虚拟参考站技术在工程测量中的应用

论在测量工程中如何利用虚拟参考站技术【摘要】虚拟参考站的出现是gps 定位技术的又一次比较大的技术突破，在工程测量中的使用效果更加显著，标志着高精度gps 的发展进人了一个新阶段。

本文在分析了网络rtk 技术的工作原理基础上，针对实际在建筑工程施工测量中的应用做了几点介绍。

在工程使用中，要结合实际情况与科学知识，制定适合的使用方案，进而提高工作效率。

【关键词】虚拟参考站；工程测量；vrs现代虚拟参考站技术vrs（virtual reference stations）的诞生，使测量员一进入测区的任何一点就能立即开始gps高精度实时动态rtk测量，这是一种新型高科技技术，这种技术的研究和开发有利于加快工程建设的发展。

这一创新的定位理论思想是采用了固定参考站网络来合成“虚拟参考站”。

其最大的优势在于它不再要求用户建立自己的参考站，从而可以节省时间，也节约了投资。

1 虚拟参考站技术概述1、虚拟参考站技术虚拟参考站技术是网络rtk技术中的一种，其基本原理是在三个或更多参考站覆盖范围内（参考站间距离可达到50~70km），流动站首先进行任意单点定位确定一个概约坐标，这是至关重要的一点，然后通过无线网络将该坐标发送至vrs数据处理中心。

处理中心的作用是处理原始观测数据，通过计算机技术，直接计算出各参考站的各种偏差改正。

如轨道偏差、多路径效应等，这种技术的使用大大减少测量的误差，并且保证测量数据准确，优势明显，误差模型如下：①含l个高程因子的三参平面拟合模型（hlqm3）dt=a0+alx+a2y+a3h（h为测站高程）既顾及对流层随平面位置的线性变化又考虑对流层随高程的线性变化。

②含1个高程因子的四参曲面拟合模型（hlqm4）dt=a0+alx+a2y+a3xy+a4h相对传统rtk明显优势如下：1、效率高费用低从作业过程讲，其优势是显而易见的。

由于我们所接收到的改正信息是由虚拟的vrs所发送，避免了更多多余设备的使用，vrs 系统实际上是一种多基站技术。

GPS(VRS)技术在公路测量中的应用摘要:本文探讨了GPS VRS的工作原理,分析了其在公路测量中的应用及优势,并结合笔者长期的工作经验,给出了影响VRS测量精度的几大关键因素和精度控制策略,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词:GPS VRS1 原理VRS是Virtual Reference Station的缩写,直接译为虚拟参考站。

该项技术是由美国的天宝公司研制。

首先在一定区域内架设一定数量的基准站,基站接收卫星信号,然后将信息传送至信息处理中心,移动站先将接收机的位置信息发送到数据处理中心,数据处理中心会根据移动站的位置,选择附近几个位置比较好的基准站信息,“虚拟”出一个参考站,然后,将虚拟出的参考站改正数据播发给移动站,这个虚拟参考站的位置通常是在移动站周围5km范围内,但是实际情况中,一般是几米之内,通过这项技术所获得的数据误差就减小了很多。

2 VRS测量技术的优越性传统的RTK的局限性是显而易见的,如以下几点。

(1)需要架设本地参考站。

(2)误差随距离的增长而增大。

(3)误差的增长使参考站和移动站的距离受到限制。

(4)可靠性和可行性随距离增加而降低。

与常规RTK系统相比,VRS利用多个参考站的观测数据,精度不向传统的RTK那样随距离增加而降低,同时广域RTK的初始化时间大大减少,以下是VRS的主要特征有以下几点。

(1)通过降低参考站数据的系统误差,提高了系统的可靠性。

(2)可以缩短初始化时间、提高定位精度、扩大有效工作范围。

(3)测量标志维护费用大幅度降低。

(4)排除了独立建立参考站的必要性。

(5)可建立统一坐标框架,实现原始观测数据的共享,建站费用大大降低。

(6)提高工作效率。

(7)提供数据完整性的监控,保证了测量数据精度的均衡性。

(8)排除了依靠单一的参考站所带来得风险。

(9)利用广域的差分技术,提供高精度、动态、定位导航服务。

3 影响VRS测量精度的几大关键因素影响VRS测量精度的几大关键因素如图1所示。

虚拟仿真技术在土木工程测量教学中的应用摘要：随着科学技术的快速发展，虚拟仿真技术在土木工程测量教学中的应用具有较好的反馈，相比传统教学模式，虚拟仿真技术有利于增加教学趣味性，激发学生学习兴趣与热情。

