JSCORS 网络 RTK 技术在城市测量中的应用探讨

发表时间:2020/5/21   来源:《科学与技术》2019年第24期   作者:刘伟
[导读] JSCORS网络RTK技术具有操作简便、
        摘要:JSCORS网络RTK技术具有操作简便、实时性强、精度高、覆盖面广等优点,大大提高了城市测量的工作效率。本文通过介绍CORS 网络RTK系统的工作原理,并结合其在城市测量中的应用,分析论证了CORS 网络RTK的诸多应用优势,希望给广大同行提供借鉴。
        关键词 :连续运行卫星定位服务系统 ;实时差分定位;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,不能满足城市测量日益追求效率、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,在城市测量工作中得到越来越广泛的应用。
2JSCORS 网络RTK简介
        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。
3CORS 网络RTK技术在城市测量中的应用
        CORS 网络RTK技术可在城市测量中向大量用户同时提供高精度、高可靠性、实时的定位信息,并实现测绘数据的完整统一,具体有以下几个方面的应用。
3.1基础控制测量
        由于城市建设速度加快,对GPS-C、D、E级控制点破坏较大,一般在3至5年需重新布设,至于在路面的图根控制点更不用交代了,一二年就基本被破坏了,各测绘单位不得安排大量的人员来重新布设,且仍以支站的方式,这不但保证不了精度,还造成了人财物力的大量浪费。随着CORS基站的建设和连续运行,就形成了一个以永久基站为控制点的网络,其点位测量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,目前在《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。

CORS网络RTK技术可以大大提高基础控制测量的速度与效率, 降低劳动强度和成本, 省去测量标志保护与修复的费用, 节省基础控制测量实施过程中约30% 的费用。CORS基站是城市信息化的重要组成部分,?并由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架, 从而实现从实时的空间位置信息到真正的城市数字化。
3.2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碎布点、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。
3.3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。
3.4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。
3.5其他方面的城市测量
        城市测量工作还包括城市拔地测量、城市管线测量、市政工程测量、建筑物放线、房产测量、像控点测量等,CORS网络RTK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。CORS网络RTK技术还可以对建构筑物进行实时、有效、长期的变形监测, 实现对灾害的动态快速预报。
4结束语
        综上所述,JSCORS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,比起单基站型RTK,CORS网络RTK有着省时、省力且精度高等诸多优势,但在使用中,我们发现其在卫星信号较弱的测区(建筑物密集区、树林区、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、高效率的完成各种城市测量任务。CORS系统的建成能使更多的部门和更多的人使用GPS高精度服务,它必将在城市经济建设中发挥重要的作用,由此给城市带来的巨大社会效益和经济效益是不可估量的, 它将极大地加快城市基础地理信息的建设,为建设数字化城市提供新的契机。
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.CJJ/T 8-2011 城市测量规范[S] .北京:中国建筑工业出版社, 2012.5
[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.
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