SCCORS网络RTK在水利工程测量中的应用
2016-04-14林传洲
■林传洲
(四川南充水利电力建筑勘察设计研究院 四川 南充637000)
SCCORS网络RTK在水利工程测量中的应用
■林传洲
(四川南充水利电力建筑勘察设计研究院 四川 南充637000)
CORS系统是目前国内乃至全世界GPS的最新技术和发展趋势,国内多个省份和城市已经建立起完整的系统,并得到了广泛的应用。本文通过介绍SCCORS网络RTK系统工作原理,并结合在水利工程测量中的应用举例,分析论证了SCCORS网络RTK相比传统单基站型RTK的诸多优势。
CORS实时差分定位水利工程测量
1 引言
传统单基站型RTK测量技术需要测区附近控制点点位数据,需要专门架设基站,而且基站的RTK改正数只在基站有效距离内才有效,作业范围受到一定的限制。而网络RTK使用了一组覆盖大面积的参考站所提供的改正数信息,增大了覆盖范围、最佳的可靠性、更快捷的流动站的初始化、均质的高精度、更高的生产效率。随着四川省卫星定位连续运行基准站系统(SiChuan Continuously Operating Reference Station System,简称SCCORS)全面投入运营,目前,其已在水利工程测量中得到越来越广泛的应用。本文通过介绍SCCORS网络RTK系统工作原理,并结合在水利工程测量中的应用举例,分析论证了SCCORS网络RTK相比传统单基站型RTK的诸多优势。
2 SCCORS网络RTK简介
CORS可以定义为由若干个固定的、连续运行的GNSS参考站,利用现代计算机、数据通信和互连网技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户提供经过检验的不同类型的GNSS观测值(载波相位,伪距),各种改正数、状态信息,以及其他有关GNSS服务项目的综合系统。
SCCORS网络RTK是基于CORS基础上的实时差分定位技术,其中“SC”为“四川”汉语拼音首字母简称,该平台由四川省第一、第三测绘工程院历时两年建成,是通过在四川省范围内建设若干个全球导航卫星系统连续运行基准站,利用卫星导航技术、测绘学、地理信息系统、计算机与现代通讯技术有机结合的高新科技手段,为全省各市州及周边地区建立的一个全天候、实时、动态的空间位置综合信息服务平台。该平台的建成应用将基本实现全省测绘基准现代化,测绘信息服务效率提高近10倍,大大提升测绘基准和空间定位保障服务能力。
3 SCCORS网络RTK在水利工程测量中的应用
水利工程建设分为勘测设计、施工建设和运营管理等3个阶段,水利工程测量是为水利工程建设服务的一项重要基础性工作。在水利勘测设计阶段,需要在国家坐标系下进行基本控制测量、大(中)比例尺数字地形图测绘,河道纵横断面测量等工作。
3.1 基础控制测量
大多数水利工程项目地处山区或较荒凉的区域,距离国家等级控制点较远,而随着国民经济的快速发展,原有国家等级控制点破坏严重,如何联测国家等级控制点成为水利测量工作人员的主要困难。GPS静态测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量,但是需要大量的时间进行数据处理,且不能实时的掌握定位精度,内业后处理发现精度不满足要求必须进行补测。利用SCCORS网络RTK进行水利工程控制测量,无论是在作业效率,还是作业精度上都具有明显的优势,其点位精度通过与常规静态GPS观测检验比较,均能满足水利工程测量规范的平面精度要求。在高程获取上,SCCORS网络RTK在似大地水准面上的高程,精度可以达到±3cm左右,为小范围的拟合水准面提供精度保障。
3.2 地形图测绘
在水利地形图测绘中,常规的测图方法通常是先布设控制网,这种控制网一般是在国家高等级控制点的基础上加密次级控制点,最后依据加密的控制点和图根控制点,测定地物点和地形点,按一定的规律和符号绘制成平面图。SCCORS网络RTK技术的出现,在实际测绘中,我们省去了基础控制测量,可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标,开阔地带,作业员直接用流动站便可以高精度并快速地测定碎部点、地形特征点、地物点的坐标,利用测图软件,可以在野外一次性测绘成电子地图,然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。
3.3 河道纵横断面测量
如果有三个或以上的水准点既有国家高程又有RTK测量的高程,那么,在手簿中就可以输入这些一一对应的高程,从而求解出RTK高程和国家高程间的转换参数,这个参数不是一个常数,随着距离远近会有变化。由于SCCORS网络RTK可以方便的测出高程,求出高程的转换参数后RTK测量的高程就跟水准测量的高程一样了。用拟合后的高程测量河道纵横断面,这样测出来的高程就是国家国家高程,在手簿上纵横断面使用同一个文件,使用SCCORS网络RTK一次测过来,在测量横断面的过程中顺便测出纵断面。
4 SCCORS网络RTK和传统单基站型RTK比较
相比传统的单基站型RTK技术,SCCORS网络RTK技术有着诸多方面的优势,主要表现在以下几个方面:
(1)建立统一的基准,保证区域测绘信息的统一性,避免不同行业或者部门存在坐标系统的过多差异与分歧。
(2)按照不同的客户需求,能够提供精度不同的专业数据。
(3)改进了初始化时间,扩大了工作范围。
(4)建立和采用连续基站,保证实时监测与测量,保证和提高工作效率。
(5)用户不用建立参考站,只要单机便能保证完成工作任务,实现资金成本的节约。
(6)采用稳定精确的数据链通讯方式,防止通讯受到距离的影响与限制。
5 结语
CORS系统是目前国内乃至全世界GPS的最新技术和发展趋势,国内多个省份和城市已经建立起完整的系统,并得到了广泛的应用。SCCORS系统的建立为四川省基础测绘建立了平台,实现了不同坐标系间的转换,开创了一种新的测绘手段。SCCORS系统将大大加速测量进入信息化、数字化和自动化的进程,使基础测绘工作得以更快捷、更广泛的形式开展,也必将在水利工程测量中得到更广泛的应用。
[1]《水利水电工程测量规范》 (SL197-2013) {M}.北京:中国水利水电出版社,2013
[2]国家测绘局.全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范 [S].北京:测绘出版社,2010.
[3]李安康,GPSRTK技术在水利工程测量中应用探析 [J].黑龙江水利科技,2014.42(6):183-184.
P62[文献码]B
1000-405X(2016)-12-266-1