vrs技術在廈門集美區(qū)后溪鎮(zhèn)控制測量中的應用

1、<p>　　VRS技術在廈門集美區(qū)后溪鎮(zhèn)控制測量中的應用</p><p>　　【摘要】GPS RTK技術方興未艾，在測量和其他領域中得到了廣泛的應用。然而傳統(tǒng)RTK技術在實際應用中存在著一定的局限性, 如用戶需要假設本地的基準站, 誤差隨著距離的增長而增加、可靠性低、可擴展性差等缺陷, 使得其在應用中受到一定的限制。VRS 技術正是為了解決以上難題而應運而生，VRS技術的出現(xiàn)使得GPS測量的應用更加便捷

2、，同時也使測繪工作發(fā)生巨大變革。本文敘述了VRS網(wǎng)絡RTK的技術的系統(tǒng)組成、技術原理及優(yōu)越性，并結合VRS技術方案在廈門CORS中的實踐，主要探討了VRS技術在廈門集美區(qū)后溪鎮(zhèn)控制測量中的應用研究，并對測量數(shù)據(jù)進行分析對比傳統(tǒng)RTK圖根控制測量，從而證明了VRS技術在控制測量應用中的優(yōu)越性。</p><p>　　【關鍵詞】 RTK，VRS；網(wǎng)絡RTK；控制測量；</p><p><b

3、>　　目錄</b></p><p><b>　　1.引言1</b></p><p>　　1.1 傳統(tǒng)RTK的不足1</p><p>　　1.2 幾種網(wǎng)絡RTK的比較1</p><p>　　1.2.1 VRS1</p><p>　　1.2.2 FKP1</p>

4、<p>　　1.2.3 MAC2</p><p>　　1.3 VRS的優(yōu)勢2</p><p>　　2.VRS技術原理3</p><p><b>　　3.技術方案4</b></p><p>　　3.1 XMCORS簡介4</p><p>　　3.2 測區(qū)概況5</p&

5、gt;<p>　　3.3 已有資料的利用情況5</p><p>　　3.4 作業(yè)依據(jù)5</p><p><b>　　3.5 選點6</b></p><p><b>　　3.6 布網(wǎng)6</b></p><p>　　3.7 設計精度7</p><p>　　

6、4.項目的具體實施7</p><p>　　4.1 外業(yè)數(shù)據(jù)采集7</p><p>　　4.1.1 作業(yè)前準備7</p><p>　　4.1.2新建項目7</p><p>　　4.1.3設置坐標系統(tǒng)7</p><p>　　4.1.4設置移動站8</p><p>　　4.1.5 數(shù)據(jù)采集

7、9</p><p>　　4.1.6注意事項9</p><p>　　4.2 實例數(shù)據(jù)9</p><p><b>　　5.結語13</b></p><p><b>　　致謝14</b></p><p><b>　　參考文獻14</b></p

8、><p><b>　　1.引言</b></p><p>　　1.1 傳統(tǒng)RTK的不足</p><p>　　20世紀六十年代，隨著計算機的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的手工測圖不斷向數(shù)字化測圖轉變，而測量儀器也開始從機械儀器向電子儀器發(fā)展，從經(jīng)緯儀、測距儀到電子經(jīng)緯儀和全站儀。20世紀70年代，美國國防部研制的新一代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)GPS的巨大成功，使其從最初的取

9、代大地測量和工程測量，發(fā)展?jié)B入到了精密工程測量、地籍測量、地形測量等方面。尤其是差分GPS(DGPS)和相位差分GPS（RTK）技術的應用，實現(xiàn)了高精度的動態(tài)導航定位，在瞬間可獲得米級或厘米級的測量站坐標。</p><p>　　實時動態(tài)差分（Real—time kinematic，RTK）測量系統(tǒng)是由GPS測量系統(tǒng)和各種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)相結合的一種系統(tǒng)，它的出現(xiàn)是GPS應用的重大里程碑，它采用載波相位動態(tài)實時差分技術

10、能夠在野外實時得到厘米級定位精度，為工程放樣、地形測圖及各種控制測量帶來了空前的高效率，特別是很好地解決了一些傳統(tǒng)全站儀無法解決的通視問題[1]?？墒?，隨著各種測量作業(yè)的深入，我們發(fā)現(xiàn)，RTK測量的工作模式在很多情況下還是有其不可克服的局限性。</p><p>　　1）用戶在進行各種測量工作之前，必須先架設自己的基站，進而進行求解參數(shù)，點校正，將GPS測量的WGS—84坐標轉換到當?shù)販y量所要求的坐標系統(tǒng)中。當用戶

11、在進行這一系列作業(yè)的時候會發(fā)現(xiàn)，在求解參數(shù)、架設基站和點校正過程中，都會有誤差的積累。此外，所需設備，操作比較復雜繁瑣，所消耗的人力物力、設備資源較大。</p><p>　　2）作業(yè)距離的限制。用傳統(tǒng)RTK進行各種測量工作，它是有作業(yè)距離限制的，一般情況下要求基站與移動站之間的距離不超過10km。對流層和電離層等的誤差會隨著兩站間的距離的增加而增加，可靠性也會隨著降低。此外，它受地形的起伏影響較大，直接影響無線電

