[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于GPS?RTK聯(lián)合的林區(qū)公路測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710193586.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106950583A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武建華;李永明;辛紅芳;杜景超;王志國(guó);崔迎;武娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中交第一航務(wù)工程局有限公司;中交一航局城市交通工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S19/43
• 分類(lèi)號(hào): G01S19/43
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于GPS-RTK聯(lián)合的林區(qū)公路測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括：GPS-RTK系統(tǒng)，所述GPS-RTK系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、若干個(gè)流動(dòng)站及無(wú)線電通訊系統(tǒng)三部分組成；所述基準(zhǔn)站包括GPS接收機(jī)、GPS天線、發(fā)射天線、無(wú)線電通訊發(fā)射系統(tǒng)、電源和控制器；所述GPS接收機(jī)和所述無(wú)線電通訊發(fā)射系統(tǒng)分別與所述電源電性連接；所述控制器與所述GPS接收機(jī)電性連接；所述發(fā)射天線與所述無(wú)線電通訊發(fā)射系統(tǒng)電性連接；所述GPS天線與所述GPS接收機(jī)電性連接；所述流動(dòng)站包括GPS接收機(jī)、GPS天線、接收天線、無(wú)線電通訊接收系統(tǒng)、電源和顯示控制器；所述GPS接收機(jī)和所述無(wú)線電通訊接收系統(tǒng)分別與所述電源電性連接；所述GPS接收機(jī)與所述顯示控制器電性連接；所述顯示控制器與所述無(wú)線電通訊接收系統(tǒng)電性連接；所述GPS天線與所述GPS接收機(jī)電性連接；所述接收天線與所述無(wú)線電通訊接收系統(tǒng)電性連接。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于GPS-RTK聯(lián)合的林區(qū)公路測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS-RTK系統(tǒng)還包括地面監(jiān)控部分、空間衛(wèi)星部分和用戶(hù)接收部分，地面監(jiān)控部分監(jiān)測(cè)的信息通過(guò)空間衛(wèi)星部分發(fā)射給用戶(hù)接收部分對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行處理，各部分均有各自獨(dú)立的功能和作用，同時(shí)又相互配合形成一個(gè)有機(jī)整體系統(tǒng)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于GPS-RTK聯(lián)合的林區(qū)公路測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS-RTK系統(tǒng)需要二臺(tái)或二臺(tái)以上GPS接收機(jī)進(jìn)行同步觀測(cè)，記錄的數(shù)據(jù)用坐標(biāo)軟件進(jìn)行處理可得到所述基準(zhǔn)站與所述流動(dòng)站之間的精密WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)的基線向量，經(jīng)過(guò)平差、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工作，求得未知的三維坐標(biāo)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于GPS-RTK聯(lián)合的林區(qū)公路測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述基準(zhǔn)站把接收道的所有衛(wèi)星信息（包括偽距和載波相位觀測(cè)值）和所述基準(zhǔn)站的基站坐標(biāo)天線高信息均通過(guò)無(wú)線電通訊系統(tǒng)傳遞到所述流動(dòng)站。

5.如權(quán)利要求1所述的一種確定火蔓延速度的一種基于GPS-RTK聯(lián)合的林區(qū)公路測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述流動(dòng)站在接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)的同時(shí)也接受基準(zhǔn)站傳遞的衛(wèi)星數(shù)據(jù)；所述流動(dòng)站完成初始化后，把接收到的所述基準(zhǔn)站信息傳送到所述控制器內(nèi)并將基準(zhǔn)站的載波觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行差分處理，并實(shí)時(shí)求得未知點(diǎn)的坐標(biāo)。

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于GPS-RTK聯(lián)合的林區(qū)公路測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS-RTK系統(tǒng)需要與全站儀相結(jié)合進(jìn)行測(cè)量；所述全站儀包括測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀、電子補(bǔ)償器和微處理機(jī)。

