南寧市CORS系統(tǒng)的精度分析與應(yīng)用

曾祥新，邱 蕾，王澤民

（1.南寧市勘測(cè)院,廣西南寧 530021；2.中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，廣東深圳 518055；3.武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院，湖北武漢 430079）

南寧市CORS系統(tǒng)的精度分析與應(yīng)用

曾祥新1，邱 蕾2，王澤民3

（1.南寧市勘測(cè)院,廣西南寧 530021；2.中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，廣東深圳 518055；3.武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院，湖北武漢 430079）

簡(jiǎn)單介紹NNCORS的概況，通過(guò)參考站數(shù)據(jù)處理和 RTK測(cè)試，分析基于CORS系統(tǒng)的精度及流動(dòng)站RTK定位WGS-84坐標(biāo)系下的三維外符合精度。

CORS；RTK；精度

連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)是指通過(guò)在一定的范圍內(nèi)，選擇合適的站點(diǎn)，布設(shè)若干個(gè)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的永久性GNSS參考站，構(gòu)成參考站網(wǎng)絡(luò)，不僅可以向各級(jí)測(cè)繪用戶提供高精度、連續(xù)的時(shí)間和空間基準(zhǔn)，并可向工程測(cè)量、導(dǎo)航、時(shí)間、災(zāi)害預(yù)報(bào)等部門(mén)提供各種數(shù)據(jù)服務(wù)，為此而建設(shè)的南寧市連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)是“數(shù)字南寧”基礎(chǔ)設(shè)施之一。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

南寧市連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱NNCORS）由參考站網(wǎng)、系統(tǒng)控制中心、用戶數(shù)據(jù)中心、用戶應(yīng)用、數(shù)據(jù)通信五個(gè)子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)NNCORS在全市范圍內(nèi)共布設(shè)5個(gè)GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站點(diǎn)，控制范圍覆蓋南寧市全境及周邊地區(qū)。NNCORS基準(zhǔn)站分布如圖1所示。

圖1 NNCORS站點(diǎn)分布圖

參考站網(wǎng)子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)衛(wèi)星信號(hào)的捕獲、跟蹤、采集與傳輸，設(shè)備完好性監(jiān)測(cè)；以及氣象數(shù)據(jù)的采集；傳輸系統(tǒng)控制中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分流與處理，管理和維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)并且對(duì)用戶進(jìn)行管理；數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)把參考站 GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)控制中心和系統(tǒng)差分信息傳輸至用戶；數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)解算網(wǎng)絡(luò)改正數(shù)，自動(dòng)生成獨(dú)立主輔站實(shí)時(shí)改正數(shù)計(jì)算和 GNSS原始觀測(cè)數(shù)據(jù)定制抽取轉(zhuǎn)換；用戶應(yīng)用子系統(tǒng)按照用戶需求進(jìn)行不同精度定位。

2 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊

NNCORS網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)控制中心網(wǎng)絡(luò)和5個(gè)參考站網(wǎng)絡(luò)。控制中心網(wǎng)絡(luò)是主干網(wǎng)絡(luò)。控制中心和參考站間的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如圖 2所示。各站點(diǎn)與控制中心的通訊均采用光纖SDH技術(shù)，具有極高的傳輸速率及穩(wěn)定性。各站點(diǎn)采用自定義的固定IP方式，實(shí)時(shí)與控制中心通訊。控制中心主干網(wǎng)絡(luò)采用百兆以太網(wǎng)絡(luò)；參考站采用中國(guó)電信光纖專網(wǎng)連接到控制中心。

圖2 參考站與控制中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

3 系統(tǒng)特點(diǎn)及精度分析

南寧市三維實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)采用地球重力場(chǎng)理論研究成果、和GNSS精密數(shù)據(jù)處理技術(shù),通過(guò)南寧市連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)成果和南寧市區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化成果的結(jié)合應(yīng)用，提供三維實(shí)時(shí)定位服務(wù)，提高地理信息數(shù)據(jù)采集的速度和效率，為整個(gè)南寧市提供統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的定位基準(zhǔn)。