12、的傳輸距離。</p><p>　　3）傳統(tǒng)的RTK基于其作業(yè)模式，比較常用的是一加一、一加二或一加三的作業(yè)模式。因此，如果測區(qū)比較大要進行多臺移動站進行作業(yè)時，就會比較麻煩了，此時就必須按要求再架設基站了。</p><p>　　基于傳統(tǒng)RTK的這些局限，網(wǎng)絡RTK便應運而生了。網(wǎng)絡RTK集GPS、網(wǎng)絡通訊和計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)于一身，是一種基于載波相位觀測值的實時動態(tài)相對定位技術。整個系統(tǒng)一

13、般由若干固定的連續(xù)運行參考站（CORS）、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與用戶部分四個部分組成。固定參考站按網(wǎng)絡的設計要求分布在整個網(wǎng)絡中，它實時采集GPS衛(wèi)星信號，再將這些信號通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將這些觀測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心，它是聯(lián)合多參考站的數(shù)據(jù)進行誤差計算、改正，向用戶提供空間位置服務的一種實時定位技術。與傳統(tǒng)的（即單基準站）RTK相比，該方法的主要優(yōu)點為覆蓋面廣，定位精度高，可靠性高。目前，在網(wǎng)絡RTK的幾種技術中，無論是從其技術成

14、熟程度還是應用廣度來講，天寶的VRS技術都有相當?shù)膬?yōu)勢[2]。</p><p>　　1.2 幾種網(wǎng)絡RTK的比較</p><p>　　網(wǎng)絡RTK的技術多種多樣，除了天寶的VRS，還有區(qū)域改正數(shù)技術FKP（Flachen—korrektur Parameter）、主輔站技術MAC（Master—auxiliary Concept）。當前隨著互聯(lián)網(wǎng)、計算機技術的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡RTK技術正處在蓬

15、勃發(fā)展時期。</p><p><b>　　1.2.1 VRS</b></p><p>　　VRS即虛擬參考站技術，是指GPS固定參考站網(wǎng)絡接收的衛(wèi)星信息通過數(shù)據(jù)鏈連接到控制中心上，控制中心的計算機分析并處理這些信息，并建立一個局部地區(qū)修正量的數(shù)據(jù)庫，將這些數(shù)據(jù)和來自移動站的原始數(shù)據(jù)聯(lián)合起來創(chuàng)建一個離流動站僅幾米遠的虛擬參考站，移動站讀取和使用該數(shù)據(jù)時就象使用來自真實的

16、參考站數(shù)據(jù)一樣，但獲得的RTK定位精度可以大大提高。</p><p><b>　　1.2.2 FKP</b></p><p>　　FKP技術是控制中心利用固定參考站網(wǎng)內(nèi)各固定參考站的觀測數(shù)據(jù)（相位觀測與偽距觀測等）及參考站已知的坐標信息等計算得出參考站網(wǎng)內(nèi)各種與時間、空間有關的誤差模型，并將這些誤差模型改正數(shù)發(fā)至用戶部分進行誤差解算，它是直接將誤差改正數(shù)內(nèi)插至移動站

17、所測得的近似坐標中，從而得到高精度的觀測坐標值[3]。在FKP模式下，其主要計算還是放在了移動站端，它采用單向播發(fā)方式，它相對于VRS的最大優(yōu)勢是其只要進行單向數(shù)據(jù)傳輸，很大程度上減輕了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸壓力及數(shù)據(jù)傳輸費用，而它的最大不足也正是基于其單向數(shù)據(jù)傳輸，在大范圍的CORS下作業(yè)，控制端只能接收到其初始傳來的位置信息，因為不同區(qū)域下的各種誤差改正數(shù)會不一樣，其單向數(shù)據(jù)傳輸決定了控制中心無法根據(jù)實時移動的用戶而提供最優(yōu)的位置改正參數(shù)模

18、型[4]。</p><p><b>　　1.2.3 MAC</b></p><p>　　MAC是徠卡推出的網(wǎng)絡參考站技術，要是為了解決FKP技術在數(shù)據(jù)格式的不標準性致使技術應用和系統(tǒng)的推廣面臨困境而提出的數(shù)據(jù)處理技術。MAC技術也是由各參考站向處理中心發(fā)送原始觀測數(shù)據(jù)，再由控制中心對其解算后對過數(shù)據(jù)鏈播發(fā)改正信息給移動站用戶，從而達到獲取高精度定位的目的。不同的是：它

