gps数据采集与处理技术研究

gps数据采集与处理技术研究

随着科学技术的快速发展，更新知识的速度更快，水保护的设计方法和设备也在不断变化，gps系统的出现也使测量技术朝着一个方向发展。GPS技术已形成许多成熟的方法,如静态测量、快速静态测量、准动态测量以及动态测量等,有的可以达到很高精度,静态测量精度可达cm级甚至mm级;作为控制测量,GPS测量与传统测量方法相比,有着定位精度高、速度快、操作简便、经济等优点。1rtk定位技术实时动态测量的设计静态测量是用两台以上的GPS接收机同步观测,对观测进行处理,可得到两测站间精密的WPS-84基线向量,再经过平差、坐标转换等工作,最终得到测点的坐标。显然静态测量不具备实时性,RTK定位技术实时动态测量,需要在两GPS接收机之间增加一套无线数字通讯系统(亦称数据链),将两相对独立的GPS信号接收系统联成有机的整体。基准站通过电台将观测信息和测站数据传输给流动站,流动站将基准站传来的载波观测信号与流动站本身测得的载波观测信号进行差分处理,解出两站的基线值,同时输入相应的坐标转换和投影参数,实时得到测点坐标,因此,实时GPS测量的关键数据传输技术外,还需具有很强的数据处理能力。实时GPS系统由以下3部分组成1.1双频机的使用始化需要较长的时间,此乃实时动态测量所不允许的,加之单频机在实际作业时容易失锁,失锁后的坐标初始化要占去许多时间,因此,实际作业中一般应采用双频机。1.2数据安全配置高质量的无线通讯设备(包括无线信号调制解调器),由于数据信息量大,必须采用较高的传输速度,波特率通常要在9600以上。利用数据实时传输系统,流动站可以随时调阅基准站的工作状态和设站信息,这对于保证成果质量的排除观测中出现的问题十分有利。1.3数据处理系统定四颗以上的卫星,并具有足够的几何图形强度,就能随时给出厘米级的点位精度,因此,必须具备功能很强的数据处理系统。目前该系统已发展成为多功能的完整系统,可以能成功地用于实际作业中。2实时gpsrtk测量定位技术GPS的测量方法主要取决于GPS测量的作业模式,不同的作业模式,其作业方法、观测时间及应用范围都不同。目前,作业模式主要有静态定位,快速静态定位,准动态定位和动态定位等几种。当前,GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测量,为勘测阶段测绘带状地形图,河道、渠道及公路施测纵横断面测量提供依据,建立控制网是比较普及的,而且实时GPSRTK动态测量定位技术也被广泛应用于之中。RTK定位技术既保留了GPS测量的高精度,又具有实时性。所以RTK技术可以用于地形测绘、纵横断面测量及施工放样测量。实时动态RTK定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术,它是GPS测量技术发展的一个新突破,无论静态定位还是准动态定位等定位模式,由于数据处理滞后,所以无法实时解算出定位结果,而且也无法对观测数据进行检核,这就难以保证观测数据的质量,在实际工作中经常需要往返重测由于粗差造成的不合格观测成果,就也降低了GPS测量的工作效率。而实时动态定位RTK技术建立了无线数据通讯,取点位精度较高的首级控制点作为基准点,安置一台接收机作为参考站,对卫星进行连续观测,流动站上的接收机在接收卫星信号的同时,通过无线电传输设备接收基地上的观测数据,随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和观测精度,这样就可以实时监测待定点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况,从而减少多余的观测,提高了工作效率。3gps测量的优势3.1gps点之间不需要彼此可见。由于gps网络的定义不严格，选择gps点是方便的3.2gps静态测量数据的后处理方法可以提高控制测量的精度。这是实现第一次控制的理想方法3.3工作效率高，gps测量短，静态定位完成基本忽略的观测时间。根据所需的精度，通常约为1-3小时，可以缩短到几个小时。使用rtk技术进行采样，或测量图形根，其精度和效率与之前的测量值进行比较3.4自动程度高，gps测量非常简单，自动化程度高。在观察过程中，测量员仅需安装机器，测量天线高，监视仪器状态，收集环境、气象数据和开关机，使用非常简单3.5gps通常不受天气的影响。在整个工作过程中，4以上的卫星可以在任何时间连续观测，gps测量可以随时记录3.6全装配。gps测量可以同时测量测量点的平面位置和高度。利用rtk技术，可用于土壤测量、地形测量、施工样品测量和河流通道横截面测量4应用领域广泛集中在不动产科GPS测量具有高精度、高效率的优点,在测量领域得到广泛应用。随着GPS接收机性能和数据处理技术的逐渐完善创新,GPS应用领域不断拓宽。实时GPSRTK测量在水利测绘中可以完成多种工作。4.1提高多级网点精度和效率用GPS建立首级控制网,双频机静态观测采集数据进行平差,获取点位坐标精度很高,同时对控制网点联测等级水准,就能满足首级网点的三维高精度坐标,再利用RTK技术在首级网点建站,半径10km内就能解决不同比例尺测图要求,省人省力效率极高。4.2rtk数据处理由于GPS应用灵活等优点,在进行控制时,可采用实时GPS动态测量,这种方法在测量过程中能实时获得测点精度,也不要求点位之间互相通视,当达到点位精度即可停止观测,可沿河道及渠线布控,使得RTK技术建站方便快捷省时,RTK能实时地得出所在位置空间三维坐标,它可以直接进行实地实时采集地形地物点位及所设计的纵横断面上的各个点位坐标,RTK技术能够自动数据储存和处理可随时随意进行编码编号,再通过计算机的后处理进行输入输出,可绘出带状地形图,河道纵断面和各桩号的横断面图。节省了大量的外业人员的劳动强度及时间,与传统方法相比提高了几倍的工作效率。5理等方面的价值GPSRTK技术在水利勘测中具有很大的发展前景,用GPSRTK技术进行外业测量,在水利工程中的河道整治规划、水库可研、灌区治理等方面很有实用价值。对河道、渠堤纵横断面施测能够满足水利工程设计的精度要求,和过去传统方法经纬仪三角高程测量、几何水准测量