摘要：結(jié)合工程實(shí)際，總結(jié)單基站CORS的建設(shè)和在城市測量中的應(yīng)用情況，運(yùn)用前方交會(huì)的方法解決GPS在高層建筑拐點(diǎn)處難以獲得固定解的問題。

關(guān)鍵字：單基站CORS；測邊交會(huì)；高層建筑

一、引言

隨著第三代新型GPS IIF-3型衛(wèi)星投入使用，GPS技術(shù)日趨成熟，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，通訊手段不斷更新，目前我國已有不少省市已經(jīng)建立了多基站連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)，但由于受到自然條件和經(jīng)濟(jì)條件的制約，部分城市在短時(shí)間內(nèi)無法建立完善的多基站連續(xù)運(yùn)行GPS基準(zhǔn)站系統(tǒng)。退而求其次，單基站連續(xù)運(yùn)行GPS基準(zhǔn)站系統(tǒng)（簡稱單基站CORS）由于其結(jié)構(gòu)簡單，布局靈活，投資少，見效快，并且易于維護(hù)和管理，不僅能獨(dú)立運(yùn)行，還能隨時(shí)并網(wǎng)，為中小型城市的測繪提供高精度的服務(wù)

2012年，我院協(xié)助湘潭市房產(chǎn)局建立CORS系統(tǒng)，湘潭市市區(qū)長約20km，寬約15公里，經(jīng)過調(diào)研、分析和論證，單基站CORS不僅可以滿足房產(chǎn)測繪的要求、提高作業(yè)效率，而且為湘潭市以后建立多基站CORS和數(shù)字城市做鋪墊。

二、單基站CORS的建設(shè)

1.系統(tǒng)構(gòu)成

單基站CORS系統(tǒng)由基站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和移動(dòng)站構(gòu)成。基準(zhǔn)站包括一體化接收機(jī)、避雷針、24小時(shí)不間斷電源構(gòu)成，數(shù)據(jù)中心為一臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行的高性能PC機(jī)，基站與服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接?；静捎弥泻＿_(dá)V8 GNSS一體化接收機(jī)，通訊系統(tǒng)采用GPRS/CDMA/GSM數(shù)據(jù)傳輸模塊

2.基站建設(shè)

基準(zhǔn)站按照全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T18314-2001）的要求應(yīng)選在易于安全接收設(shè)備且視野開闊的地方；周圍不能有信號(hào)發(fā)射塔或高壓線路的干擾，避開多路徑效應(yīng)的影響，遠(yuǎn)離大面積平靜的水面，山坡、山谷和有玻璃幕墻的高大建筑附近；選擇地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的區(qū)域；電源和通訊系統(tǒng)能有效保證，便于介入通訊網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)上述選址原則和實(shí)際情況，本次基站設(shè)在湘潭市房產(chǎn)局樓頂，觀測墩采用鋼筋混泥土永久性觀測墩（見圖1）

圖1

基準(zhǔn)站實(shí)測實(shí)選用三個(gè)已知的GPS C級(jí)點(diǎn)進(jìn)行引點(diǎn)，采用中海達(dá)HGO數(shù)據(jù)處理軟件并進(jìn)行了三維無約束平差和高程擬合，得到基站的西安80三維坐標(biāo)和轉(zhuǎn)換七參數(shù)。

三、精度校驗(yàn)

系統(tǒng)在調(diào)試期間，移動(dòng)站通過車載方式進(jìn)行距離和精度的測試，經(jīng)過測試移動(dòng)站在距離基站30km處能快速獲得固定解，說明該基站能覆蓋整個(gè)湘潭市區(qū)。

精度監(jiān)測采用常規(guī)的已知點(diǎn)檢驗(yàn)的方法，首先復(fù)測了3個(gè)C級(jí) GPS控制點(diǎn)，然后復(fù)測了3個(gè)D級(jí)GPS控制點(diǎn)，誤差見表1

六個(gè)已知點(diǎn)全部在測試區(qū)范圍內(nèi)，作業(yè)半徑約30km，點(diǎn)位中誤差為0.012m，高程中誤差為0.021m，可滿足房產(chǎn)1：500平面圖的測繪精度要求。

四、測邊交會(huì)

1.測邊交會(huì)原理

如圖2所示，A、B為兩RTK采集的碎部點(diǎn)，P為高程建筑的拐點(diǎn)，A、B、P按逆時(shí)針排列，S1，S2為邊長觀測值。由已知點(diǎn)反算邊的坐標(biāo)方位角和邊長為 和SAB，，在△ABP中，有余弦定理可得：CosA= ，顧及 = -A， 則 Xp=XA+S1*cos ① Yp=YA+S=*sin ②

2.房產(chǎn)測繪實(shí)施

P點(diǎn)為高層建筑的拐點(diǎn)，若直接將移動(dòng)站放在此處測量，由于高大建筑的遮擋，移動(dòng)臺(tái)在長時(shí)間內(nèi)無法獲得固定解，即使得到固定解，其精度也不高，使得作業(yè)效率低下。此時(shí)將移動(dòng)站移動(dòng)至附近開闊地A、B兩點(diǎn)，在A點(diǎn)獲得固定解，并用測距儀測量出S1的距離，在B點(diǎn)獲得固定解，并用測距儀測量出S2的距離，由公式①、②可求得拐點(diǎn)P的坐標(biāo)。此法雖然工作量有所增加，但能獲得較高的點(diǎn)位精度和較高的工作效率。較RTK放圖根點(diǎn)加全站儀的傳統(tǒng)做法其精度和效率有較大的提高。

五、結(jié)論

通過建立和應(yīng)用單基站CORS系統(tǒng)，可明顯提高作業(yè)人員的效率和測圖的精度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，此法不單能用于房產(chǎn)測繪，也可推廣到其它的大比例尺的城市測量的管線測量、城市部件測量、土地調(diào)查、地形圖修測、土地勘測定界等項(xiàng)目，在目前還沒有建立完善CORS系統(tǒng)的地區(qū)有著較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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