19、使用的是單差彌散性和非彌散性相位改正數(shù)形成壓縮的差分信息，其改正模型由流動站設備自定義[5]。雖然MAC吸取了FKP 和VRS 在數(shù)據(jù)處理方面及數(shù)據(jù)格式標準化等方面的部分優(yōu)點，代表了網(wǎng)絡RTK 未來發(fā)展的方向，但由于MAC技術才剛問世不久，目前仍處于不斷測試及完善階段，它對其技術的成熟性及設備的穩(wěn)定性都有待提高，離實際應用尚有一些差距。目前應用此技術的單位或項目都不是很多[6]。</p><p>　　由此我們可以

20、看出，這三種技術各有千秋，它們都有自己的優(yōu)點?？墒?，目前應用的最廣泛的是相對成熟與穩(wěn)定的VRS技術。它的安全性、穩(wěn)定性及其基準站間距離的要求和軟件的成熟度和商業(yè)化程度都有很大的優(yōu)勢。另外，VRS 技術作為一種通用的GNSS定位技術，并不僅僅依賴于美國的GPS系統(tǒng)，而是只要具備相應的軟硬件條件就可以成為融合GPS、GLONASS、伽利略系統(tǒng)，甚至我國的北斗定位系統(tǒng)各種衛(wèi)星數(shù)據(jù)源的定位方式，滿足各領域對于衛(wèi)星導航定位的需要。它正是憑借自身這

21、些優(yōu)點，占據(jù)了市場95%的分額。目前全球已進入VRS系統(tǒng)快速建設時期，全球已超過4000參考站，美國、德國等發(fā)達國家已經(jīng)基本建成覆蓋全國的參考站系統(tǒng)。中國在成都、昆明、東莞、武漢、上海、北京、天津等地也相繼建成了VRS系統(tǒng)，北京市VRS系統(tǒng)也于2006年正式投入使用。</p><p>　　1.3 VRS的優(yōu)勢</p><p>　　VRS技術代表的是一種新型的網(wǎng)絡RTK技術，除了能夠克服傳統(tǒng)

22、RTK作業(yè)的不足外，它還具有其自身的優(yōu)點：</p><p>　　1）覆蓋范圍更廣。VRS就是專門對傳統(tǒng)RTK不足而建立的一個技術系統(tǒng)，它克服了諸多傳統(tǒng)RTK的不足，猶其是基準站與移動站間的距離問題，VRS可以有無數(shù)多個固定參考站，但至少要有三個。假如參考站間的距離為70km，其形狀為等邊三角形，那么這三個參考站組成的三角形面積可達1732平方千米。如廈門市的陸地面積逾1565.09平方千米，海域面積逾300平方千

23、米，如果除去海域面積不計，理論上，只要三個基準站就可以滿足要求，實際上如果有多一些固定參考站就更完美了。</p><p>　　2）成本更低。假如只對某一個小工程而布設大面積的固定參考站，可能在短期內(nèi)無法看到其更低的成本效應?？墒牵斣谝粋€大范圍內(nèi)布設參考站網(wǎng)之后，用戶就可以不用再架設自己的基站了，而且，在這個系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)任何一個單位或個人只要有一臺能正常工作的移動站通過設置連接就可以通過這個系統(tǒng)進行工作了。此外

24、，它的應用范圍也擴大了很多，城市建設、各種公路工程、地籍測量、市政工程等都可以借此系統(tǒng)進行作業(yè)。由此可見，其成本可發(fā)大降低。與傳統(tǒng)RTK相比，一般情況下，用VRS可以節(jié)省70%的成本[7]。</p><p>　　3）精度更高且定位穩(wěn)定。運用VRS技術，在固定參考站網(wǎng)內(nèi)，其精度分布均勻，精度可以時時控制在1—2cm以內(nèi)。而且用戶處在多個固定參考站以內(nèi)，采用多個參考站的聯(lián)合數(shù)據(jù)，其可靠性也大大提高。</p>

25、;<p>　　基于以上諸多優(yōu)勢，目前VRS技術在國內(nèi)很多地方的CORS建網(wǎng)中得到了廣泛而實際的應用。VRS技術的出現(xiàn)，將使一個地區(qū)的所有測繪工作成為一個有機的整體，將大大擴展RTK的作業(yè)范圍，使GPS的應用更廣泛，精度和可靠性將進一步提高，并從根本上提高了作業(yè)效率和測量的質量，且有效克服了GPS RTK技術的局限性，給測繪行業(yè)帶來了生產(chǎn)上的革命性變化。VRS技術的出現(xiàn)，標志著高精度GPS的發(fā)展進入了一個新的階段，VRS的優(yōu)

26、勢不僅僅體現(xiàn)在節(jié)約測量費用以及精度和可靠性的提高上，更為重要的是改變了以前各種RTK作業(yè)模式，使建設地區(qū)乃至全國范圍的RTK網(wǎng)絡成為可能，為國家GPS網(wǎng)絡建設注入了新活力。試想基于VRS網(wǎng)絡，我們將可以使用單臺GPS接收機完成幾乎所有高精度的測量定位工作。城市GIS地理信息數(shù)據(jù)的采集和更新將會更加便捷，昔日由于城市發(fā)展過快而導致的數(shù)據(jù)采集困難將有效緩解，車載導航和車輛被盜后的跟蹤技術將會更加貼近大眾生活。因此，研究VRS技術原理及其在實

