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1、佛山市CORS系统测量质量控制方法与测量结果分析研究摘要:本文基于笔者多年从事城市CORS测量的相关工作经验,以佛山CORS系统中RTK作业质量的控制为研究对象,探讨了误差的、质量控制的方法与精度分析评价,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。 关键词:CORS系统RTK作业质量控制精度分析 :P2:A:1672-3791(2011)01(b)-0027-02 佛山市连续运行卫星定位城市测量综合服务系统建设完成后开始在城市测量中进行
2、试运行作业。在CORS系统中流动站测量点位精度受到卫星分布、电离层干扰、基准站数据等多因素的影响,相比于常规光电测量方法、静态GPS测量,更加具有质量控制不确定性。现行的城市测量规范或者是国家全球定位系统等各类技术规程,对于RTK测量尤其是CORSRTK测量质量控制问题缺乏可循条文。笔者所在单位总结外业测量队近几年的RTK作业经验,以及CORS系统建设完成后,在CORS系统中进行了一年作业检测,在作业部门试行了一套较为有效的质量控制方法。我们采用这套质量控制方法,在城市CORSRTK测量中进行质量
3、管理取得了很好的效果。 1CORS系统中RTK作业误差的影响因素 在CORS系统中影响RTK实时定位测量精度的可能因素有测站卫星分布情况(可用卫星数和卫星天空几何分布)、通信质量状况(是否收到VRS改正信息)、系统定位算法的优劣等。 1.1系统处理软件算法的优劣 CORS系统中有几大X络误差算法,主要代表是Trimble公司的VRS(虚拟参考站)技术,Leica公司的主副站技术以及武汉大学的X络综合误差内插法。这几个算法各有其特点,并且都有成功应用案例,尤其是VRS技术和主副站技术已经
4、在世界多个城市、地区级X络建设中得到普及应用。不论哪种CORS算法,它们都是采用同一种思想,就是将全X架设的所有基准站的数据发送到一个数据处理中心,经过解算,然后统一发送改正数据。 CORS采用VRS技术,它是当RTK用户在工作前,先通过无线X络发送GGA格式的概略坐标给控制中心,控制中心收到这个位置信息后,根据用户位置,由计算机自动选择最佳的一组固定基准站,根据这些站发来的信息,整体的改正GPS的轨道误差、电离层、对流层和大气折射引起的误差,将高精度的差分信号发给移动站。这个差分信号的效果相当
5、于在移动站旁边,生成一个虚拟的参考基站,从而解决了RTK作业距离上的限制问题,并保证了用户的精度。这种定位算法经过大量的数据测试论证是可靠的、稳定的。 1.2GPS卫星误差影响 同静态GPS观测、常规RTK作业一样,CORS中RTK作业也受到GPS卫星的各项误差影响,有GPS卫星信号传输上产生的对流层、电离层以及多路径影响,也有因为RTK作业时上空收到的GPs卫星分布以及卫星数目的影响,而且卫星分布与卫星数目对于这种瞬时的RTK作业来说,产生的影响更大于静态GPS观测。在同个测量点因为不同观测
6、时刻卫星分布产生的测量结果较差最大可以达到分米级。所以选择良好的观测时段、卫星观测窗口尤为重要。 1.3数据通信质量的好坏 CORS中的数据通信链路包括两方面,一是基准站到数据中心的数据传输,另一就是数据中心到RTK用户的无线数据传输链路。基准站到数据中心的数据传输量大,一般采用专线或者数字电路等方式,对于数据传输速度和稳定性要求非常高,VRS数据处理软件要求基准站到数据中心的X络延时要小于200ms。在CORS中,基准站数据通信租用光纤专线。数据中心将X络差分改正数据发送回用户采用无线通信方
7、式,无线通信的质量会很大影响中心的数据能否及时、可靠地传输给用户。 2质量控制方法 在常规边角控制X中,我们使用测边、测角中误差、边长相对中误差以及环线、附和线路闭合差等进行质量检验。静态GPS控制X可以从环闭合差、点位中误差、基线相对精度来对GPS控制X进行检定。CORS系统中流动站测量的控制点具有相对的独立性,和X络基准站的关系是非线性的,使得测量工作中,如何控制测量精度具有难度。在CORS系统中RTK作业的质量控制主要从CORS系统设置、作业方法、辅助观测方法检测3个部分进行。COR
8、S系统设置主要利用CORS数据中心管理软件以及系统监控站进行。 2.1CORS系统设置进行系统运行可靠性监测 在CORSX络覆盖区域内建设一个永久性流动站,监控系统的运算可靠性。监控站设在数据中心大楼顶,便于和数据中心有线连接。监控站设备为一台TrimbleR7流动站仪器。大楼天面的观测墩上安置TrimblezephyrGeodetic天线,天线通过线缆接入到搁置在数据中心R7接收机数据端口。数据中心管理软件设置一个口输出的RTCM差分数据发生器,差分数据通过线缆直接接入到接收
