喻杰

摘 要:本文基于筆者多年從事工程測量的相關工作經(jīng)驗,以單基站CORS廠區(qū)工程測量為研究對象,結合南方單基站的系統(tǒng)組成、系統(tǒng)設置及測量實踐對其應用環(huán)節(jié)進行了詳細的剖析,全文是筆者長期實踐教學基礎上的理論升華,相信對從事相關工作的同行能有所裨益。

關鍵詞:單基站CORS廠區(qū)測量教學

中圖分類號:TB22 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0036-02

隨著GPS技術的日臻成熟和通信技術、信息技術、計算機技術的迅猛發(fā)展,目前在我國已有不少區(qū)域和城市已經(jīng)建立了多基站連續(xù)運行GPS基準站系統(tǒng)(簡稱CORS),CORS系統(tǒng)可以提供全天候?qū)崟r服務。但由于受經(jīng)濟條件和自然條件的限制,部分地區(qū)或城市在短時間內(nèi)還無法建立CORS系統(tǒng),甚至由于CORS系統(tǒng)獨立運行而難以享受相應的便捷服務。單基站連續(xù)運行GPS基準站系統(tǒng)(簡稱單基站CORS)布局靈活、結構簡單、即用即建、投資較少,并且易于維護和管理,不僅可獨立使用,而且可以隨時升級并網(wǎng)為多基站連續(xù)運行基準站網(wǎng)系統(tǒng)。本文結合在某廠區(qū)建立的南方單基站CORS系統(tǒng)應用進行剖析。基站選址在主樓頂部的固定水泥墩上。

1南方單基站CORS系統(tǒng)組成

單基站CORS系統(tǒng),由GPS基站、網(wǎng)絡服務器、電源系統(tǒng)、用戶系統(tǒng)等主要單元組成,類似于一加一或一加N的RTK,只不過基準站由一個連續(xù)運行的參考站代替;參考站上有系統(tǒng)控制軟件實時監(jiān)控衛(wèi)星的狀態(tài),存儲和發(fā)送相關數(shù)據(jù),同時參考站的服務器通過GPRS網(wǎng)絡提供流動站的差分服務和用戶管理。

2廠區(qū)一級GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取

在廠區(qū)外圍使用城市坐標系四等GPS控制點4個,由8臺套雙頻GPS接收機將城市坐標系與廠區(qū)獨立坐標系進行聯(lián)測。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時,將單基站的連續(xù)觀測數(shù)據(jù)一起參與網(wǎng)平差,獲取了廠區(qū)控制網(wǎng)點在城市坐標系下的坐標,以及包含單基站在內(nèi)的廠區(qū)網(wǎng)點在WGS84坐標系下的無約束平差成果。依據(jù)全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程的要求,控制網(wǎng)最弱點點位中誤差和最弱邊相對中誤差均達到了城市一級GPS網(wǎng)的精度指標。

3南方單基站CORS系統(tǒng)設置

3.1 基準站BASE TRANS設置

打開南方單基站CORS傳輸軟件,進入基站傳輸設置選項,設置輸入端的COM口、波特率;輸出端的IP地址和端口。儀器設置串號為基站編號,按照CORS單基站主機數(shù)據(jù)傳輸采集程序BASETRANS顯示的編號輸入,高度截止角、天線高、時區(qū)等皆為默認設置。進入其他設置選項,可對點位更新間隔,軟件啟動后是否自動傳輸,數(shù)據(jù)時候回發(fā)等進行設置,默認設置為點位更新間隔3s。

3.2 服務器程序EAGLE設置

進入服務器設置選項,設置本機局域網(wǎng)IP和監(jiān)聽端口,其余的設置均為默認設置。在用戶管理界面,添加一新用戶,用戶名xxx,密碼123,可用分鐘1000,截止日期x月x日。所有設置完成以后點擊“詳細情況”查看基準站和移動站的相關信息。

3.3 工程之星2.0設置

將開通GPRS業(yè)務的手機SIM卡插入靈銳S86移動站接收機內(nèi),啟動接收機,設置為移動站工作模式,數(shù)據(jù)鏈設置為GPRS網(wǎng)絡,差分格式RTCA,記錄數(shù)據(jù);在工作模塊中設置GPRS網(wǎng)絡模塊。啟動手薄,打開手簿工程之星2.0軟件。