27、際中的應用，對提高作業(yè)效率和測量的質量，改善測量作業(yè)模式將有很大作用。它將為生產(chǎn)和生活帶來許多新的東西。就本次廈門集美測區(qū)而言，由于其測區(qū)范圍較大，</p><p><b>　　2.VRS技術原理</b></p><p>　　VRS（Virtual Reference Station）技術是由美國天寶公司研制，VRS即虛擬參考基站系統(tǒng)，它是網(wǎng)絡RTK的一種定位技術，它

28、是CORS的三種核心技術之一。VRS一般由系統(tǒng)控制中心、固定參考站（參考站可以有無數(shù)個，但必須不少于三個）、數(shù)據(jù)鏈和移動站組成，參考站間的距離可以達70km[8]。參考站與控制中心有通訊線相連，控制中心接收參考站的實時觀測數(shù)據(jù)。而移動站則向控制中心發(fā)送其所處的概略位置，并接收控制中心發(fā)過來的差分信號改正數(shù)形成厘米級的位置信息。</p><p>　　顧名思義，對移動站用戶而言，該參考站是不存在的，是虛擬出來的。即在

29、GPS移動站觀測點附近(一般為其近似坐標)建立一個虛擬參考站，根據(jù)各永久性固定連續(xù)運行參考站采集的數(shù)據(jù)并加以計算得到的各種誤差分布后模擬并計算出虛擬參考站的虛擬GPS觀測數(shù)據(jù)，由于虛擬參考站與實際觀測點距離很近，一般只有幾米至幾十米，可以認為是超短基線，移動站與虛擬參考站的各種對流層誤差、電離層誤差及星歷誤差等看作是一樣的，并通過差分可以較好地得到消除，而且其定位計算的原理和軟件與傳統(tǒng)方法完全一樣。</p><p&g

30、t;　　它與常規(guī)的RTK作業(yè)模式不同，它是一個比較系統(tǒng)的工程，首先各個參考站的實時觀測數(shù)據(jù)必須能夠通過一定的通訊方式（數(shù)據(jù)鏈）傳送至其所處的控制中心，控制中心的數(shù)據(jù)處理軟件對各參考站的觀測數(shù)據(jù)進行完整性檢查、糾錯，然后對各個參考站的GPS觀測數(shù)據(jù)進行處理計算出該區(qū)域與時間和空間有關的GPS誤差，同時根據(jù)移動站送來的概略坐標（可為偽距或單點定位法求得），控制中心收到這個位置信息后，根據(jù)用戶的概略位置，由計算機自動選擇一組最佳的固定參考站，

31、這組參考站一般為三個，形成一個三角形，使移動站位于這個三角形之內(nèi)，并以差分方式對整個網(wǎng)絡的隨機碼和載波相位數(shù)據(jù)同時進行處理和分析，這樣可以非常精確地檢測和估計出噪場水平、多路徑效應以及周跳，然后整體地改正GPS由軌道、電離層、對流層和大氣折射引起的誤差，將高精度的差分信號發(fā)給移動站，由于虛擬參考站離流動站非常近，可以認為其觀測數(shù)據(jù)的各項誤差與移動站觀測數(shù)據(jù)的各項誤差相等，這個差分信號的效果相當于在移動站旁邊，生成一個虛擬的參考基站，從而

32、解決了RTK作業(yè)距離上的限制問題，并保證了用戶的精度。同時，控制中心實時計算虛擬參考站至用戶端的距離，當用戶移動站與虛擬參考站間</p><p>　　圖2-1 VRS工作原理圖[9]</p><p>　　圖2-2 VRS數(shù)據(jù)鏈</p><p>　　VRS另外一個比較顯著的特征是它還是采用雙差觀測模型進行解算的。所謂雙差（double different，DD）即不同

33、觀測站，同步觀測同一組衛(wèi)星，所得單差觀測量之差[10]。若將接收機直接觀測值相減，將所獲得的結果當做虛擬觀測值，這稱為載波相位觀測值的單差。單差包括在衛(wèi)星間求一次差，在接收機間求一次差，在不同歷元間求一次差三種求差法。在載波相位測量的一次求差基礎上繼續(xù)求差所獲得的結果被當成虛擬觀測值，稱為雙差。</p><p>　　接收機采用雙差觀測，它有以下幾個優(yōu)點：相比單差觀測它能進一步消除衛(wèi)星鐘誤差；接收機相對鐘差也被消去