本文重点探讨虚拟仿真技术在土木工程测量教学中的应用。

关键词：虚拟仿真技术；土木工程；测量教学；应用引言虚拟仿真技术就是将多媒体技术、网络通信技术、虚拟现实技术进行有效结合，技术应用中交互性、沉浸性、真实性等特征较为明显，在土木工程测量教学中合理应用能有效优化传统灌输式教学模式中存在的不足之处，有助于强化实践教学，帮助学生将理论知识点引入到实践活动中。

教育发展新时期，对传统教学模式进行创新至关重要，虚拟仿真技术应用到工程测量教学中，能全面提升教学水平。

1土木工程测量教学问题概述目前有部分教师受到自身实习实践活动经验限制，不能全面掌握建筑工地生产作业模式，不能合理应用土木工程施工作业方法，对工程测量教学活动实效性影响较大。

近些年我国高等教育体制改革深入发展，有诸多大学开始转为综合大学，设置的教学专业与教学院系较多，对综合性实训场地需求在不断提升。

但是由于受到办学条件以及多项因素限制，课程教学中可以应用的设备仪器较少，加上土木工程测量此类课程实践教学特殊性较强，涉及到较多施工设备。

有诸多学校不能有效满足此项课程基本实践要求。

在土木工程测量教学过程中去各个项目工地现场进行参观学习能让学生加深专业知识理解，有助于提升学习质量。

但是部分学校在组织学生到施工现场进行参观的时间不合理，学生学习系统化水平较低，大多数学生仅仅能学习到施工某环节知识，加上施工现场安全影响要素较多，导致实践教学活动开展受限。

2虚拟仿真技术与教学的结合虚拟仿真技术又称模拟技术或虚拟现实技术，其本质就是用一个虚拟的系统来模仿另一个真实系统的技术。

虚拟仿真技术主要利用三维图形构造技术、多传感交互技术以及可视化技术，生成三维的虚拟现实环境，使用者利用键盘、鼠标头盔、数据手套等传感设备作为输入设备，进入虚拟环境，在虚拟环境中进行实时交互，同时能够感知和操作三维虚拟现实环境中的各种对象，产生身临其境的体验和感受。

虚拟技术在测绘工程的应用1常用虚拟技术1.1虚拟仪器技术虚拟仪器是基于计算机强大的数据存储、处理和显示能力，利用软件编程，模拟仪器各项功能，通过友好互动的图形界面让使用者在计算机上操作就像使用仪器操作一样。

目前世界上最著名的3个虚拟仪器开发平台是LbWindows/CVI，Lbview和HPVEE，也有学者利用3dmx，Unity3D等三维模型软件构建模拟三维虚拟仪器。

