GPS快速静态控制网测量精度评定分析——以广东四会市为例
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利用网络RTK技术进行控制测量的精度评定与分析摘要:传统RTK依靠电台工作精度不均匀且覆盖范围较窄,因而很少用于控制测量工作中,网络RTK技术解决了这些制约因素。
本文结合实例对利用网络RTK技术进行控制测量工作中的精度评定与应注意事项进行分析、阐述。
关键词:网络RTK,控制测量1.网络RTK工作原理为了解决常规RTK技术存在的缺陷,实现区域范围内精度均匀的实时动态定位,网络RTK技术应运而生,其中比较有代表性的就是Trimble的VRS( Virtual Reference Station)虚拟参考站技术和Ashtech的MAC(主辅站技术)。
本文主要以虚拟参考站技术作为研究重点。
虚拟参考站技术就是利用地面布设的多个参考站组成GPS 连续运行参考站网络(CORS),综合利用各个参考站的观测信息,通过建立精确的误差模型(如电离层、对流层、卫星轨道等误差模型),在移动站附近产生一个物理上不存在的虚拟参考站,移动站与虚拟参考站进行载波相位差分改正,VRS技术最大意义在于,它将克服以上的局限性,扩展RTK的作业距离。
与传统RTK技术相比,网络RTK有如下优势:(1)由于接收到的改正信息是由虚拟的VRS所发送,因此无须再独立架设基站,从而减少了仪器及人员的配备,降低了作业成本,提高了RTK作业的机动性与灵活性。
作业过程中节省了基站迁站的时间,从而提高了工作效率。
(2)常规RTK受电台作业距离限制,移动站超出基站有效作用范围时,不得不迁站以延长作业范围,因而造成了误差的累计。
网络RTK无须进行迁站,所以也就避免了由于上述原因产生的累计误差。
并且由于所有的测量点都是基于相同的“参考站”,所以就确保了测区精度均匀、稳定,实现了对整个测区的高精度控制。
(3)常规RTK系统的可靠性取决于单个基站,该基站出现了问题时,将导致移动站解算错误,对作业精度产生严重影响。
而网络RTK是由多个GPS参考站网络来虚拟基准站的,即使单个参考站出现问题也很容易被识别与剔除,不会导致数据被错误使用,有效地保证了系统可靠性。
研究分析几种提高GPS静态测量精度的方法作者:贺常春来源:《科技信息·下旬刊》2018年第02期摘要:国内铁路精测网复测的要求越来越严格、规范,特别体现在CPI、CPII和加密网的GPS静态测量及数据处理方面。
为了提高GPS静态测量及数据处理的精度,避免不必要的返工重测。
本文从GPS静态测量的主要误差来源入手,分析了几种提高GPS静态测量精度的方法。
关键词:GPS;测量误差;星历预报;数据处理;相位中心改正1.引言目前集团公司拥有大量的在建和新揽的铁路项目,部分项目的CPI网GPS静态测量因为精度原因需进行重测。
在经历了大量的铁路精测网复测工作以后,探索、总结出几种提高GPS 静态测量精度的方法。
2.静态GPS测量误差GPS静态测量是一种相对差分定位,此种定位方式可以消除卫星钟差、同型号GPS接收机钟差和天线相位中心偏移及改化。
实际测量中有些误差与测站所在的位置有关,且离得越远空间和时间相关性越差,采用相对差分定位只能削弱其对精度的影响,如大气折射误差、电离层效应、对流层延迟、星历误差等。
而多路径效应是GPS静态处理的最主要误差来源,它的产生跟观测环境、卫星仰角、接收机结构与性能都有很大关系。
下面阐述3种应用于消除或削弱GPS静态测量误差方法的研究分析及实践。
3.具体的实施方法3.1星历预报1)卫星可见数及高度角星历预报前需从天宝公司Ftp服务器上下载最新的Almanac.aim文件,设置测站经纬度及观测日期等参数,然后就可以进行卫星可见数及高度预报。
Trimble Office Planning软件提供图形和列表2种方式进行显示。
卫星可见时间长便于接收机长时间连续的锁定卫星,有利于减少和修复周跳。
可见卫星的数量越多差分数据越多,更有利于提高定位精度。
合适卫星高度角可以抑制多路径效应、大气延迟等误差的影响。
2)DOP精度因子GPS有5中不同的DOP精度因子分别是几何、位置、水平、垂直和时间,其中位置精度因子(PDOP)是GPS静态测量关注的重点,《高速铁路工程测量规范》根据不同等级GPS静态测量给出了具体的量化要求。
GPS静态控制测量的成果分析根据《全球定位系统(GP S)测量规范》(以下称《规范》)的要求,从三大部分去的评估与分析测量成果即:基线质量检核,外业成果质量检核和平差成果分析三大部分。
1.基线质量检核:在基线质量检核前应该先明确外业控制测量所要求达到的等级。
根据《规范》规定各等级网相邻点间基线长度精度用以下公式表示:Ó=[a2+(b·D)2]1/2 其中,Ó-标准差,mma-固定误差,mmb-比例误误差系数D-相邻点的距离,KM《规范》中规定在进行C级以下各级GP S网解算中,15KM内的基线,须采用双差固定解。
15KM以上的基线允许在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。
一般GP S商用软件在进行基线处理前要对基线处理进行设置。
GP S处理软件默认的双差固定解合格基线方差比(ratio)大于3.0,一般说来在基线10公里以内,基线方差比满足此条件,可以认为是符合《规范》中等级网的测量要求的。