在儀器連接設置中選擇CF藍牙,設置輸入端口,檢查藍牙是否連接上;新建一個工程,使用向?qū)Х绞?工程名設置為當天日期,橢球、中央子午線、坐標加常數(shù)及投影面等設置與城市坐標系一致,選擇不啟用四參數(shù)和七參數(shù)。移動站設置解算精度水平默認設置為high(窄帶解),差分數(shù)據(jù)格式和移動站的差分數(shù)據(jù)格式都默認RTCA;Network設置為VRS,其余皆為默認設置即可。其他設置有,在存儲設置中選擇一般設置,衛(wèi)星限制中高度截止角設置為15°,移動站天線高設置為桿高2m,時區(qū)設置默認為8。儀器設置:選擇動態(tài)模式。網(wǎng)絡連接設置:配置“連接方式”為“GPRS”模式,“模式”為“SOUTH”。

設置網(wǎng)絡連接,填寫基站串號和基站主機使用的服務器IP地址和端口。填寫完后點擊“設置”,然后點擊連接,連接成功,則移動站接收機成功接收到差分信號。

4廠區(qū)CORS測量試驗

方案一:基準站7075坐標設置為GPS接收機偽距單點定位獲取的大地經(jīng)緯度與大地高;用廠區(qū)網(wǎng)外圍分布均勻的靜態(tài)城市一級GPS網(wǎng)點求取WGS84到城市坐標系的轉換四參數(shù),用實習基地的JL點進行檢核;檢核點JL動態(tài)測量坐標與靜態(tài)GPS測量坐標差值比較如下:

△X=0.021m,△Y=0.008m,△Η=0.002m;轉換參數(shù)有效可用。

方案二基準站7075坐標設置為廠區(qū)GPS靜態(tài)測量所獲得的WGS84坐標。其余操作步驟與外業(yè)施測皆與第一方案相同。用JL點檢核,

△X=0.012m,△Y=0.011m,△H=0.003m,檢核后轉換參數(shù)可用。

分別采用兩套不同的方案獲得的轉換參數(shù),對廠區(qū)GPS網(wǎng)中的靜態(tài)測量點逐一進行CORS模式的RTK測量,實時保存各點測量數(shù)據(jù)。兩套方案的成果與廠區(qū)靜態(tài)GPS網(wǎng)坐標比較如表1,分別統(tǒng)計了兩套方案在平面x、y方向的中誤差。

南方CORS測量兩套方案獲得的廠區(qū)控制點坐標與靜態(tài)GPS一級控制網(wǎng)點坐標差值的中誤差,平面x、y方向均在2.5cm之內(nèi);這一精度能夠滿足測繪及相關專業(yè)的導線測量、圖根控制和大比例尺數(shù)字化測圖的精度要求。

5結語

文章對南方單基站CORS的功能、組成及設置進行了系統(tǒng)的介紹,對廠區(qū)原有GPS控制點進行動態(tài)測量檢核,坐標軸方向的偏差中誤差都在2.5cm內(nèi)。滿足廠區(qū)工程測量的精度需要。廠區(qū)GPS控制網(wǎng)點破壞比較嚴重,導致數(shù)量偏少,使用南方單基站CORS系統(tǒng)可以有效的對廠區(qū)實習基地控制網(wǎng)重新改造。并為利用南方單站CORS系統(tǒng)的施測單位提供有價值的參考信息。

參考文獻

[1] 索俊鋒.非測繪類專業(yè)測量實習基地的設計與建設[J].礦山測量,2008(5).

[2] 薛豐昌,趙顯富.南京信息工程大學測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)[J].科技創(chuàng)新導報,2011(3).

[3] 張紅華,孫江,趙威成.工程測量實踐教學改革探討[J].科技資訊,2009(5).

[4] 盧金發(fā).中國南方地區(qū)土地退化動態(tài)變化及人類活動影響[J].地理科學進展,1999(3).

[5] 馬楠.高工專土地類專業(yè)測量學教改探索[J].華北科技學院學報,1999(3).

[6] W.Kevin Hicks,Johan C.I.Kuylenstierna,Anne Owen,Frank Dentener,Hans-Martin Seip,Henning Rodhe,馬澤清,哈艷梅.亞洲土壤對酸化的敏感性:現(xiàn)狀與展望[J].AMBIO-人類環(huán)境雜志,2008(4).