基于高精度GNSS测量系统的山洪灾害调查外业采集方案

2014-06-27林贤斌

测绘通报 2014年9期

关键词：中海山洪外业

林贤斌

(广州市中海达测绘仪器有限公司，广东广州 511400)

中海达·开启智时代

基于高精度GNSS测量系统的山洪灾害调查外业采集方案

林贤斌

(广州市中海达测绘仪器有限公司，广东广州 511400)

湖南省水文水资源勘测部门根据实际作业情况，与广州市中海达测绘仪器有限公司共同研究订制了一套贴合需求应用的外业采集软件，以达到高效、准确的工作效果。

一、实际作业需求

为了准确获取洪涝灾害的实际影响，需要对水道的横断面、纵断面进行采集，获取每一个剖面的三维地形信息，从而准确地计算及模拟水情变化。因此，高程信息将作为一个重要的外业数据采集信息。

根据此次的项目技术规范，平面精度需控制在10 m以内，然后根据现有GPS测量技术，高程精度一般为平面精度的两倍。若使用米级(10 m以内)设备，高程精度最大可达20 m，对于水利水文而言，极有可能出现上下游颠倒、剖面信息完全错误的情况。而在野外环境中，一般没有控制点，因此通过全站仪进行高精度测量也几乎不可能。

综合所有实际情况，使用高精度的GNSS测量系统进行数据采集，将从技术性及操作性两方面有效解决问题。

二、高精度GNSS测量系统

要实现高精度GNSS测量的技术前提是接收高精度差分信号(可排除需要连续观测数10 min甚至数小时的静态观测)，该信号可以由CORS(城市连续运行参考站)或单基站提供。由于山洪地质灾害往往发生在远离城市的郊区村落甚至是大山大河里，这些区域很可能会出现蜂窝网络覆盖不到或是信号不稳定的情况，而CORS是通过蜂窝网络进行差分信号传输的，因此，此高精度设备需要支持蜂窝网络及UHF两种通信模式。

目前，支持高精度GNSS测量的产品主要有RTK和手持RTK两种。以下是两种产品之间的区别：

1)RTK(以中海达公司的H32豪华版/V60/ A10为例)。可实现厘米级甚至毫米级定位，由GNSS接收主机、对中杆、控制手簿3部分组成，一般支持蜂窝网络及内置UHF收发两种通信方式；性能稳定、价格较贵；在没有蜂窝网络的情况下，可借助RTK主机内置的UHF方式，通过两台RTK实现基站＋移动站的1＋N模式进行高精度作业。内置UHF最远作用距离可覆盖半径为5 km的区域，如图1所示。

图1

另外，RTK所标配的iHand20控制手簿，内置GPS模块及800万像素的摄像头，因此，还可替代小型数码相机对现场情况进行拍摄，并可自动记录并关联拍摄所在点名、GPS坐标等，极大减轻了内业核对的工作量。

2)手持RTK(以中海达公司的Qstar 8为例)。可实现厘米级定位；单一手持设备，内置高精度GNSS模块；一般只支持蜂窝网络单一通信方式；便携性非常好，性能一般，价格较便宜，如图2所示。

图2

结合当地项目预算及作业环境蜂窝网络覆盖情况，可组合选择进行搭配作业。

三、系统作业方式

由北京七兆科技有限公司开发的“山洪灾害调查评价现场采集终端”，是本项目的承接系统，该软件针对山洪灾害调查工作进行专业的订制开发，是一套功能强大的业务处理软件。该软件为x86架构下开发的系统，只能运行在Windows XP/Windows 7/Windows 8等版本的操作系统。目前，满足该系统运行的便携式硬件设备几乎都为民用产品，若用来进行野外移动办公，在产品的可靠性、防护性、持续性上都难以满足实际需求，因此，针对此现状将开发一外业简易采集软件，通过事后数据兼容的方式(∗.xls文件与∗.kml文件)，与该软件进行无缝对接，如图3所示。