GNSS在線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在工程控制網(wǎng)中的應(yīng)用

■陳樹鎮(zhèn) ■廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510635

隨著計算機技術(shù)、GNSS技術(shù)和國際互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用和發(fā)展，尤其是基于網(wǎng)絡(luò)的GNSS定位技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法的不斷完善，各種網(wǎng)絡(luò)GNSS在線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)如雨后春筍般的發(fā)展起來。

1 GNSS的發(fā)展

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及為GPS、GLONASS等衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的進展提供了廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用領(lǐng)域，并由此催生了各種GNSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其中，網(wǎng)絡(luò)在線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)不僅僅降低了處理成本，同時也外用戶帶來了便捷體驗。用戶不論在何時，位于何地，都能通過郵件得知數(shù)據(jù)處理的過程和結(jié)果。目前，許多國家以及科研機構(gòu)都在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及軟件開發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)之上實現(xiàn)了GNSS在線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的建造工作。其中包括澳大利亞的AUSPOS系統(tǒng)、美國的SCOUT系統(tǒng)等等，完全實現(xiàn)了自動化運作，在數(shù)據(jù)的處理上，它們會自動選擇上傳站點附近的參考站，進行和平差的計算和統(tǒng)計，處理過程十分迅速與嚴(yán)謹(jǐn)。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，衛(wèi)星定位系統(tǒng)的性能也得到了大大提升，并逐漸實現(xiàn)了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容與相互操作?，F(xiàn)在美國、俄羅斯以及中國都有了空中衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別為GPS、GLONASS以及北斗一號。美國以及俄羅斯的空中定位衛(wèi)星系統(tǒng)采用的技術(shù)是被動式定位的三維定位技術(shù)，我國的北斗一代與GPS和GLONASS相區(qū)別，則是主動性的定位技術(shù)，即區(qū)域性利用雙星進行的二維定位。

多星座衛(wèi)星定位系統(tǒng)的并行發(fā)展為接收機的轉(zhuǎn)變也帶來極大變化?，F(xiàn)在接收機在多星座衛(wèi)星系統(tǒng)的帶動下也實現(xiàn)了多星座與多頻接收?，F(xiàn)在存在的雙頻高精度接收機包括GPS與GLONASS，還有GPS以及EGNOS廣域差分兼容接收機。多兼容系統(tǒng)與以往的系統(tǒng)相比存在著許多優(yōu)勢，如定位更迅速更精確，可用性更強等。

在高精準(zhǔn)度衛(wèi)星定位基礎(chǔ)之上，衛(wèi)星定位儀逐漸實現(xiàn)靜態(tài)相對定位向?qū)崟r動態(tài)定位發(fā)展;單基站RTK向網(wǎng)絡(luò)RTK進展;網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)分為兩類，即虛擬基站技術(shù)和主次站技術(shù)，通過GSM、GPRS、CDMA、等通訊網(wǎng)均可進行使用，且方便快捷易操作。對于用戶來說，只需通過一臺衛(wèi)星定位接收機，便可實現(xiàn)遠距離、快速度的RTK定位，并實現(xiàn)定位的高精度和快速度。

2 GNSS在工程網(wǎng)中的應(yīng)用

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅僅是衛(wèi)星技術(shù)自身的突破，同時也在工程控制中得到了廣泛應(yīng)用，為工程設(shè)計提供了嶄新的技術(shù)手段。在工程網(wǎng)中的每一環(huán)節(jié)，衛(wèi)星技術(shù)都實現(xiàn)了便利與快捷，不論是控制測量還是地形測繪，施工放樣還是工程機械控制等等，衛(wèi)星定位系統(tǒng)都在其中發(fā)揮著重要功效

2.1 衛(wèi)星定位技術(shù)使工程控制測量發(fā)生革命性變革

衛(wèi)星定位在工程控制測量中具有許多優(yōu)勢。由于衛(wèi)星定位具有處理速度快、精度高且均勻、對控測網(wǎng)圖形要求低等特點，已在各種類型的工程控制網(wǎng)中得到了廣泛的運用。尤其是在大地水準(zhǔn)面更加精化的背景下，在我國東部平原地區(qū)的測量精度可以達到3cm，丘陵區(qū)可達到5cm?？刂凭W(wǎng)從平面二維到立體三維的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)測量方法的顛覆，同時也保障了成果的質(zhì)量，提升了運作效率。

近年來，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了大型以及密集工程的設(shè)立和進展。不論是在長江三峽工程還是西氣東輸工程、南水北調(diào)工程等等大型工程，都離不開衛(wèi)星定位技術(shù)在控制網(wǎng)建設(shè)中的作用和功效。衛(wèi)星定位技術(shù)為工程的高效開展和運行提供了堅強的技術(shù)后盾。

