yè)精度,還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢,其點位精度通過與常規(guī)靜態(tài)GPS觀測檢驗比較,均能滿足規(guī)范精度要求,且在《衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范》和《全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量(RTK)技術(shù)規(guī)范》中均有具體操作要求。

      3.2地形測量

      在城市地形測量中,常規(guī)的測圖方法通常是先布設(shè)控制網(wǎng),這種控制網(wǎng)一般是在國家高等級控制點的基礎(chǔ)上加密次級控制點,最后依據(jù)加密的控制點和圖根控制點,測定地物點和地形點,按一定的規(guī)律和符號繪制成平面圖。CORS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的出現(xiàn),可以高精度并快速地測定各級控制點的坐標(biāo),開闊地帶,作業(yè)員直接用流動站便可以高精度并快速地測定界址點、地形點、地物點的坐標(biāo),利用測圖軟件,可以在野外一次性測繪成電子地圖,然后通過計算機和繪圖儀、打印機輸出各種比例尺的圖件。

      3.3建設(shè)用地勘測定界

      利用CORS網(wǎng)絡(luò)RTK進行勘測定界放樣,能避免解析法和關(guān)系距離法放樣方法的復(fù)雜性,同時也簡化了建設(shè)用地勘測定界的工作程序,特別是對公路、鐵路、河道、輸電線路等線性工程和特大型工程的放樣更為有效和實用。

      3.4規(guī)劃放線測量

      CORS網(wǎng)絡(luò)RTK應(yīng)用于市政道路中線放樣,放樣工作一人即可完成,將線路參數(shù)如線路起終點坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸入RTK的手薄內(nèi),連上CORS網(wǎng)絡(luò)就可以放樣了,放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移動,直到滿足放樣的精度要求為止。

      3.5其他方面的城市測量

      城市測量還包括城市拔地測量、建筑物放線、城市管線測量、市政工程測量、房產(chǎn)測量、像控點測量等,CORS技術(shù)都可以利用其操作簡便、高精度、高效率和全天候的作業(yè)優(yōu)勢廣泛應(yīng)用。

      4 總結(jié)

      從應(yīng)用結(jié)果來看,CORS網(wǎng)絡(luò)RTK具有以下優(yōu)勢:

      (1)無需架設(shè)基準(zhǔn)站,少一人看守。

      (2)作業(yè)范圍大(可在本省內(nèi)任意地點作業(yè),此前的單基站型RTK只能在基準(zhǔn)站8km半徑范圍內(nèi)作業(yè))。

      (3)只需一臺GNSS主機,先期資金投入只有單基站型RTK的一半。

      (4)提高測量精度,單基站型RTK在大區(qū)域測量中需要不斷的搬遷基站,誤差隨著搬站會越來越大,CORS網(wǎng)絡(luò)RTK不需搬站,誤差不會積累。

      綜上所述,CORS網(wǎng)絡(luò)RTK無論是在作業(yè)模式和操作方法上,還是在測量精度和可靠性方面都符合城市測量的要求,比起傳統(tǒng)的測量儀器,CORS網(wǎng)絡(luò)RTK有著省時、省力且精度高等優(yōu)勢,但其在衛(wèi)星信號較弱的測區(qū)(建筑物密集區(qū)、磁場區(qū))進行測量時還是有一定的限制,所以,我們要根據(jù)CORS網(wǎng)絡(luò)RTK的優(yōu)缺點,揚長避短,采用不同的測量方法,高精度、高效率的完成各種城市測量任務(wù)。

      [1]宋玉兵,丁玉平,沈飛.JSCORS實踐與應(yīng)用[R],江蘇:江蘇省測繪工程院,2008.10

      [2]北京市測繪設(shè)計研究院.CJJ8—99城市測量規(guī)范[S] .北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999

      P228.4[文獻碼]B

      1000-405X(2016)-3-199-2

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