【摘要】測量技術(shù)隨著科學(xué)的發(fā)展,有了前所未有的改進(jìn),由原來的傳統(tǒng)平板測量,全站儀測量到現(xiàn)在的GPS-RTK,CORS-RTK才短短十幾年的時(shí)間,測量技術(shù)的改進(jìn)使得測量工作者的環(huán)境得到了非常大的改善,作為一名資深的測量工作者,闡述現(xiàn)代CORS-RTK測量技術(shù)的工作原理,與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比的優(yōu)缺點(diǎn),發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】CORS測量系統(tǒng);優(yōu)缺點(diǎn);發(fā)展前景
引言
這幾年普及全球的連續(xù)運(yùn)行參考站CORS測量系統(tǒng),是現(xiàn)代GPS測量技術(shù)的發(fā)展熱點(diǎn)之一。連續(xù)運(yùn)行參考站CORS測量系統(tǒng)的出現(xiàn),因其具備GPS測量技術(shù)的一切優(yōu)點(diǎn),并且具有GPS測量基準(zhǔn)站不具備的優(yōu)點(diǎn),占據(jù)了現(xiàn)代測量的主導(dǎo)地位,就國內(nèi)來說,一線城市基本都具備了自己的CORS測量系統(tǒng),東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的二線城市也都擁有了自己的CORS測量系統(tǒng),甚至一些縣城都已經(jīng)建立了自己的CORS測量系統(tǒng),那么什么是CORS測量系統(tǒng)呢,工作原理又是什么呢?有很多測量工作者不慎了解,下面我來做簡單闡述。
一、CORS測量系統(tǒng)的定義
CORS測量系統(tǒng)是利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System),計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)相結(jié)合,在一個(gè)城市,一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國家根據(jù)需求按一定距離在一定范圍內(nèi)建立長年連續(xù)運(yùn)行的若干個(gè)固定CNSS產(chǎn)考站的組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
二、CORS測量系統(tǒng)的組成
網(wǎng)絡(luò)RTK單基準(zhǔn)站CORS測量系統(tǒng)大多情況下由四部分構(gòu)成:①一套24小時(shí)不間斷向外發(fā)射信號(hào)的基準(zhǔn)站(參考站)、②一套CORS測量系統(tǒng)向外發(fā)射信號(hào)所需的數(shù)據(jù)服務(wù)器(含軟件)、③一套GPRS/CDMA數(shù)據(jù)通信模塊、④若干網(wǎng)絡(luò)GPS-RTK移動(dòng)站組成。
三、CORS-RTK測量技術(shù)工作原理
網(wǎng)絡(luò)GPS-RTK單基準(zhǔn)站(CORS)測量系統(tǒng)是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的完美結(jié)合,是測量技術(shù)中的一個(gè)跨越性突破。GPS-RTK測量技術(shù)是根據(jù)已知控制點(diǎn)及衛(wèi)星定位實(shí)時(shí)差分得出的測量點(diǎn)三維立體坐標(biāo),其工作流程是:在一個(gè)已知坐標(biāo)的控制點(diǎn)上架設(shè)GPS接收機(jī),作為基準(zhǔn)站,對天空所在技術(shù)要求范圍內(nèi)的GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)地觀測,并將其觀測的三維立體數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備,實(shí)時(shí)地發(fā)送給RTK移動(dòng)站;在RTK移動(dòng)站上,GPS接收機(jī)內(nèi)的相應(yīng)程序在同事接受GPS基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)和衛(wèi)星信號(hào),通過手薄計(jì)算程序,根據(jù)相對坐標(biāo)定位原理,實(shí)時(shí)的解算整周模糊度未知數(shù),并計(jì)算顯示用戶站的三維坐標(biāo),信號(hào)強(qiáng)弱,衛(wèi)星數(shù)的多少及其定位精度。進(jìn)而得出流動(dòng)站準(zhǔn)確的與基準(zhǔn)站參考系統(tǒng)相同的三維立體坐標(biāo)