2.2 RTK技術(shù)在地形圖測繪、國土資源調(diào)查和施工放樣中的應(yīng)用

RTK技術(shù)的優(yōu)越性使其成為地形圖測繪、地籍測量以及施工放樣中的主要技術(shù)手段。在這些工程中采取RTK技術(shù)，不僅僅使它高精度、快速度的優(yōu)勢得到極大發(fā)揮，同時對于工程進度的提升也有著極大的輔助作用。

往往越是大型的工程建設(shè)，對施工的要求越嚴(yán)謹(jǐn)、越高。不論是橋梁建設(shè)、高速建成、水壩工程還是大型建筑物的建筑工作等，由于施工的復(fù)雜性和行程的緊湊型，它們的建成都離不開衛(wèi)星定位技術(shù)的輔助和指導(dǎo)?，F(xiàn)在，隨著衛(wèi)星定位技術(shù)不斷取得新的成果，已經(jīng)開發(fā)出利用GPSRTK技術(shù)在PDA上進行施工放樣的軟件。例如在西氣東輸工程中，這一技術(shù)就得到了使用。西氣東輸進程中對于油管道的施工放樣極度嚴(yán)謹(jǐn)，長達6000多公里的輸油管線需要在有限時間內(nèi)分多個施工段同時進行施工。其中衛(wèi)星定位技術(shù)的運用不僅僅大大提升了運行的效率，對于控制網(wǎng)及精準(zhǔn)度也得到了非常精確的把握。

2.3 衛(wèi)星定位技術(shù)在精密機械控制，土木工程機械控制上的應(yīng)用

除了對工程網(wǎng)的測量和控制，在精密機械的控制中，比如大型集裝箱的吊裝自動控制以及各種土木工程中的控制運作，都離不開衛(wèi)星定位技術(shù)。衛(wèi)星定位技術(shù)以其快速高精度的優(yōu)點，與無線通訊設(shè)備相結(jié)合，即可實現(xiàn)對野外施工作業(yè)的自動控制。

2.4 衛(wèi)星定位技術(shù)在GIS信息采集和城市信息管理中的運用

目前我國對于GIS信息采集，運用的主要方式是遙感技術(shù)以及衛(wèi)星定位RTK技術(shù)。在GIS信息更新的基礎(chǔ)之上使用RTK是目前的主要手段。網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的投入使用不僅僅加速了城市的信息化進程，與此同時還提高了城市基礎(chǔ)設(shè)施信息采集過程中的實時性與可靠性。

由于參考站網(wǎng)的特殊性和服務(wù)性能，我們利用先進的衛(wèi)星技術(shù)以及通信網(wǎng)進行統(tǒng)一的信號采集以及信號散播，便可實現(xiàn)一網(wǎng)多用，從而節(jié)約資源，提升效益。這樣一來，參考站網(wǎng)進實現(xiàn)了城市控制網(wǎng)的功能，還能在此基礎(chǔ)之上為城市規(guī)劃管理工程等等提供快速的信息更新服務(wù)。不僅如此，參考網(wǎng)站的靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)能服務(wù)于其他范疇，例如地殼形變、地震監(jiān)測等等。因此這種參考網(wǎng)站由于其服務(wù)范圍的廣泛性，也被稱為衛(wèi)星定位綜合服務(wù)網(wǎng)。

目前，我國參考戰(zhàn)網(wǎng)的建立和運行已陸續(xù)在十余座城市內(nèi)展開。上海、深圳、香港。澳門等城市已經(jīng)陸續(xù)建立了衛(wèi)星定位參考網(wǎng)?；诎l(fā)展現(xiàn)狀，衛(wèi)星參考網(wǎng)已預(yù)備實現(xiàn)進一步的進展和推廣，由省和地區(qū)向更大的網(wǎng)發(fā)展。目前江蘇省內(nèi)，蘇州、常州、南京、等城市以實現(xiàn)了網(wǎng)連網(wǎng)，并將范圍覆蓋全省，由64個站組成的江蘇省連續(xù)運行參考站網(wǎng);廣東省內(nèi)也已經(jīng)建立了46個站組成的省網(wǎng)，省內(nèi)基本實現(xiàn)線了網(wǎng)絡(luò)互連。而正在建或準(zhǔn)備建的省份還有:浙江省、福建省、安徽省、山東省、河北省等。

3 結(jié)束語

現(xiàn)代GNSS技術(shù)與信息技術(shù)、計算機技術(shù)的綜合集成開發(fā)，不僅僅實現(xiàn)了衛(wèi)星定位技術(shù)本身的進展和突破，促使了衛(wèi)星定位技術(shù)(GNSS)在線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展。與此同時，衛(wèi)星技術(shù)以其精確性和便捷性、快速性，也實現(xiàn)了它在更廣范圍內(nèi)的應(yīng)用，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的在線處理，促進了我國工程控制網(wǎng)的發(fā)展。

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