34、；在每個歷元中雙差觀測方程的數(shù)量均比單差觀測方程少一個；參數(shù)大大減少，用一般的計算機就可勝任數(shù)據(jù)處理工作。在載波相位測量中，多余參數(shù)的數(shù)量往往非常多，這樣數(shù)據(jù)處理的工作量十分龐大，對計算機及作業(yè)人員的素質也會提出較高的要求。此外，未知參數(shù)過多使得解的穩(wěn)定性減弱，而通過觀測值相減即求差法可消除多余觀測數(shù)，從而大大降低了工作量。正因為雙差觀測模型有這些優(yōu)點，所以，現(xiàn)在的GPS定位中廣泛采用雙差觀測值。</p><p>

35、;<b>　　3.技術方案</b></p><p>　　此次采用VRS技術的測區(qū)位天廈門，考慮到該測區(qū)比較大，大約有10.44平方公里，決定其控制采用基于VRS技術的XM-CORS進行布控與施測，而廈門恰好有其CORS系統(tǒng)，因此此次技術方案主要建立在XM-CORS的基礎上。</p><p>　　3.1 XMCORS簡介</p><p>　　廈門

36、CORS（XMCORS）是一個獨立于福建CORS的系統(tǒng)，它采用天寶的VRS技術，并于去年5月開始試運行。廈門市連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務系統(tǒng)將逐步取代傳統(tǒng)的測量控制網(wǎng)，成為新一代測繪基準。與傳統(tǒng)控制網(wǎng)相比，XMCORS具有使用便捷、定位精度高等特點，是集平面基準與高程基準于一身的三維動態(tài)高精度基準系統(tǒng)。這套系統(tǒng)具有操作簡便、精度高、實時性強、覆蓋率廣、穩(wěn)定性好、單人單機就可作業(yè)等優(yōu)點，其網(wǎng)絡RTK測量功能的實現(xiàn)改變了傳統(tǒng)測量作業(yè)模式，極大地提

37、高測量的工作效率[11]。</p><p>　　圖3.1 XMCORS連續(xù)固定運行參考站分布圖</p><p>　　下面就廈門集美區(qū)后溪鎮(zhèn)測區(qū)進行說明，考慮到該測區(qū)比較大，大約有10.44平方公里，決定其控制采用基于VRS技術的XM-CORS進行布控與施測。</p><p><b>　　3.2 測區(qū)概況</b></p><p

38、>　　測區(qū)位于廈門市集美區(qū)東北部包括集美區(qū)火車北站、后溪鎮(zhèn)區(qū)域范圍，總面積約10.4平方公里，G324國道從測區(qū)中間穿過，交通便利，通視條件良好，比較便于觀測。測區(qū)屬亞熱帶海洋性氣候，濕度較大。測區(qū)內(nèi)主要為大學校區(qū)、農(nóng)村居民地和田野，測區(qū)內(nèi)道路暢通，交通便利，部分山地、果園通視和觀測受一定影響，其余地段通視條件良好，比較便于觀測。測區(qū)地勢平坦，農(nóng)田占很大面積手機和衛(wèi)星的信號都比較好，便于在XM-CORS下利用RTK做控制。<

39、/p><p>　　3.3 已有資料的利用情況</p><p>　?。?）由廈門市測繪與基礎地理信息中心提供的測區(qū)附近高等級GPS平面控制點米場西、帽山、合成氨廠、倉上山作為平面控制測量起算數(shù)據(jù)。</p><p>　?。?）由廈門市測繪與基礎地理信息中心提供的一等水準點JH1、I杭廣南284 、I杭廣南283－1可作為高程起算數(shù)據(jù)。</p><p>

40、;　　（2）由廈門市測繪與基礎地理信息中心提供的測區(qū)及周邊1:5000標準分幅藍圖，可用于工作計劃及引用參考。</p><p><b>　　3.4 作業(yè)依據(jù)</b></p><p>　　《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》（GB/T 18314-2009）</p><p>　　《國家三、四等水準測量規(guī)范》（GB12898-2009）</p&

41、gt;<p>　　《城市測量規(guī)范》（CJJ8－99）</p><p>　　《廈門市地理空間基礎框架大比例尺數(shù)字圖測繪工程技術要求書》</p><p>　　《1：500、1：1000、1：2000外業(yè)數(shù)字測圖技術規(guī)程》（GB/T 14912-2005）</p><p>　　《測繪技術設計規(guī)定》（CH/T 1004-2005）</p><

42、;p>　　《測繪技術總結編寫規(guī)定》（CH/T 1001-2005）</p><p>　　《1:500、1:1000、1:2000地形圖圖式》（GB/T7929－1995）</p><p><b>　　3.5 選點</b></p><p>　　選點人員在實地選點之前，應收集測區(qū)圖件、已有GPS點資料，充分了解測區(qū)的路網(wǎng)情況。所選的點，在選定

43、之前，先在廈門1：5000標準分幅圖上粗略選定，再根據(jù)野外通視與衛(wèi)星信號條件等情況在野外實地進行確定點的位置[12]。并注意以下幾個問題：</p><p>　?。?）點位應設在易于安裝接收設備，視野開闊的點上。</p><p>　　（2）點位目標要顯著，視場周圍15°以上不應有障礙物，以減少GPS信號被遮擋或障礙物吸收。</p><p>　　（3）點位應遠

