贵州山区单基站CORS的关键技术研究

发布时间：2020-06-11 13:51

【摘要】：随着GPS技术的飞速发展和广泛运用,CORS(Continuously Operating Reference Stations)技术,即连续运行参考站技术,已成为城市GPS应用发展热点之一。CORS技术的出现改变了传统GPS-RTK的测量模式,使得GPS-RTK的工作效率和定位精度都得到很大的改善,CORS技术的运用也越来越广泛。但是大型CORS系统的建立及其维护费用极高、建设周期长,因此并不适用于中小城市和规模较小的单位。相对而言,单基站CORS因具有建设费用少、建设周期短、技术成熟、安全稳定和易升级拓展的优点更适用工期相对较长的工程项目和小城市(城镇),并已取得广泛的关注和应用。但是贵州山区地形复杂,需要对建成后的单基站CORS进行测试及其相关技术研究,使单机站CORS能在贵州山区复杂的地形中正常运行,并且提高其在复杂地形中的定位精度。本文对贵州山区建立后的单基站CORS的一系列关键技术研究,主要内容如下:(1)利用检验单基站CORS的稳定性、定位精度而布设的控制网成果,分析起算点的数量和空间分布对控制网精度的影响。在一般工程测量控制网中,两个起算点足够满足平面精度要求,但是高程精度误差仍然较大,为了保证控制网的高程精度,应使用四个高程点进行高程拟合。在布设控制网时起算点和待测点尽量的空间分布尽量呈正三角形分布,保证平面精度,且应均匀分布于控制网中,保证拟合高程精度。(2)运用动态已知点检测法对单基站CORS的稳定性、定位精度进行检验,以确保其在以后的工作中能够正常运行。检验表明,单基站CORS的稳定性良好,其在33km范围之内都能得到固定解,但是定位精度超出一定范围后需要控制点对GPS-RTK再进行校正。(3)经检验可知,随着移动站与基站距离越远,单基站CORS的精度越低,对于这一问题,本文提出了坐标误差改正法和基线误差改正反算坐标法对单基站CORS的定位精度进行改正,利用计量地理学中的相关分析和回归分析方法对相应的要素进行分析建模,得到相应的误差改正模型以此达到改进定位精度的目的。经过改正后,单基站CORS的平面定位精度得到了很大的提高。多数点位平面坐标精度提高到毫米级,最大误差不超过2cm。(4)对于CORS基准站定位成果的求取,本文首先采用GPS静态相对定位的方法布设GPS控制网求得,以此为单基站CORS的真实坐标,然后再直接利用不同的控制点组合对GPS-RTK进行校正,反求单基站CORS坐标成果,经过对比不同组合方式求得的坐标精度可知,三个控制点校正反求得的单基站CORS坐标精度高于一个和两个点的反求得到的基站坐标精度。其次,基站处于三个校正点构成的三角形中间反求得到的基站坐标精度高于基站处于三个校正点构成的三角形之外反求得到的坐标精度。
【图文】：

检验其稳定性及其定位精度的可靠性。（4）利用计量地理学的分析方法，对平面点位中误差与相距基站距离线误差与相距基站距离进行相关分析，检验其相关性的显著程度，然后进行回归建模，得到平面点位中误差和基线误差改正模型，然后使用平面点中误正模型对平面坐标进行改正，以此提高单基站 CORS 系统的定位精度。除此之利用基线误差改正模型对测量基线进行改正，通过基线反算坐标原理利用改基线计算出相应点位坐标，这样也能达到提高单基站 CORS 定位精度的目的（5）利用 GPS-RTK 连接单基站 CORS 系统后，利用控制点对仪器进行校出基站坐标值，分析控制点的空间分布对反求 CORS 基站坐标精度的影响。（6）总结论文研究得出的结论，对单基站 CORS 系统的未来发展进行展本文研究技术路线如图 1-4 所示。

16图 3-2 控制点位分布图Fig.3-2 Distribution of Control Points3.3 GPS 控制网实施本次布设的 GPS 静态控制网是为了检验刚建立的单基站 CORS 的定位精度、稳定性及其分析采用不同的起算点对 GPS 控制网平差成果的影响，此次控制网的布设严格按照 D 级网的要求进行布设，分两个时段，第一时段观测 2 个小时，第二时段 1 个小时，，采集时间间隔 15s，卫星高度截止角 15°，为了使整个网的精度得到保证，本次实验联测 4 个国家已知 C 级点，总共包括 18 个控制点，如图3-1，为研究区布设的控制网。
【学位授予单位】：贵州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P228.4

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本文编号：2708002