7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于GPS-RTK聯(lián)合的林區(qū)公路測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）依據(jù)全球定位系統(tǒng)測(cè)量規(guī)范及GPS點(diǎn)位布設(shè)的要求，選擇E級(jí)GPS控制網(wǎng)作為流動(dòng)站測(cè)區(qū)的首級(jí)控制，該網(wǎng)布設(shè)置四個(gè)E級(jí)GPS控制點(diǎn)，分布在測(cè)區(qū)的邊界的主干道上，其中GPS控制網(wǎng)以同步環(huán)為基本單元，采用邊連接方式，將兩個(gè)已知流動(dòng)站測(cè)點(diǎn)和兩個(gè)待定流動(dòng)站測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)站測(cè)點(diǎn)聯(lián)結(jié)成網(wǎng)型；

（2）采用三臺(tái)GPS接收機(jī)按照規(guī)范和要求以靜態(tài)方式進(jìn)行同步觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)按照觀測(cè)前做好的觀測(cè)計(jì)劃利用對(duì)講機(jī)相互聯(lián)絡(luò)，同時(shí)開(kāi)機(jī)并認(rèn)真及時(shí)地逐項(xiàng)填寫(xiě)測(cè)量手簿中的各項(xiàng)內(nèi)容；

（3）GPS基線向量的解算采用隨機(jī)軟件對(duì)當(dāng)天采集的數(shù)據(jù)及時(shí)地傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，并檢查外業(yè)記錄和輸入點(diǎn)號(hào)、點(diǎn)名，檢查測(cè)前和測(cè)后天線高是否有變，取其均值輸入天線高，對(duì)同步環(huán)、異步環(huán)閉合差及復(fù)測(cè)基線進(jìn)行檢查，以便發(fā)現(xiàn)不合格成果，并且根據(jù)情況決定淘汰、重測(cè)或補(bǔ)測(cè)；

（4）GPS控制網(wǎng)的平差計(jì)算采用WGS84橢球進(jìn)行三維無(wú)約束平差計(jì)算,參考坐標(biāo)系采用WGS84坐標(biāo)系，根據(jù)基線解算成果，首先進(jìn)行三維無(wú)約束平差計(jì)算,然后以GPS點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程作為該網(wǎng)的起始數(shù)據(jù)進(jìn)行三維約束平差；

（5）在測(cè)圖前,利用RTK對(duì)兩個(gè)已知的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，第一點(diǎn)的已知高程為100.00m檢測(cè)值為100.01，第二點(diǎn)已知高程為99.99m檢測(cè)值為100.01m與已知值相比較，若均在限差范圍內(nèi)，說(shuō)明利用RTK進(jìn)行圖根高程測(cè)量精度是可靠的；

（6）利用基準(zhǔn)站和流動(dòng)站觀測(cè)待定點(diǎn)之前首先設(shè)置機(jī)內(nèi)精度，在設(shè)置機(jī)內(nèi)精度指標(biāo)預(yù)設(shè)位點(diǎn)位中誤差+2.0cm，高程中誤差+3.0cm，觀測(cè)時(shí)注意點(diǎn)位幾何圖形強(qiáng)度因子，每個(gè)流動(dòng)站的控制點(diǎn)觀測(cè)兩次，雙觀測(cè)值的點(diǎn)位坐標(biāo)差值≤+5cm，取中數(shù)作為最終結(jié)果，在觀測(cè)時(shí)隨時(shí)檢查流動(dòng)站測(cè)點(diǎn)的RTK高程，在數(shù)字測(cè)圖時(shí)，對(duì)所有的流動(dòng)站控制點(diǎn)進(jìn)行了RTK觀測(cè)；

（7）最后進(jìn)行數(shù)字測(cè)圖和碎部測(cè)量，其中碎部測(cè)量的方法為極坐標(biāo)法，在實(shí)測(cè)得多數(shù)碎部點(diǎn)的坐標(biāo)后，可以用軟件中的方向交會(huì)、距離交會(huì)、十字尺測(cè)量法和兩算定點(diǎn)方法來(lái)取得其余各點(diǎn)的坐標(biāo)，在輔以軟件中的偏移、拷貝、延伸等功能，得到最后的圖形。