44、離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、微波站等）其距離不小于200m；遠離高壓輸電</p><p>　　線，其距離不得少于50m，以避免電磁場對GPS信號的干擾。</p><p>　?。?）點位附近不應有大面積水域或不應有強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體，以減弱多路徑效應的影響。 </p><p>　　（5）點位應選在交通方便，有利于其它觀測手段擴展與聯(lián)測的地方。 </p

45、><p>　?。?）地面基礎穩(wěn)定，易于點的保存利用。 </p><p>　　（7）選點人員應按技術設計進行踏勘，按要求實地選點定位。</p><p>　?。?）當利用舊點時，應對舊點的穩(wěn)定性、完好性，以及覘標是否安全可用進行檢查，符合要求方可利用。</p><p><b>　　3.6 布網(wǎng)</b></p>&l

46、t;p>　　為適應測圖和各種工程建設的需要，必須進行科學地布網(wǎng)，建立一定精度和密度的平面控制網(wǎng)。根據(jù)所提供的GPS點，在布網(wǎng)時應滿足加密控制網(wǎng)的密度，所選點主要沿測區(qū)外圍和內(nèi)部重要地段進行布設。另外，還要兼顧測區(qū)的制高點，制高點良好的通視條件是沿路所布點無法比擬的[13]。</p><p><b>　　圖3-2 控制網(wǎng)圖</b></p><p><b>

47、;　　3.7 設計精度</b></p><p>　　平面坐標采用“92廈門坐標系”。該坐標系采用克拉索夫斯基參考橢球體，平面投影為中央子午線東經(jīng)118°30′的1.5°帶高斯-克呂格投影，投影面高程為0米，高程系統(tǒng)采用“1985國家高程基準”。平差方法采用清華山維NASWE2000平差軟件系統(tǒng)（丹麥法，迭代3次）進行平差，平差后最大點位誤差、最大點間誤差都要在允許值2.0cm以內(nèi)，

48、每公里高程測量高差中誤差應該小于10mm。</p><p><b>　　4.項目的具體實施</b></p><p>　　4.1 外業(yè)數(shù)據(jù)采集</p><p>　　4.1.1 作業(yè)前準備</p><p>　　此次作業(yè)采用中海達V8 CORS進行外業(yè)觀測。在進行外業(yè)施測的前一天，要下載最新的衛(wèi)星星歷預報，了解衛(wèi)星觀測時接收機

49、能鎖定的衛(wèi)星所構成的空間圖形是否理想，且PDOH值是否小于等于6。另外，也還要聯(lián)系有關部門要XM-CORS的服務器IP地址。對所要用的儀器要進行檢查與校正，特別是對中桿氣泡居中時對中桿是否有鉛垂于地面，還要對接收機的天線進行精密量取。準備好SIM卡，并插入卡槽，檢驗是否能連接上服務器。</p><p><b>　　4.1.2新建項目</b></p><p>　　采用中

50、海達V8 CORS 進行作業(yè)，先開啟接收機與手薄，手薄藍牙連接GPS接收機，進入如下圖4-1主程序界面：</p><p>　　圖4-1 進入主程序界面 圖4-2新建項目</p><p>　　點擊圖4-1中的【項目】，進入圖4-2的新建項目界面，點擊【新建】，輸入中國-廈門，新建廈門項目，點擊，退出后顯示當前項目為中國-廈門時，新建項目成功。</p>

51、<p>　　4.1.3設置坐標系統(tǒng)</p><p>　　在【項目信息】界面，點擊屏幕左上角的【項目信息】，選擇下拉菜單的【坐標系統(tǒng)】， 進入【坐標系統(tǒng)】界面，在【橢球】標簽頁下，【源橢球】選擇【W(wǎng)GS84】，【目標橢球】選擇【國家80】（如圖4-3）。</p><p>　　圖4-3設置橢球 圖4-4設置投影</p><p&g

52、t;　　設置完成后，點擊【投影】，對投影參數(shù)進行設置，【投影方法】選擇【高斯自定義】，在【中央子午線】后面輸入當?shù)氐闹醒胱游缇€（如圖4-4）。</p><p>　　設置完成后，點擊【橢球轉換】，【轉換模型】選擇【布爾莎七參數(shù)】，然后將我們已有的參數(shù)輸入到相應的地方，輸入完畢后點擊右上角的【保存】，將設置好的坐標系統(tǒng)保存起來。這樣，坐標系統(tǒng)設置完成（如圖4-5）。</p><p>　　圖4-

53、5橢球轉換 圖4-6設置移動站</p><p>　　4.1.4設置移動站</p><p>　　保存后返回主程序界面，在主程序界面點擊【GPS】，再點擊【接收機信息】進入其下拉菜單的【移動站設置】，進入【設置動站】界面。</p><p>　　在【設置動站】頁面，首先看到的是【數(shù)據(jù)鏈】，【數(shù)據(jù)鏈】選擇【內(nèi)置網(wǎng)絡】，后面選擇【GPRS】，【運

