JSCORS网络RTK技术在地形测量中的应用

2016-03-21 04:27祁仰成徐邦岁
地球 2016年6期
关键词:测区控制点观测

■祁仰成徐邦岁

(1盐城市杰信测绘技术服务有限公司江苏盐城224000;2响水县土地勘测队江苏盐城224000)

JSCORS网络RTK技术在地形测量中的应用

■祁仰成1徐邦岁2

(1盐城市杰信测绘技术服务有限公司江苏盐城224000;2响水县土地勘测队江苏盐城224000)

本文通过简介JSCORS系统的原理,并结合网络RTK技术在地形测量中的应用情况及注意事项,论证分析了其应用于地形测量工作中操作简便、精度高、实时性强、信号稳定、覆盖面广等优势。

连续运行卫星定位服务系统实时差分定位转换参数;收敛精度

1 引言

单基站型RTK的优势已被我们所熟悉,但其应用起来有着约束条件:由于是单基站作业模式,测量精度和可靠性随着作业半径的增大而降低,不能满足地形测量日益追求效率、提高观测精度的要求。为了克服此缺陷,一种新的基于网络的GPS技术---连续运行卫星定位服务系统(Continuous operational reference system,简称:CORS)技术应运而生,其具有操作简便、精度高、实时性强、信号稳定、覆盖面广等优点,大大提高了工作效率,在地形测量工作中得到越来越广泛的应用。

2 JSCORS网络RTK简介

在介绍JSCORS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。

JSCORS网络RTK是基于CORS基础上的实时差分定位技术,它是通过在江苏省及周边范围内建设或共享若干个全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)连续运行参考站,对该地区构成网状覆盖,联合若干基准站数据解算或消除电离层、对流层等影响,发播GNSS改正信息,对该地区内的GNSS用户进行实时载波相位/伪距差分改正的定位方式,称为JSCORS网络RTK,其中“JS”为“江苏”汉语拼音首字母简称。

3 JSCORS网络RTK技术在地形测量中的应用

3.1 在图根控制测量中的应用

(1)资料收集

收集测区附近已有的控制成果,包含控制点坐标、等级、坐标系统和中央子午线等。

(2)求坐标系统转换参数

在测区范围内联测3个以上已知控制点,用三角杆进行对中、整平仪器,观测其WGS84坐标,并与已知控制点的地方坐标进行比较,求得相应的转换参数后,再对其他控制点的测量结果进行比较,X,Y的分量较差应在3cm以内,垂直分量较差应在4cm以内。当作业结束时,应再对这些已知点,采用上述方法进行检核。

在进行求参数过程中,应保证移动站有效观测卫星数≥5个, PDOP值≤6;测量手薄设置控制点的单次观测的平面收敛精度(H)应±2 cm;高程控制点测量设置高程收敛精度(V)应±3 cm,每测回的时间间隔大于60s,自动观测数20次,采样间隔1s,取各次测量的中数作为每测回的成果;各测回的平面坐标较差不大于4cm,高程较差不大于4cm,以6个测回的数据求平均数作为最后的成果。

3.2 在碎部测量中的应用?

常规的细部测量通常是布设导线,采用电子全站仪进行数据采集,这种方法通常受气候、通视条件的限制;单基站型RTK则在遮挡物较多等干扰因素较严重的地区无法收到无线信号,无法精确定位。以上两种数据采集方法均难以达到所需观测精度,且巨大的作业量将影响地形测图进度。采用网络RTK进行测图时,仅需一人扛着仪器在需要测量的碎部点上工作1-3s,并同时输入特征编码,通过电子手薄记录,由专业测图软件就可以输出所要求的地形图,大大提高了测图的工作效率。对测区内卫星信号较好的地区,可利用网络RTK直接采集碎部点;对个别隐蔽信号不好的碎部点,可在周围做测量控制点,用全站仪进行采集。

4 JSCORS网络RTK技术应用注意事项

(1)移动站的解算状态分为固定解、浮点解、差分解及单点解,对固定解而言,其定位精度在1cm以内,可以满足地形测量精度要求,所以移动站必须在固定解的时候才能进行测量。

(2)在求取坐标转换参数时,要选择3个或3个以上可以均匀覆盖测区的高等级控制点作为校正点,通过采集WGS84坐标后形成网络RTK坐标转换参数。

(3)为保证测量的精确性,每次测量作业的前后都必须进行现有控制点的检校,检校合格后方可开始测量或者技术作业。

(4)在建筑密集区和树林区域,由于卫星信号很弱,解算精度难以达到要求,不能进行固定,可在测区周围做测量控制点,然后用全站仪进行测量。

5 结束语

综上所述,JSCORS网络RTK技术无论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地形测量的要求。比起传统仪器,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(建筑密集区、树林区域)进行测量时还是有一定的限制。所以,我们要根据网络RTK技术的优缺点,扬长避短,采用不同的测量方法,高精度、高效率地完成各种地形测量任务。

[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. CJJ/T 8-2011城市测量规范[S] . 北京:中国建筑工业出版社,2012.5

P2[文献码]B

1000-405X(2016)-6-346-1

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