3.1 框架坐標(biāo)點(diǎn)精度分析

通過(guò)收集2007年09月18日到2007年09月22日各個(gè)參考站的24h原始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采樣率為1 s，使用LeicaGeomaticOffice軟件轉(zhuǎn)換為RINEX數(shù)據(jù)格式，引入北京、武漢、昆明全球IGS站的同期觀測(cè)數(shù)據(jù)，采用高精度基線解算軟件Bernese進(jìn)行基線解算，將基線處理結(jié)果進(jìn)行平差，得出各個(gè)參考站的點(diǎn)位坐標(biāo)和精度指標(biāo)如表 1所示。從表中可以看出各個(gè)點(diǎn)位平面精度優(yōu)于±3mm和點(diǎn)位高程精度優(yōu)于±4mm，其各項(xiàng)精度指標(biāo)達(dá)到并超過(guò)國(guó)家《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》關(guān)于B級(jí)GPS網(wǎng)的相關(guān)精度要求，可作為南寧市厘米級(jí)高精度三維首級(jí)控制網(wǎng)，并可為C級(jí)GPS網(wǎng)和D級(jí)GPS網(wǎng)提供起算基準(zhǔn)。

表站點(diǎn)的精度

表站點(diǎn)的精度

站點(diǎn)名稱 水平精度/m 高程精度/m南寧 0．002 0．003金陵 0．001 0．002七塘 0．003 0．004那樓 0．002 0．004那陳 0．003 0．005

3.2 系統(tǒng)精度分析

在網(wǎng)中初步選點(diǎn)18個(gè)已有 WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)坐標(biāo)的控制點(diǎn)作為測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試點(diǎn)要求均勻分布網(wǎng)絡(luò)覆蓋內(nèi)，觀測(cè)條件良好。利用NNCORS計(jì)算的結(jié)果與常規(guī)靜態(tài)計(jì)算的結(jié)果差值如表2所示。

表 測(cè)試點(diǎn)各分量互差

根據(jù)上表的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，流動(dòng)站RTK定位在WGS-84坐標(biāo)系下的三維外符合精度可以達(dá)到2～3 cm（平面約1～2cm，垂直2～3cm）。

4 結(jié)論與建議

南寧市CORS系統(tǒng)的建設(shè)方便了控制點(diǎn)的建立,用戶可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)厘米級(jí)精度的定位應(yīng)用,適用于城市實(shí)時(shí)控制測(cè)量,實(shí)時(shí)小區(qū)域大中比例尺測(cè)圖與修測(cè)、工程放樣和工程監(jiān)測(cè)等應(yīng)用。南寧市CORS系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)用是南寧市城市測(cè)量技術(shù)的一項(xiàng)重大改革,真正實(shí)現(xiàn)了南寧市城市三維空間定位,這將會(huì)極大地提高生產(chǎn)力,也為“數(shù)字南寧”的實(shí)現(xiàn)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ),具有重大的戰(zhàn)略意義和應(yīng)用價(jià)值。NNCORS測(cè)試是成功的，所有指標(biāo)均達(dá)到技術(shù)設(shè)計(jì)要求，可以向社會(huì)各個(gè)用戶提供不同層次的定位服務(wù)。

[1] 寧津生，劉經(jīng)南，陳俊勇，等.現(xiàn)代大地測(cè)量理論與技術(shù)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2006

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Accuracy Analysis and Application of CORSSystem in Nanning

by Zeng Xiangxin

A briefoverview of NNCORS was given in the paper.And the accuracy of the NNCORS and the rove stations was analyzed by the author though the processing data of the RTK reference station.The results show that the system runs well.

CORS,RTK,accuracy （Page:20）

P228.42

B

1672-4623(2010)06-0020-02

2010-03-18

項(xiàng)目來(lái)源：南寧市科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目（200902016A）。

曾祥新，高級(jí)工程師，主要從事工程測(cè)量工作。