54、營商】輸入【CMNET】，【服務器IP】輸入XM-CORS服務器控制中心IP地址，【端口】輸入【9000】，【網(wǎng)絡】選擇【CORS】（如圖4-6）。</p><p>　　點擊屏幕下方的【其它】，進入到如下頁面?！静罘蛛娢母袷健窟x擇【RTCM(3.0)】，【高度截止角】設置為15，【發(fā)送GGA】前面的復選框勾選√，后面選擇1，然后點擊屏幕右下方的【確定】，出現(xiàn)提示設置成功后，點擊右上方的，關閉移動站設置，返回【接收

55、機信息】頁面（如圖4-7）。</p><p>　　圖4-7設置差分電方格式圖 4-8設置天線</p><p>　　在接收機信息頁面，點擊【接收機信息】選擇下拉菜單的【天線設置】，進入【天線管理】頁面，【天線類型】選擇【V8/V9】，天線高設置完成后，，點擊【應用】即可（如圖4-8）。</p><p>　　4.1.5 數(shù)據(jù)采集</p>

56、;<p>　　設置完成之后，先到一已知點上檢測，看所測的數(shù)據(jù)與已知數(shù)據(jù)是否會有差距，如果不差，則可以開始進行控制測量，如果有偏差，則要進行點校正，校正后再至另一已知點進行復檢，直至不再出現(xiàn)出現(xiàn)偏差，方可進行外業(yè)施測。</p><p>　　外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成后，點擊屏幕左下角的查看點庫，再點擊【記錄點庫】界面右下角的進行數(shù)據(jù)導出，在【導出記錄點庫】界面，選擇“南方Cass7.0(*.dat)”格式導出（

57、如圖4-9、4-10）。</p><p>　　圖4-9記錄點庫 圖4-10導出記錄點庫</p><p><b>　　4.1.6注意事項</b></p><p>　　在進行作業(yè)時要求接收機能持續(xù)穩(wěn)定顯示固定解，當這些條件都滿足時，方可進行野外業(yè)作業(yè)。當上述條件不能滿足時，應重新選擇控制點的地理位置。此外，當控制點設站

58、環(huán)境正常，但獲得固定點的時間出現(xiàn)大于1min時，應及時查明原因。為保證數(shù)據(jù)的可靠性，在觀測時，對每次數(shù)據(jù)采集采用兩分鐘數(shù)據(jù)平滑處理，之后，將對中桿旋轉180°，再進行兩分鐘平滑，兩次采集的數(shù)據(jù)如果其差不會相差很大，取其兩次測的平均值，否則，應查明其原因，再次進行施測。所選的點應盡可能在視野開闊位置，這樣移動站接收機才能接收到較好衛(wèi)星信號，減小各種誤差[14]。</p><p><b>　　4.

59、2 實例數(shù)據(jù)</b></p><p>　　經(jīng)過外業(yè)工作，在內(nèi)業(yè)導出數(shù)據(jù)，共確定控制點52個，下表為所測的控制點成果表：</p><p>　　表4-1控制點成果表</p><p>　　在外業(yè)施測完成之后，為了確定采用VRS技術所測的與傳統(tǒng)RTK所施測的區(qū)別，又采用傳統(tǒng)RTK作業(yè)方法對RTK基準站附近的一些點進行再次施測，再進行兩組數(shù)據(jù)的對比，基準站架設在一

60、民房樓板上。有如下數(shù)據(jù)對比結果：</p><p>　　表4-2 兩組數(shù)據(jù)對比表</p><p>　　表4-3 RTK移動站距基站距離與VRS所測的偏差表</p><p><b>　　注：F(s)= </b></p><p>　　在進行外業(yè)施測的時候，點擊測量界面（圖4-11）里的衛(wèi)星解狀態(tài)區(qū)域，如點擊，出現(xiàn)如圖4-12的

61、移動站位置信息，這里可以記錄下移動站距基準站的距離。</p><p>　　圖4-11測量界面圖 4-12位置信息</p><p>　　圖4-13 移動站距基站距離與VRS所測的偏差曲線圖</p><p>　　如上圖可知，雖然有些點（如圖中的3、6、9、10號點）隨著與基準站的距離增加其與VRS所施測的偏差會比前面的某些點小，但是總體趨勢還

62、是其偏差隨著移動站與基準站的距離的增加而變大。</p><p><b>　　5.結語</b></p><p>　　隨著各種測量工作的不斷深入，新方法總是會不斷出現(xiàn)，并逐步取代舊的技術。VRS技術的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)RTK的模式，并在更多的領域得到應用。但是，不管什么技術都不可能做到十全十美，總有其瑕疵，VRS也不例外。</p><p>　　1）V

