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【摘 要】分析了网络RTK系统的工作特点,并详细介绍了单基站网络RTK在向家坝像片控制测量中的应用。
【关健词】单基站 网络RTK 测量
一、网络RTK技术
网络RTK技术的优势在于流动站和基准站之间不受距离的影响,影响只在于GPRS、CDMA网络的覆盖范围,建立一个基准站能实现40km的作用范围,超过40km后则另外选取已知点或者未知点重新建立基准站。网络RTK技术与传统动态RTK的数据收发方式不同,但是从定位精度来看,都是受距离影响,距离越远,精度越低,要保证精度就需要采用现场校正。同时GPRS、CDMA网络数据链系统稳定、传输速度快,能够降低差分信号延迟,在一定程度上提高了定位精度。
二、单基站网络RTK在向家坝像片控制测量中的应用
(一)测区概况
测区为向家坝水电站库区,位于东经103°52′~104°23′,北纬28°18′~28°43′之间,属于云贵高原和四川盆地的接壤地带,属高山峡谷地貌,道路崎岖,地形地貌十分复杂,交通不便,库区河流长110千米,面积约1000平方千米,需要进行1:2000和1:10000航空摄影测量。我公司承担像片控点测量。
测区D级及以上平面控制点、四等高程点共77个,由中南院施测。作为测区基本控制点使用。平面坐标系统为1954年北京坐标系,3度分带第35带,边长投影至参考椭球面上,高程系统采用1956年黄海高程系。
(二)单基站网络RTK建设方案的分析和探讨
由于向家坝库区面积大,像片控制测量工作量巨大,若采用传统的GPS-RTK技术施测,要重复多次设站,降低了作业效率。本研究采用网络RTK技术应用到实际作业中。
库区河流长110千米,分三段进行架设基准站,流动站即可在20km的作业半径里进行数据采集,作业半径大大优于传统电台的半径。单基站网络RTK主要由基站、服务器、流动站、网络模块等部分组成。网络模块和网络模块间通过服务器相连接。此次测量共配置了6台中海达(V30)GPS接收机,上网手机卡6张,供基准站接收机电源的12V蓄电瓶,一台做基准站,五台做流动站。
1.区域转换参数的计算
小范围推荐采取内业校正、外业校正和直接输入小范围内严密转换参数等方法。首先内业校正是选取之前测得的静态GPS数据,将能够包围测区的6个选定已知點的WGS-84坐标系三维坐标、1954年北京坐标系、1956年黄海高程的三维坐标成果输入仪器手簿中,并求取转换参数随后设置到手簿里。此项工作使得流动站在RTK工作时不必依次到控制点进行校正。外业工作中需要选取一个参与校正的点,于该点架设基准站,之后在启动基准站接收机后选择该点。其次如果已知控制点的网格坐标,需要采取外业点校正,实施方法包括键入参数法(有椭球参数)或采用无投影/无基准(无椭球参数),输入控制点的网格坐标。外业工作中需要去控制点上直接测量GPS坐标,并检查每点的水平及垂直残差,通过衡量实际控制点的精度残差值确定能否符合测量要求。第三是直接输入小范围内严密转换参数,求取不同的转换参数,并经过必要的已知平面控制点校核,实现现场实时应用网络RTK技术。
2.精度分析
本次像片控点测量分三段进行架设基准站。RTK作业时,检查了部分GPS点和像控点坐标(重点检查),与原GPS点和像控点坐标差值见表1
由表可知,平面中误差满足设计像控测量平面位置中误差小于0.2m的要求,高程中误差满足设计像控测量高程中误差小于 0.2m的要求。
三、结论与建议
在像片控制点测量中使用单基站网络RTK具有很大的优点,能克服常规RTK无线电传输距离短,更换基站频繁的缺点,精度能满足像片控制点的要求,测量速度快,大大提高工作效率,缩短成图周期,节省工程费用。
RTK测量有必要实施质量控制,主要方法包括已知点检核比较法和重测比较法,前者比较可靠,然而由于控制点的数量是有限的,因此没有控制点的地方必须通过重测比较法对测量成果进行检验。
参考文献:
[1]黄丁发,熊永良,周乐韬等.GPS卫星导航定位技术与方法[M].北京:科学出版社,2009.
[2]徐邵铨.GPS测量原理及应用[M].武汉测绘科技大学出版社,2003.
