GNSS在線數據處理系統在工程控制網中的應用

■陳樹鎮 ■廣東水利電力職業技術學院，廣東 廣州 510635

隨著計算機技術、GNSS技術和國際互聯網等技術的聯合應用和發展，尤其是基于網絡的GNSS定位技術和數據處理方法的不斷完善，各種網絡GNSS在線數據處理系統如雨后春筍般的發展起來。

1 GNSS的發展

互聯網的發展與普及為GPS、GLONASS等衛星導航技術的進展提供了廣闊的發展空間和應用領域，并由此催生了各種GNSS數據處理系統。其中，網絡在線數據處理系統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據處理的過程和結果。目前，許多國家以及科研機構都在互聯網技術以及軟件開發技術的基礎之上實現了GNSS在線數據處理系統的建造工作。其中包括澳大利亞的AUSPOS系統、美國的SCOUT系統等等，完全實現了自動化運作，在數據的處理上，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計，處理過程十分迅速與嚴謹。

隨著網絡技術和經濟的不斷發展，衛星定位系統的性能也得到了大大提升，并逐漸實現了衛星導航系統兼容與相互操作。現在美國、俄羅斯以及中國都有了空中衛星定位系統，分別為GPS、GLONASS以及北斗一號。美國以及俄羅斯的空中定位衛星系統采用的技術是被動式定位的三維定位技術，我國的北斗一代與GPS和GLONASS相區別，則是主動性的定位技術，即區域性利用雙星進行的二維定位。

多星座衛星定位系統的并行發展為接收機的轉變也帶來極大變化。現在接收機在多星座衛星系統的帶動下也實現了多星座與多頻接收。現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。多兼容系統與以往的系統相比存在著許多優勢，如定位更迅速更精確，可用性更強等。

在高精準度衛星定位基礎之上，衛星定位儀逐漸實現靜態相對定位向實時動態定位發展;單基站RTK向網絡RTK進展;網絡RTK技術分為兩類，即虛擬基站技術和主次站技術，通過GSM、GPRS、CDMA、等通訊網均可進行使用，且方便快捷易操作。對于用戶來說，只需通過一臺衛星定位接收機，便可實現遠距離、快速度的RTK定位，并實現定位的高精度和快速度。

2 GNSS在工程網中的應用

全球衛星定位系統的出現不僅僅是衛星技術自身的突破，同時也在工程控制中得到了廣泛應用，為工程設計提供了嶄新的技術手段。在工程網中的每一環節，衛星技術都實現了便利與快捷，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，衛星定位系統都在其中發揮著重要功效

2.1 衛星定位技術使工程控制測量發生革命性變革

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

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

2.2 RTK技術在地形圖測繪、國土資源調查和施工放樣中的應用

RTK技術的優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手段。在這些工程中采取RTK技術，不僅僅使它高精度、快速度的優勢得到極大發揮，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，對施工的要求越嚴謹、越高。不論是橋梁建設、高速建成、水壩工程還是大型建筑物的建筑工作等，由于施工的復雜性和行程的緊湊型，它們的建成都離不開衛星定位技術的輔助和指導。現在，隨著衛星定位技術不斷取得新的成果，已經開發出利用GPSRTK技術在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謹，長達6000多公里的輸油管線需要在有限時間內分多個施工段同時進行施工。其中衛星定位技術的運用不僅僅大大提升了運行的效率，對于控制網及精準度也得到了非常精確的把握。

2.3 衛星定位技術在精密機械控制，土木工程機械控制上的應用

除了對工程網的測量和控制，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，都離不開衛星定位技術。衛星定位技術以其快速高精度的優點，與無線通訊設備相結合，即可實現對野外施工作業的自動控制。

2.4 衛星定位技術在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以及衛星定位RTK技術。在GIS信息更新的基礎之上使用RTK是目前的主要手段。網絡RTK技術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設施信息采集過程中的實時性與可靠性。

由于參考站網的特殊性和服務性能，我們利用先進的衛星技術以及通信網進行統一的信號采集以及信號散播，便可實現一網多用，從而節約資源，提升效益。這樣一來，參考站網進實現了城市控制網的功能，還能在此基礎之上為城市規劃管理工程等等提供快速的信息更新服務。不僅如此，參考網站的靜態觀測數據能服務于其他范疇，例如地殼形變、地震監測等等。因此這種參考網站由于其服務范圍的廣泛性，也被稱為衛星定位綜合服務網。

目前，我國參考戰網的建立和運行已陸續在十余座城市內展開。上海、深圳、香港。澳門等城市已經陸續建立了衛星定位參考網。基于發展現狀，衛星參考網已預備實現進一步的進展和推廣，由省和地區向更大的網發展。目前江蘇省內，蘇州、常州、南京、等城市以實現了網連網，并將范圍覆蓋全省，由64個站組成的江蘇省連續運行參考站網;廣東省內也已經建立了46個站組成的省網，省內基本實現線了網絡互連。而正在建或準備建的省份還有:浙江省、福建省、安徽省、山東省、河北省等。

3 結束語

現代GNSS技術與信息技術、計算機技術的綜合集成開發，不僅僅實現了衛星定位技術本身的進展和突破，促使了衛星定位技術(GNSS)在線數據處理系統的產生和發展。與此同時，衛星技術以其精確性和便捷性、快速性，也實現了它在更廣范圍內的應用，實現了數據的在線處理，促進了我國工程控制網的發展。

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