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摘 要:CORS网络RTK的出现改变了单基站型RTK的作业模式,大大提高了工作效率。本文通过介绍COR网络RTK的工作原理,并结合其在城市测量中的应用实践,探讨了CORS网络RTK相比单基站型RTK的诸多优势。
关键词:连续运行参考站;实时动态测量系统;实时差分定位;坐标转换系统
随着科技的发展,GPS RTK技术也由单基站型向网络型发展,单基站型RTK的优势已被我们所熟悉。然而,它也有着先天缺陷,随着流动站距离基准站越远,其电台信号降弱、卫星初始化变慢、精度下降,一般情况下有效作业范围小于8km,随着外挂电台老化,作业范围更小,这样在作业半径稍大的情况下不得不经常搬站,地形起伏较大时更需频繁换站。由此,其应用起来约束条件太多,不能满足城市测量日益追求效率、提高观测精度的要求。CORS 网络RTK的出现很好的弥补了单基站型RTK的不足,同时还具有操作简便、精度高、实时性强、信号稳定、覆盖面广等优势,大大提高了工作效率,在城市测量工作中已得到越来越广泛的应用。
1 CORS网络RTK简介
在介绍CORS 网络RTK之前,我们先来介绍下它发展的前身:实时动态测量系统(Real Time Kinematic,RTK),它是GPS测量技术与数据传输技术相结合的产物,其基本思想是:在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续的观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时的发送给用户观测站,在用户站(流动站)上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电设备接收来自基准站的观测数据,然后根据相对定位原理,实时计算并显示给用户测点的坐标直至满足用户要求。
CORS为Continuously Operating Reference Stations的英文缩写,中文名称为连续运行参考站。CORS可以定义为由若干个固定的、连续运行的GNSS参考站,利用现代计算机、数据通信和互连网技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户提供经过检验的不同类型的GNSS观测值(载波相位,伪距),各种改正数、状态信息,以及其他有关GNSS服务项目的综合系统。CORS是动态的、连续的空间数据参考框架,是快速、高精度获取空间数据和地理特征的设施之一。
2 CORS网络RTK在城市测量中的应用
2.1 基础控制测量
城市基础控制一般包括四等GPS网、城市一级GPS网、有必要时还需联测四等水准网。GPS静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量,但是需要大量的时间进行数据处理,且不能实时的知道定位精度,内业处理后发现精度不合要求必须进行补测。应用CORS 网络RTK进行城市控制测量,无论是在作业精度,还是作业效率上都具有明显的优势,其点位精度通过与常规静态GPS观测检验比较,均能满足规范精度要求,且在《卫星定位城市测量技术规范》和《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》中均有具体操作要求。
2.2 地形测量
在城市地形测量中,常规的测图方法通常是先布设控制网,这种控制网一般是在国家高等级控制点的基础上加密次级控制点,最后依据加密的控制点和图根控制点,测定地物点和地形点,按一定的规律和符号绘制成平面图。CORS网络RTK技术的出现,可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标,开阔地带,作业员直接用流动站便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件,可以在野外一次性测绘成电子地图,然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。
2.3 建设用地勘测定界
利用CORS网络RTK进行勘测定界放样,能避免解析法和关系距离法放样方法的复杂性,同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序,特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。
2.4 规划放线测量
CORS网络RTK应用于市政道路中线放样,放样工作一人即可完成,将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的手薄内,连上CORS网络就可以放样了,放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移动,直到满足放样的精度要求为止。
2.5 其他方面的城市测量
城市测量还包括城市拔地测量、建筑物放线、城市管线测量、市政工程测量、房产测量、像控点测量等,CORS技术都可以利用其操作简便、高精度、高效率和全天候的作业优势广泛应用。
3 CORS网络RTK的优势
从应用结果来看,CORS 网络RTK具有以下优势:(1)无需架设基准站,少一人看守;(2)作业范围大(可在本省內任意地点作业,此前的单基站型RTK 只能在基准站8km半径范围内作业);(3)只需一台GNSS主机,先期资金投入只有单基站型RTK的一半;(4)提高测量精度,单基站型RTK在大区域测量中需要不断的搬迁基站,误差随着搬站会越来越大,CORS网络RTK不需搬站,误差不会积累。
4 结束语
综上所述,CORS网络RTK无论是在作业模式和操作方法上,还是在测量精度和可靠性方面都符合城市测量的要求,比起传统的测量仪器,CORS网络RTK有着省时、省力且精度高等优势,但其在卫星信号较弱的测区(建筑物密集区、磁场区)进行测量时还是有一定的限制,所以,我们要根据CORS网络RTK的优缺点,扬长避短,采用不同的测量方法,高精度、高效率的完成各种城市测量任务。
参考文献:
[1]宋玉兵,丁玉平,沈飞.JSCORS实践与应用[R],江苏:江苏省测绘工程院,2008.10.