63、RS是基于Internet等無線通訊方式進行數(shù)據(jù)傳輸，所以它會依賴于運營商提供的信號。由于受經(jīng)濟條件的限制，運營商的各種無線通訊網(wǎng)絡的覆蓋范圍有限，無法在每個角落都有無線通訊網(wǎng)絡信號，故VRS技術目前一般只能在各大城市及經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，并還沒有完全替代傳統(tǒng)RTK技術。在某些局部作業(yè)的小工程，傳統(tǒng)RTK也還是有其優(yōu)勢。</p><p>　　2）VRS控制中心虛擬出來的虛擬參考站的位置與各項誤差改正直接影響用戶移動站的

64、測量數(shù)據(jù)精度，而VRS在確定虛擬參考站的位置時，受到固定參考站位置、衛(wèi)星位置、電離層、對流層等的影響，其不同時間段不同天氣的各種誤差改正數(shù)也會有些不一樣，改正數(shù)受外界影響較大。因此，要精確計算虛擬參考站的精度也是有難度的。</p><p>　　3）由于VRS技術需要用戶端向控制中心發(fā)送其概略坐標，控制中心同時向用戶端發(fā)送改正數(shù)，故其是雙向通訊的。雙向通訊會增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸壓力，故對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)要求更高，同

65、時，當數(shù)據(jù)通過某一媒介進行傳輸時，其傳輸費用也會增加很多[15]。</p><p>　　VRS的成熟與發(fā)展也并非一朝一夕，只有在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決之問題，才是它成長的過程，相信未來一定會有一個更加完美的VRS技術。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本篇論文自始至終，高鵬老師一直做了精心指導。她以嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、嚴

66、格的治學精神和精益求精的工作作風，深深的感染和激勵著我。她于百忙之中詳細批閱了我的論文，并對文章的格式問題、結構和內(nèi)容問題、參考文獻問題以及一些其它的問題都認真仔細的進行批注，提出了寶貴的修改意見。經(jīng)過這次畢業(yè)論文的寫作過程，提高了我查閱資料，分析解決實際問題的能力，同時也培養(yǎng)了我不驕不躁、嚴謹求實的學習態(tài)度。</p><p>　　同時也感謝院領導的關心與支持！</p><p><b

67、>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李天文.GPS原理及應用[M].北京:科學出版社,2009:228</p><p>　　[2] 唐濤.淺談傳統(tǒng)RTK與網(wǎng)絡RTK的應用體會[J].山西建筑,2009,4:357</p><p>　　[3] 張海瑞,陳西強.CORS系統(tǒng)的技術特點及應用現(xiàn)狀與展望[J].硅谷,2010,1:147&l

68、t;/p><p>　　[4] 郭際明,張紹成,孟祥廣.VRS與FKP定位模式的研究與比較[J].測繪通報,2011,1:4</p><p>　　[5] 孫衛(wèi)國,眭國輝.網(wǎng)絡RTK主輔站及虛擬參考站技術原理及優(yōu)勢研究[J].科技創(chuàng)新導報.2010,13:25</p><p>　　[6] 劉彥芳,何建國,張現(xiàn)禮.幾種網(wǎng)絡RTK技術的比較分析[J].地理空間信息,2009,7

69、-2:91</p><p>　　[7] 王平,鄭勇,VRS—GPS網(wǎng)絡RTK技術[J].物探裝備,2001,4:241</p><p>　　[8] 方廣杰,賈乃娟,徐俊科等.GPSRTK與VRS技術的應用分析[J].信息與電腦，2010,8:154</p><p>　　[9] 吳國榮.VRS技術工作原理及其在地形測量中的應用[J]. 東華理工大學學報(自然科學版),

70、2010,1:64</p><p>　　[10] 李天文.GPS原理及應用[M].北京:科學出版社,2009:97</p><p>　　[11] 林培枝.廈門市GPS連續(xù)觀測站網(wǎng)建設構想[J]. 安徽建筑,2006,6:139</p><p>　　[12] 張正祿.工程測量學[M].武漢:武漢大學出版社,2009:48</p><p>　　[

71、13] 張鳳舉,張華海,趙長勝等.控制測量學[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2008,100</p><p>　　[14] 馬振利,吉長東,白建軍.VRS RTK在地籍測量中應用[J].遼寧工程技術大學學報.2006,3:348</p><p>　　[15] 劉誼,劉彥芳.虛擬參考站(VRS)系統(tǒng)的定位精度分析[J].礦山測量.2010,4,5</p><p>　　T

72、he application of VSR technology in Xiamen Jimei Houxi town control survey</p><p>　　Longyan University Surveying Engineering</p><p>　　2007080102 Chen Liangtang Teacher (title): Gaopeng<

73、;/p><p>　　[Abstract]:As GPS RTK technology developments, it has been widely used in survey and other area. While traditional RTK technology has its limitations when its used in practical applications, such as u

74、ser must setup his local base stations, the error increases with the increase of the distance, reliability will be lower, Poor scalability, making it is limited in some application. VRS technology is to solve the above p