四、提高測量結(jié)果精度的方法
大量測量工程實(shí)例證明,GPS-RTK因其是接受衛(wèi)星及COSE站的信號(hào)定位,受地形地貌影響較大,怎樣能改變或者減弱這一影響成為了提高測量精度的首要問題。大家都知道接收機(jī)能鎖定6顆及以上的衛(wèi)星信號(hào)時(shí)可靠性好,定位迅速,精度高。但當(dāng)流動(dòng)站RTK處于茂密的樹林、深溝,高樓群區(qū)下,高壓線下,強(qiáng)發(fā)射源附近等復(fù)雜環(huán)境時(shí),很難得到固定解,在某一確定的時(shí)間段內(nèi)不能接受到準(zhǔn)確高精度的信號(hào),容易產(chǎn)生假值以及飛點(diǎn),手薄會(huì)提示初始化已獲得或者是初始化已丟失,因此如果能夠縮短初始化時(shí)間,也就相當(dāng)于縮短了測量時(shí)間和提高了測量精度?,F(xiàn)在的儀器出產(chǎn)商也注意到了這個(gè)問題,由原來的單頻改為了現(xiàn)在的雙頻,是縮短了初始化的時(shí)間,但可靠性不高。通過實(shí)踐證明,信號(hào)不好的地區(qū)采用快速靜態(tài)測量模式能快速獲得初始化數(shù)據(jù),滿足碎部測量要求,此外測量時(shí)還可采用如延長測量時(shí)間、使用對中器、選擇最佳觀測時(shí)段、增加觀測次數(shù)等方法來提高測量精度。同精度兩次測量值的較差取3厘米以下為宜。
五、建立CORS測量系統(tǒng)的好處
1)CORS系統(tǒng)是測量技術(shù)的一次革新,其主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)大大擴(kuò)大了基準(zhǔn)站的工作范圍;原有的基準(zhǔn)站工作范圍是2-5KM不使用網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的情況下,現(xiàn)在的CORS測量系統(tǒng)可以達(dá)到30KM的半徑范圍了,一個(gè)城市有一個(gè)或者幾個(gè)CORS測量系統(tǒng)完全可以覆蓋整個(gè)城市了。用戶不需架設(shè)基準(zhǔn)站,真正實(shí)現(xiàn)單機(jī)作業(yè),減少了費(fèi)用;采用連續(xù)基站,用戶完全可以24小時(shí)連續(xù)觀測,隨時(shí)可以應(yīng)對緊急工程的需要,大大提高了工作效率;(2)一整套的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng),可以有效地消除系統(tǒng)誤差和周跳,增強(qiáng)差分作業(yè)的可靠性,提高精度;(3)CORS測量系統(tǒng)采用的固定可靠數(shù)據(jù)鏈通訊方式,降低了噪聲干擾;從而大大提高測繪精度、速度與效率,進(jìn)而降低測繪工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和測繪的生產(chǎn)成本,由于測量有效范圍的增大,使以往埋設(shè)控制點(diǎn),做大地控制網(wǎng)和觀測的費(fèi)用,大量實(shí)例證明,節(jié)約的成本能達(dá)到30%左右。因此,CORS測量系統(tǒng)服務(wù)網(wǎng)在數(shù)字城市的建設(shè)和城市規(guī)劃、建設(shè)、管理中發(fā)揮著巨大作用。
2)城市數(shù)字化和數(shù)字城市是現(xiàn)代化城市的發(fā)展趨勢,空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施是數(shù)字城市的基礎(chǔ),連續(xù)運(yùn)行GPS參考站系統(tǒng)是城市空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,并由此建立起城市空間基礎(chǔ)設(shè)施的三維、動(dòng)態(tài)、地心坐標(biāo)參考框架,從而從實(shí)時(shí)的空間位置信息面上實(shí)現(xiàn)城市真正的數(shù)字化。
結(jié)束語:
本文就CORS測量系統(tǒng)的定義,工作原理,和建立CORS的意義做了簡單的闡述,相信在這幾年里CORS測量系統(tǒng)將成為測量方法與技術(shù)的首選,現(xiàn)在每個(gè)城市建設(shè)的CORS測量系統(tǒng)都是有償使用的,這個(gè)可以理解,畢竟建設(shè)CORS測量系統(tǒng)和維護(hù)其正常運(yùn)行都需要費(fèi)用,但隨著科技的飛速發(fā)展,我相信在未來的幾年里會(huì)出現(xiàn)比CORS更快捷,更高精度的測量技術(shù)和儀器出現(xiàn),讓我們期待生產(chǎn)力再次向好的方向邁出大的步伐。
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