[3]周卓军,张晓明.基于网络RTK的长沙某工业园工程测量实施研究[J].科技资讯.2011(22)
[4]白锋,杨琳.网络RTK技术在测图中的应用——基于URCORS在“中国风谷”地形图测绘中应用的探讨[J].城市勘测.2011(02)
[5]邱晓磊,项鑫.网络RTK在数字化测图一级控制网布设中的应用[J].中州煤炭.2010(03)
【关健词】单基站 网络RTK 测量
一、网络RTK技术
网络RTK技术的优势在于流动站和基准站之间不受距离的影响,影响只在于GPRS、CDMA网络的覆盖范围,建立一个基准站能实现40km的作用范围,超过40km后则另外选取已知点或者未知点重新建立基准站。网络RTK技术与传统动态RTK的数据收发方式不同,但是从定位精度来看,都是受距离影响,距离越远,精度越低,要保证精度就需要采用现场校正。同时GPRS、CDMA网络数据链系统稳定、传输速度快,能够降低差分信号延迟,在一定程度上提高了定位精度。
二、单基站网络RTK在向家坝像片控制测量中的应用
(一)测区概况
测区为向家坝水电站库区,位于东经103°52′~104°23′,北纬28°18′~28°43′之间,属于云贵高原和四川盆地的接壤地带,属高山峡谷地貌,道路崎岖,地形地貌十分复杂,交通不便,库区河流长110千米,面积约1000平方千米,需要进行1:2000和1:10000航空摄影测量。我公司承担像片控点测量。
测区D级及以上平面控制点、四等高程点共77个,由中南院施测。作为测区基本控制点使用。平面坐标系统为1954年北京坐标系,3度分带第35带,边长投影至参考椭球面上,高程系统采用1956年黄海高程系。
(二)单基站网络RTK建设方案的分析和探讨
由于向家坝库区面积大,像片控制测量工作量巨大,若采用传统的GPS-RTK技术施测,要重复多次设站,降低了作业效率。本研究采用网络RTK技术应用到实际作业中。
库区河流长110千米,分三段进行架设基准站,流动站即可在20km的作业半径里进行数据采集,作业半径大大优于传统电台的半径。单基站网络RTK主要由基站、服务器、流动站、网络模块等部分组成。网络模块和网络模块间通过服务器相连接。此次测量共配置了6台中海达(V30)GPS接收机,上网手机卡6张,供基准站接收机电源的12V蓄电瓶,一台做基准站,五台做流动站。
1.区域转换参数的计算
小范围推荐采取内业校正、外业校正和直接输入小范围内严密转换参数等方法。首先内业校正是选取之前测得的静态GPS数据,将能够包围测区的6个选定已知點的WGS-84坐标系三维坐标、1954年北京坐标系、1956年黄海高程的三维坐标成果输入仪器手簿中,并求取转换参数随后设置到手簿里。此项工作使得流动站在RTK工作时不必依次到控制点进行校正。外业工作中需要选取一个参与校正的点,于该点架设基准站,之后在启动基准站接收机后选择该点。其次如果已知控制点的网格坐标,需要采取外业点校正,实施方法包括键入参数法(有椭球参数)或采用无投影/无基准(无椭球参数),输入控制点的网格坐标。外业工作中需要去控制点上直接测量GPS坐标,并检查每点的水平及垂直残差,通过衡量实际控制点的精度残差值确定能否符合测量要求。第三是直接输入小范围内严密转换参数,求取不同的转换参数,并经过必要的已知平面控制点校核,实现现场实时应用网络RTK技术。
2.精度分析
本次像片控点测量分三段进行架设基准站。RTK作业时,检查了部分GPS点和像控点坐标(重点检查),与原GPS点和像控点坐标差值见表1
由表可知,平面中误差满足设计像控测量平面位置中误差小于0.2m的要求,高程中误差满足设计像控测量高程中误差小于 0.2m的要求。
三、结论与建议
在像片控制点测量中使用单基站网络RTK具有很大的优点,能克服常规RTK无线电传输距离短,更换基站频繁的缺点,精度能满足像片控制点的要求,测量速度快,大大提高工作效率,缩短成图周期,节省工程费用。
RTK测量有必要实施质量控制,主要方法包括已知点检核比较法和重测比较法,前者比较可靠,然而由于控制点的数量是有限的,因此没有控制点的地方必须通过重测比较法对测量成果进行检验。
参考文献:
[1]黄丁发,熊永良,周乐韬等.GPS卫星导航定位技术与方法[M].北京:科学出版社,2009.
[2]徐邵铨.GPS测量原理及应用[M].武汉测绘科技大学出版社,2003.
[3]周卓军,张晓明.基于网络RTK的长沙某工业园工程测量实施研究[J].科技资讯.2011(22)
[4]白锋,杨琳.网络RTK技术在测图中的应用——基于URCORS在“中国风谷”地形图测绘中应用的探讨[J].城市勘测.2011(02)
[5]邱晓磊,项鑫.网络RTK在数字化测图一级控制网布设中的应用[J].中州煤炭.2010(03)