随着基线长度的增加,其中误差也相对会有所增加。
如果仅作为加密控制,或者要求较低的情况下也可以相对方宽条件,例如方差比为2 .0,这都是符合《规范》规定的。
2.外业成果质量检核外业质量检核是确保预期平差精度要求的重要环节:(1)重负基线边检核。
在C级以下各级GP S网基线处理,复测基线的长度较差ds应小于相应级别规定精度的2√2倍。
而其中任一时段的结果与各时段平均值之差不能超过相应级别的规定精度。
(2)同步环闭合差检核。
《规范》中对同步闭合环的要求为Wx≦√3/5ÓWy≦√3/5ÓWz≦√3/5Ó各级同步环闭合差规定表如下:等级限差类型二等三等四等一级二级坐标分量相对闭合差2.0 3.0 6.0 9.0 9.0环线全长相对闭合差3.0 5.0 10.0 15.0 15.0例如,静态处理软件3.0中采用环线全长相对闭合差作为同步环的检核指标,当要求的控制网为四等控制网时,同步环的的限差应该在10ppm以内。
用静态GPS进行控制测量的精度分析摘要:本文简述了全球定位系统(gps)的结构特点、测量原理及应用,对影响静态gps进行控制测量方面精度因素进行了分析,并提出了一些合理的建议,以供参考。
关键词:静态gps;控制测量;精度分析1引言gps即全球卫星定位系统的英文缩写,该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统。
gps,开始时只用于军事目的,其主要目的是为海、空、陆三大领域提供全天候、实时和全球性的导航服务,还具备良好的抗干扰性和保密性。
因此,gps技术在工程测量、军事、通信、海洋测量等测绘领域展开研究及得到了广泛应用及研究[1]。
2静态gps的概况2.1 静态gps构成特点及其原理gps包括三大部分:空间gps卫星星座、地面监控系统、用户gps信号接收机。
(1)用户gps信号接收机,接收机机内软件、硬件以及gps 数据的后处理软件包构成完整的gps 用户设备。
gps 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。
接收机一般采用机内和机外两种直流电源。
设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。
其主要特点是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,同时跟踪这些卫星的运行状况。
当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,就可测量出接收天线至卫星的距离变化率,据此就可解出卫星轨道参数等数据。
利用这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经度、纬度、高度等信息。
(2)gps地面监控站地面控制系统由主控制站、监测站、地面天线所组成。
地面控制站负责收集由卫星传回的信息,并计算相对距离、卫星星历、大气校正等数据。
(3)gps的空间部分是由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成,即24颗工作卫星组成,它均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。
此外还有3 颗有源备份卫星在轨道运行。
卫星的分布使得在全球任何时间、任何地方都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存导航信息。
静态GPS在控制测量中的应用及其质量控制摘要:通过具体的静态GPS控制网的实际应用,分析静态GPS网的基线解算的精度评定及其质量控制。
关键词:静态GPS 基线解算精度评定质量控制Abstract: through practical application of concrete static GPS control network,analysis of the static baseline GPS network for calculating accuracy assessment and its quality control.Key Words: static GPS baseline for calculating precision evaluation of quality control前言:全球定位系统(GPS)是美国在上个世纪70年代开始建立并发展起来的新一代卫星定位导航系统,因具有全天候、连续性、全球覆盖的特点已在军事、交通运输、测绘、高精度时间比对及资源调查等领域中得到了广泛的应用。
GPS静态测量方法与常规采用经纬仪、测距仪(全站仪)布设导线网、三角网等传统的布设平面控制的方法相比,GPS技术因具有全天候、测站间无需保持通视、精度高、速度快、费用省等优点得到了越来越广泛的应用,目前已基本取代了常规传统控制测量方法。
1.控制测量任务概述该测绘项目为某建制镇城镇地籍测量的前期控制测量部分,该城镇空间范围为4平方公里,位于松花江南岸,受地理环境限制,该建制镇周围国家三角点距离较远且呈狭长状态分布。
如果采用统一布设E级GPS网,将会使成本,工期均增加较多,因而将其分为两级控制,先在外围布设首级D级GPS网,将坐标引入测区,然后在该镇范围进行E级GPS网加密。
