GNSS在线数据处理系统在工程控制网中的应用

2015-08-15陈树镇广东水利电力职业技术学院广东广州510635

江西建材 2015年19期

■陈树镇 ■广东水利电力职业技术学院，广东广州 510635

随着计算机技术、GNSS技术和国际互联网等技术的联合应用和发展，尤其是基于网络的GNSS定位技术和数据处理方法的不断完善，各种网络GNSS在线数据处理系统如雨后春笋般的发展起来。

1 GNSS的发展

互联网的发展与普及为GPS、GLONASS等卫星导航技术的进展提供了广阔的发展空间和应用领域，并由此催生了各种GNSS数据处理系统。其中，网络在线数据处理系统不仅仅降低了处理成本，同时也外用户带来了便捷体验。用户不论在何时，位于何地，都能通过邮件得知数据处理的过程和结果。目前，许多国家以及科研机构都在互联网技术以及软件开发技术的基础之上实现了GNSS在线数据处理系统的建造工作。其中包括澳大利亚的AUSPOS系统、美国的SCOUT系统等等，完全实现了自动化运作，在数据的处理上，它们会自动选择上传站点附近的参考站，进行和平差的计算和统计，处理过程十分迅速与严谨。

随着网络技术和经济的不断发展，卫星定位系统的性能也得到了大大提升，并逐渐实现了卫星导航系统兼容与相互操作。现在美国、俄罗斯以及中国都有了空中卫星定位系统，分别为GPS、GLONASS以及北斗一号。美国以及俄罗斯的空中定位卫星系统采用的技术是被动式定位的三维定位技术，我国的北斗一代与GPS和GLONASS相区别，则是主动性的定位技术，即区域性利用双星进行的二维定位。

多星座卫星定位系统的并行发展为接收机的转变也带来极大变化。现在接收机在多星座卫星系统的带动下也实现了多星座与多频接收。现在存在的双频高精度接收机包括GPS与GLONASS，还有GPS以及EGNOS广域差分兼容接收机。多兼容系统与以往的系统相比存在着许多优势，如定位更迅速更精确，可用性更强等。

在高精准度卫星定位基础之上，卫星定位仪逐渐实现静态相对定位向实时动态定位发展;单基站RTK向网络RTK进展;网络RTK技术分为两类，即虚拟基站技术和主次站技术，通过GSM、GPRS、CDMA、等通讯网均可进行使用，且方便快捷易操作。对于用户来说，只需通过一台卫星定位接收机，便可实现远距离、快速度的RTK定位，并实现定位的高精度和快速度。

2 GNSS在工程网中的应用

全球卫星定位系统的出现不仅仅是卫星技术自身的突破，同时也在工程控制中得到了广泛应用，为工程设计提供了崭新的技术手段。在工程网中的每一环节，卫星技术都实现了便利与快捷，不论是控制测量还是地形测绘，施工放样还是工程机械控制等等，卫星定位系统都在其中发挥着重要功效

2.1 卫星定位技术使工程控制测量发生革命性变革

卫星定位在工程控制测量中具有许多优势。由于卫星定位具有处理速度快、精度高且均匀、对控测网图形要求低等特点，已在各种类型的工程控制网中得到了广泛的运用。尤其是在大地水准面更加精化的背景下，在我国东部平原地区的测量精度可以达到3cm，丘陵区可达到5cm。控制网从平面二维到立体三维的转变，实现了对传统测量方法的颠覆，同时也保障了成果的质量，提升了运作效率。

近年来，我国经济的快速发展带动了大型以及密集工程的设立和进展。不论是在长江三峡工程还是西气东输工程、南水北调工程等等大型工程，都离不开卫星定位技术在控制网建设中的作用和功效。卫星定位技术为工程的高效开展和运行提供了坚强的技术后盾。

2.2 RTK技术在地形图测绘、国土资源调查和施工放样中的应用

RTK技术的优越性使其成为地形图测绘、地籍测量以及施工放样中的主要技术手段。在这些工程中采取RTK技术，不仅仅使它高精度、快速度的优势得到极大发挥，同时对于工程进度的提升也有着极大的辅助作用。

往往越是大型的工程建设，对施工的要求越严谨、越高。不论是桥梁建设、高速建成、水坝工程还是大型建筑物的建筑工作等，由于施工的复杂性和行程的紧凑型，它们的建成都离不开卫星定位技术的辅助和指导。现在，随着卫星定位技术不断取得新的成果，已经开发出利用GPSRTK技术在PDA上进行施工放样的软件。例如在西气东输工程中，这一技术就得到了使用。西气东输进程中对于油管道的施工放样极度严谨，长达6000多公里的输油管线需要在有限时间内分多个施工段同时进行施工。其中卫星定位技术的运用不仅仅大大提升了运行的效率，对于控制网及精准度也得到了非常精确的把握。

2.3 卫星定位技术在精密机械控制，土木工程机械控制上的应用

除了对工程网的测量和控制，在精密机械的控制中，比如大型集装箱的吊装自动控制以及各种土木工程中的控制运作，都离不开卫星定位技术。卫星定位技术以其快速高精度的优点，与无线通讯设备相结合，即可实现对野外施工作业的自动控制。

2.4 卫星定位技术在GIS信息采集和城市信息管理中的运用

目前我国对于GIS信息采集，运用的主要方式是遥感技术以及卫星定位RTK技术。在GIS信息更新的基础之上使用RTK是目前的主要手段。网络RTK技术的投入使用不仅仅加速了城市的信息化进程，与此同时还提高了城市基础设施信息采集过程中的实时性与可靠性。

由于参考站网的特殊性和服务性能，我们利用先进的卫星技术以及通信网进行统一的信号采集以及信号散播，便可实现一网多用，从而节约资源，提升效益。这样一来，参考站网进实现了城市控制网的功能，还能在此基础之上为城市规划管理工程等等提供快速的信息更新服务。不仅如此，参考网站的静态观测数据能服务于其他范畴，例如地壳形变、地震监测等等。因此这种参考网站由于其服务范围的广泛性，也被称为卫星定位综合服务网。

目前，我国参考战网的建立和运行已陆续在十余座城市内展开。上海、深圳、香港。澳门等城市已经陆续建立了卫星定位参考网。基于发展现状，卫星参考网已预备实现进一步的进展和推广，由省和地区向更大的网发展。目前江苏省内，苏州、常州、南京、等城市以实现了网连网，并将范围覆盖全省，由64个站组成的江苏省连续运行参考站网;广东省内也已经建立了46个站组成的省网，省内基本实现线了网络互连。而正在建或准备建的省份还有:浙江省、福建省、安徽省、山东省、河北省等。