[2]北京市测绘设计研究院.CJJ8-99城市测量规范[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[3]刘经南,刘晖.连续运行卫星定位服务系统:城市空间数据的基础设施[J].武汉大学学报,2003(6):259-264.
关键词:连续运行参考站;实时动态测量系统;实时差分定位;坐标转换系统
随着科技的发展,GPS RTK技术也由单基站型向网络型发展,单基站型RTK的优势已被我们所熟悉。然而,它也有着先天缺陷,随着流动站距离基准站越远,其电台信号降弱、卫星初始化变慢、精度下降,一般情况下有效作业范围小于8km,随着外挂电台老化,作业范围更小,这样在作业半径稍大的情况下不得不经常搬站,地形起伏较大时更需频繁换站。由此,其应用起来约束条件太多,不能满足城市测量日益追求效率、提高观测精度的要求。CORS 网络RTK的出现很好的弥补了单基站型RTK的不足,同时还具有操作简便、精度高、实时性强、信号稳定、覆盖面广等优势,大大提高了工作效率,在城市测量工作中已得到越来越广泛的应用。
1 CORS网络RTK简介
在介绍CORS 网络RTK之前,我们先来介绍下它发展的前身:实时动态测量系统(Real Time Kinematic,RTK),它是GPS测量技术与数据传输技术相结合的产物,其基本思想是:在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续的观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时的发送给用户观测站,在用户站(流动站)上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电设备接收来自基准站的观测数据,然后根据相对定位原理,实时计算并显示给用户测点的坐标直至满足用户要求。
CORS为Continuously Operating Reference Stations的英文缩写,中文名称为连续运行参考站。CORS可以定义为由若干个固定的、连续运行的GNSS参考站,利用现代计算机、数据通信和互连网技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户提供经过检验的不同类型的GNSS观测值(载波相位,伪距),各种改正数、状态信息,以及其他有关GNSS服务项目的综合系统。CORS是动态的、连续的空间数据参考框架,是快速、高精度获取空间数据和地理特征的设施之一。
2 CORS网络RTK在城市测量中的应用
2.1 基础控制测量
城市基础控制一般包括四等GPS网、城市一级GPS网、有必要时还需联测四等水准网。GPS静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量,但是需要大量的时间进行数据处理,且不能实时的知道定位精度,内业处理后发现精度不合要求必须进行补测。应用CORS 网络RTK进行城市控制测量,无论是在作业精度,还是作业效率上都具有明显的优势,其点位精度通过与常规静态GPS观测检验比较,均能满足规范精度要求,且在《卫星定位城市测量技术规范》和《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》中均有具体操作要求。
2.2 地形测量
在城市地形测量中,常规的测图方法通常是先布设控制网,这种控制网一般是在国家高等级控制点的基础上加密次级控制点,最后依据加密的控制点和图根控制点,测定地物点和地形点,按一定的规律和符号绘制成平面图。CORS网络RTK技术的出现,可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标,开阔地带,作业员直接用流动站便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件,可以在野外一次性测绘成电子地图,然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。
2.3 建设用地勘测定界
利用CORS网络RTK进行勘测定界放样,能避免解析法和关系距离法放样方法的复杂性,同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序,特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。
2.4 规划放线测量
CORS网络RTK应用于市政道路中线放样,放样工作一人即可完成,将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的手薄内,连上CORS网络就可以放样了,放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移动,直到满足放样的精度要求为止。
2.5 其他方面的城市测量
城市测量还包括城市拔地测量、建筑物放线、城市管线测量、市政工程测量、房产测量、像控点测量等,CORS技术都可以利用其操作简便、高精度、高效率和全天候的作业优势广泛应用。
3 CORS网络RTK的优势
从应用结果来看,CORS 网络RTK具有以下优势:(1)无需架设基准站,少一人看守;(2)作业范围大(可在本省內任意地点作业,此前的单基站型RTK 只能在基准站8km半径范围内作业);(3)只需一台GNSS主机,先期资金投入只有单基站型RTK的一半;(4)提高测量精度,单基站型RTK在大区域测量中需要不断的搬迁基站,误差随着搬站会越来越大,CORS网络RTK不需搬站,误差不会积累。
4 结束语
综上所述,CORS网络RTK无论是在作业模式和操作方法上,还是在测量精度和可靠性方面都符合城市测量的要求,比起传统的测量仪器,CORS网络RTK有着省时、省力且精度高等优势,但其在卫星信号较弱的测区(建筑物密集区、磁场区)进行测量时还是有一定的限制,所以,我们要根据CORS网络RTK的优缺点,扬长避短,采用不同的测量方法,高精度、高效率的完成各种城市测量任务。
参考文献:
[1]宋玉兵,丁玉平,沈飞.JSCORS实践与应用[R],江苏:江苏省测绘工程院,2008.10.
[2]北京市测绘设计研究院.CJJ8-99城市测量规范[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[3]刘经南,刘晖.连续运行卫星定位服务系统:城市空间数据的基础设施[J].武汉大学学报,2003(6):259-264.