本文仅以D级GPS网的布设为例,说明静态GPS在控制网布设过程中的应用。
该项目具体要求:平面坐标系统为1980西安坐标系、高程为1985国家高程基准。
GPS控制网在城市测量工程中的应用及精度分析周国雄(新疆第一测绘院 昌吉831100)摘 要 介绍GPS控制网在城市测量工程中的实际应用,并进行了该GPS控制网测量方法及精度分析,以供测量人员参考和借鉴。
关键词 GPS 控制网 城镇测量 精度分析1 概 述为满足城市土地的合理利用,为城市经济建设和社会发展服务,充分发挥测绘工作在国民经济和社会发展中具有前期性、基础性的重要保障作用;充分利用土地为经济社会全面协调可持续发展的需要,为该地的土地管理、城市土地规划、道路开发、城市规划、环境保护、生态治理、招商引资等工作提供第一手资料,我院对某县城实施1∶1000比例尺的数字化地籍图测图16.2k m2。
为完成好该项测绘工程,首先施测了D级GPS控制网(精度相当于三等三角网),作为该测区的首级控制网。
该控制网采用全球定位系统(GPS)进行,满足该测区1∶1000比例尺数字化地籍图要求,可作为E级GPS控制网和5″级导线网的起算点。
为完成该测区GPS控制网测量工作,使用了GPS接收机为双频Tri m ble4700接受机。
C 级GPS控制网的起算点是在该测区已有的国家二等三角网,系总参测绘局施测,属1954年北京坐标系, 6°带成果。
高程起算点为1956年黄海高程系成果。
2 测区作业技术依据该测区实施作业时执行《全球定位系统城市测量技术规程》及技术设计书。
3 作业技术要求平面坐标系采用1954年北京坐标系,中央子午线为78°,3°带坐标为起算点,高程起算点采用1956年黄海高程系,选取平均海拔高程为117.0m,作为高程抵偿面。
D级GPS控制网观测时段为2个时段,每时段观测时间应≥60m in,每时段观测卫星有效总数≥4颗以上。
卫星高度角≥15°,采用静态观测方法,数据采样间隔为15s,数据格式采用压缩格式。
GPS测量点位几何图形强度因子P DOP值均小于6,控制网平差计算采用Tri m ble Geomatics Office1. 6进行基线解算,采用GPS Power ADJ4.0平差软件进行平差计算。
静态与动态(RTK)GPS高程精度分析摘要:由于GPS 技术的提高, 国内外学者采用数学拟合的方法求解高程异常值。
但各种拟合方法都有它的优缺点,都有其适用的地区。
大量的实践数据表明控制测量已经在许多工程GPS 中得到应用, GPS 测量的平面坐标精度是可靠的, 能达到工程测量的要求, 而高程测量方面由于受坐标系统不一致、观测误差等的影响, 其精度一直被认为不太可靠, 这在很大程度上限制了GPS 技术的应用。
因此, 有必要对GPS 高程测量的精度和方法进行深入的探讨, 以使其更广泛地应用于测量领域, 为我国的工程建设服务。
关键词:GPS;RTK;高程;测量;精度Abstract: Because GPS technology improves, the scholars at home and abroad by using the method of mathematical fitting for height anomaly. But various fitting methods has its advantages and disadvantages, has its application area. Large amount of practical data show control measure has been applied in many engineering GPS, GPS measurement plane coordinate accuracy is reliable, can meet the requirements of engineering survey, and height measurement is affected by the coordinate system is not consistent, and observation error, the accuracy has been considered less reliable, application of the limits of the GPS in a large extent. Therefore, it is necessary to accuracy and method of GPS height measurement are discussed, in order to make it more widely applied in the measurement field, for our country’s construction services.Key words: GPS; RTK; elevation; measurement; precision1 对GPS网进行静态和动态(RTK)GPS高程量测本次试验采取的是静态载波相位相对定位模式和动态(RTK)测量模式,下面分别介绍9600型静态载波相位相对定位模式和南方GPS(RTK)9800型测量模式。