1.2虚拟现实技术虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。

它主要是利用计算生成所设定的三维立体虚拟环境或物体，使用人体感知技术将人类的思维、动作、感觉等经过三维交互设备与计算机交互反应，让人有身临其境的真实感觉。

虚拟现实技术是现今仿真研究领域的前沿和热门，应用范围遍及各行各业。

1.3虚拟地理环境虚拟地理环境是一类以地理特征、地理规律为本源，以地理感知、地理分析为目的，利用XX络、计算机、虚拟现实等技术构建的开放式地理环境及空间［2］。

虚拟地理环境技术涉及计算机、地理学、认知科学、GIS、RS、XX络技术和虚拟现实技术，是对现实三维或四维地理环境的认知、抽象和模拟。

2虚拟技术测绘在实践教学中的应用形式2.1虚拟测绘设备测绘工程常用的仪器有全站仪、GPS接收机、水准仪、测距仪、平板仪等，种类繁多。

不同厂家生产导致同种仪器型号众多。

测绘仪器价格昂贵，动辄上千元，甚至上万元、几十万元。

高校作为一个教学单位，很难在仪器上经常性地投入大笔资金。

因此，采纳虚拟仪器技术模拟各类物理仪器，学生可以通过计算机随时学习各类测绘仪器操作。

通过虚拟测绘仪器实践教学，学生在接触物理仪器前，已经比较熟悉仪器操作，这样在实际操作物理仪器时就会幸免不合理地操作，从而大幅减少仪器的损坏率。

虚拟测绘仪器的制作可通过3种方式：（1）利用3dmx，Unity3D 等三维建模软件模拟各类实体测绘仪器，生成测绘仪器三维模型，利用开发软件实现仪器模拟操作、语音告知等功能。

虚拟参考站—VRS技术在矿山测量中的应用摘要：介绍了VRS系统的组成、工作原理及流程，简述了VRS技术在矿山测量各项工程中的应用。

关键词：VRS；矿山测量；应用一、引言随着经济的发展，空间大地测量技术越来越受到重视，于此同时矿山测量的方法与测量仪器也有了巨大变化。

GPS网络RTK技术即虚拟参考站，简称ＶＲＳ。

它的出现将使一个矿区的所有测绘工作成为一个有机的整体，结束以前GPS 作业单打独斗的局面。

同时，它将大大扩展RTK的作业范围，应用更广泛，精度和可靠性将进一步提高，使以前许多无法完成的任务得以完成。

二、RTK技术及其局限性RTK技术是GPS实时动态定位的简称。

这是一种将GPS与数据传输技术相结合，实时解算进行数据处理，在1~2S的时间里得到高精度位置信息的技术。

RTK技术有着一定的局限性，使得其在应用受到限制，主要表现为：1．用户需要架设本地参考站；2．误差随距离增长；3．误差增长使流动站和参考站之间的距离受到限制（15<km）;4．可靠性和可行性随距离增加而降低。

VRS技术最大意义在于，它将克服以上局限性，扩展RTK的作业距离。

三、VRS系统组成及工作原理VRS的出现，得益于科技的发展。

VRS系统是集成网络技术、无线通讯技术、计算机网络管理和GPS定位技术的系统。

3.1VRS系统组成VRS系统包括３个部分：控制中心、固定站和用户部分。

（1）控制中心控制中心是整个系统的核心。

既是通讯控制中心，也是数据处理中心。

它通过通讯线与所有的固定参考站联系；通过无线网络与移动用户通讯。

有计算机实时系统控制整个系统的运行。

（2）固定站固定参考站是固定的GPS接收系统，分布在整个网络中，一个VRS网络可以包括无数个站，但最少要３个站，站与站之间的距离可大７０KM。

固定站与控制中心之间由通讯线相连，实现数据的实时传输。

（3）用户部分用户部分就是用户接收机，加上无线通讯的调制解调。

根据自己的不同需求，放置在不同的载体上。

GPS虚拟参考站的原理与应用引言全球定位系统（GPS）是一种广泛应用于航空、航海、地理测绘、汽车导航等领域的卫星导航系统。

在许多应用场景中，准确的位置信息是至关重要的。

GPS系统通过将接收到的卫星信号进行处理，确定接收器的位置坐标。

然而，在某些环境下，实际的GPS信号能力会受到限制，导致无法获得精确的位置信息。

为了解决这个问题，虚拟参考站（Virtual Reference Station，VRS）的概念被引入。

本文将探讨GPS虚拟参考站的原理和应用。

GPS虚拟参考站的原理GPS虚拟参考站是通过使用接收器网络来提供修改的GPS观测数据，以模拟参考站的功能。

它可以弥补GPS信号受干扰或遮挡时导致的定位误差。

GPS虚拟参考站的原理基于以下两个基本原则：1.差分定位原理：差分定位是一种常用的GPS定位技术，它通过比较参考站和用户接收器之间的差异来消除GPS观测数据中的误差。

虚拟参考站利用网络中的其他接收器的数据作为参考站数据，将这些数据与用户接收器的数据进行差分运算，从而消除误差，提供精确的定位结果。

2.实时运算：虚拟参考站利用接收器网络中其他接收器实时提供的数据进行计算。

接收器网络中的接收器将其观测数据发送到虚拟参考站服务器，服务器会对这些数据进行实时处理，生成修改后的GPS观测数据。

用户接收器可以通过互联网或其他方式访问这些数据，以获得更精确的定位结果。

GPS虚拟参考站的应用由于其提供了更精确的定位结果和更高的可用性，GPS虚拟参考站在许多应用领域中得到了广泛的应用。

以下是几个主要的应用场景：1.测绘和地理信息系统：GPS虚拟参考站在测绘和地理信息系统领域中具有重要的应用。

它们可以为测绘人员提供更精确的位置信息，从而提高地图制作和测量的精度。

同时，虚拟参考站还可以用于卫星影像校正和地理信息系统数据的准确定位。

2.航空和航海导航：在航空和航海领域中，精确的位置信息对于导航系统的安全和准确性至关重要。

试论虚拟参考站(VRS)技术在现代测量中的应用摘要：虚拟参考站的出现是GPS定位的有一项突破，它标志着GPS的发展进入了一个新阶段，它不仅使GPS提高了精度，同时扩大了作业范围和应用领域。

本文从介绍VRS技术的概念入手，逐步阐述VRS技术的工作原理以及其相对常规RTK技术的优势，并探讨了建设网络RTK（VRS）的有关技术要点和注意事项。

关键字：RTK；虚拟参考站VRS；应用Abstract: Virtual reference station is the emergence of GPS positioning is a breakthrough, it marks the GPS development has entered a new stage, it not only makes the GPS improves accuracy, while expanding the operation range and application field. This paper introduces the concept of VRS technology, gradually elaborated the working principle of VRS technology and its relative to conventional RTK technology, and discusses the construction of the network of RTK ( VRS ) of the related technical key points and matters needing attention.Key words: virtual reference station RTK; VRS; application一、引言传统的RTK技术进行高精度测量作业，测量员必须首先在测区附近建立一个基准站，然后移动站才能在基准站的有效半径范围内通过接收卫星信号和基准站数据来精确测得该点的坐标。

网络RTK技术在土方测量中的应用摘要：为保障工程测量的合理性及科学性，需要做好土方测量工作之中的监测，在实际的测量工作之中需要保障现代化技术的发展，在以往的发展过程中，通常采用常规技术对于土方进行测量，但随着网络的发展，网络RTK技术在土方测量中得到了广泛的应用，本文通过分析网络RTK技术在土方测量中的实际应用重点进行探讨。

关键词：网络RTK技术；测量技术；土方测量一网络RTK测量技术网络RTK技术是利用一张涵盖测区范围的GNSS观测网，并利用基础参考站播发相应的差分信息至流动站，进行抵消或减少测参考站之间的公共偏差以实现提升流动站的真实准确度的目的。

网络 RTK 网络系统由数据通信链路、参考站网络和信息处理中心组成。

参考站长期连续监测，通过数据链路实时传输观测数据到数据处理中心，数据处理中心在获得移动端的近似定位结果后计算出流动站位置的改正数，再通过数据通信链路将改正数传输到流动站，最后根据上述改正数得出流动站位置的高精度结论。

1.1虚拟参考站VRS（Virtual Reference Station）技术虚拟参考站VRS技术的基本原理是: 在数据中心采集并获得探测站的近似地址后，将移动坐标的地址作为虚拟现实参考站，然后根据虚拟现实参考站地址上电离层和对流层的延迟参数，建立误差模型，获得虚拟现实参考站的虚拟观测地址，并将改正后的数据发送到流动站，从而在很短的时间内实现差分定位目标。

1.2区域改正数FKP（Flachen Korrektur Parameter）技术和广播FKP技术的工作特点基本上是把在测量范围内的所有基准点的监测资料进行了统一化的处理。

同时，针对测点上方位置的非差分误差值进行了统一化的建模，从而使整个天各一方的探测数据都集成在同一个测点的范围内。

我们将把每个参量值都系统提供给测区内的广大流动站的客户们，以便真实掌握对应的流动站的实际位置数据。

1.3主辅站MAC（Master-Auxiliary Concept）技术采用改进的 FKP-MAC方法，该标准是 RTCM委员会发布的唯一一个用于网络RTK 差分校正的标准。