【摘 要】随着城市工程的不断发展，各种城市测量工作越来越引起有关部门的重视。城市测量为城市建设提供大量的基础数据和信息，所以其精确性和稳定性将直接影响着城市建设工程的质量。基于此，在科研人员不断的探索和努力下，新型的网络RTK技术VRS应运而生，本文中笔者将对其实际测量应用和常见问题进行浅析。
【关键词】VRS；RTK；城市测量；问题分析
VRS（virtual reference station）是一种全新的RTK测量技术，是较传统的RTK技术更加先进、稳定、精确的虚拟基站技术。RTK作为一种实时动态测量技术，是基于GPS全球定位系统而产生的高精度测量法，从研发至今已经被广泛的应用于各类工程建设和测量中。但是实践中我们发现，传统的RTK技术在应用过程中虽然能取得较好的测量结果，但是还存在着一系列使用上的局限，如本地参考站的架设、结果误差增长以及可靠性和可行性会易到诸多因素的干扰而降低。VRS技术的出现，正克服了上述使用中的缺点和局限，是一种更加科学、高校、稳定的RTK技术，必将被广泛的应用于各类工程测量中，下文中，笔者就结合自己的工作经验，简单探讨VRS技术的应用情况和注意事项。
1.VRS的基本原理
1.1VRS系统的基本构成
VRS系统主要由以下四个部分组成，即参考站网络、数据处理与控制中心、移动定位用户和实时数据通信网络，下面将对其逐一进行介绍。
1.2参考站网络
所谓参考网络，就是若干的参考站的集合，但是一般情况下为了满足系统的运行要求，参考站的数量不得低于三个，且每两个参考站之间的饿距离最短在七十公里左右。参考站的主要功能是连续的接收来自GPS的原始数据，并将其解读后发送至控制中心。
1.3数据处理与控制中心
所谓数据处理与控制中心，就是在整个系统中负责处理所搜集的的数据，并对各个系统组成部分进行实时控制的设施。
1.4移动定位用户及移动站
所谓移动定位用户及移动站，就是控制解调器的可移动载体，可以更好的接收来自可数据处理与控制的信号中心，并发布给用户。因为移动站的可移动特点，使其具有更加灵活的定位方式，可以得到更加精确的GPS观测值。
1.5实时数据通信网络
实时数据通信网络的主要功能，就是指通过GSM、CDMA以及GRPS对所采集到的或者待处理的数据进行传递。
1.6VRS系统工作原理及流程
①在系统的参考站网络覆盖范围内，首先要选定移动站的安装位置，并将其大致坐标数据发送至控制中心；②每个参考站在搜集和观测到来自GPS的数据后，要及时将观测值发送至数据处理与控制中心；③数据处理与控制中心对所接收的数据进行检验，并纠正其中的各种数学偏差，得出改正后的有效数据；④对比移动用户发送的大致坐标和参考站网络的观测值，精确移动用户的基本坐标位置，并在新位置上重新建立一个参考站，并计算出其观测值。
2.VRS技术在城市测量中的主要应用
2.1在城市的数字化建设中的应用
城市的数字化建设，离不开精确的数据信息和准确的定位系统。而这两项功能，VRS系统都可以通过设立参考站的方式予以实现，建立一个城市的控制系统，并将其连接至GPS，就可以构建一个新的具有城市测量功能的网上控制和服务系统。不仅可以为城市建设工程进行定位测量，还能够为城市规划提供详细的基础信息和资料。
2.2为城市提供高精度水准网
应用VRS技术对城市的水准面进行观测后，发现其精度可达厘米，这一功能使其可以被广泛的应用于各类工程的测量中，已经满足了国家的工程测量精度要求。
2.3对城市地壳变化进行监测
VRS系统虽然是一种动态观测技术，但是其在相对静态环境下的观测结果也是非常理想和精确的，试验结果可以到达毫米级。因此，可以应用于地震预报、地壳变形、地面沉降等地质变化的监测中。
3.VRS技术应用中常见问题分析
3.1测量前准备
①选用由国家计量部认可、经仪器鉴定单位鉴定合格并且在有效期内的移动用户接收机。
②根据设计进行实地勘察选择点位，具体要求有：15°以上没有障碍物，以避免卫星信号被阻挡；50m内无高大建筑物、面状反射物（如水面、广告牌等），以避免GPS信号的多路径效应；远离高压输电线，变电站，以避免电磁干扰；交通便利，有利于操作。
③根据点位分布、精度要求以及测区的交通状况，制定最佳的测量方案；根据卫星的升降时间表和相对于测区的几何图形强度图选择最优的测量时间段。
3.2观测时应注意的问题
3.2.1仪器。①检测移动用户接收机，正确进行设置，保证接收机、观测手薄、通讯设备和数据处理与控制中心之间的数据传输与链接畅通；② 校验安置天线的三角基座。
3.2.2测量条件
根据规定，VRS测量时要求：①同步观测卫星数量≥5颗；②卫星的高度角≥15°；③位置精度衰减因子≤6。
3.3观测
①正确填写观测手薄，记录下观测中出现的异常现象。要求字迹整齐清晰，不得转抄或涂改；
②采用VRS测量控制点时，应采用脚架对中的方式，仪器必须确保整平对中，误差小于2mm；
③对于精确到毫米级别的天线高的测量，在测量控制器记录数据前要正确录入天线高度、天线类型、天线高量取方式、天线高量取位置，测量后还需再次量取天线高以作校对，如果测量值与测量前所测天线高度的平均值相差大于3mm，需重新观测；
④对控制点进行测量时，每个二级控制点有效采样数据观测时间应在1min以上，作业时可根据测量条件，适当延长测量时间，从而保证测量成果的可靠性；
⑤每个控制点需变换天线高度重复两次进行测量，结果取平均值。
3.4数据处理
为控制精度，数据处理时应注意水平位置误差≤2cm、垂直位置误差≤3cm,RMS≤2cm。
3.5检验
设置不同的参考站，采用同样精度的测量方法再次进行测量，比较两次的测量结果，一般要求对于控制点平面位置测量两次的差值M≤2cm；界址点平面位置测量两次的差值M≤5cm。
4.结束语
综上所述，VRS作为一个集GPS、计算机网络、互联网技术，无线通讯为一体的系统，成功地解决了传统RTK技术可靠性不高、站距短等缺点，扩展了RTK技术的领域，在人们的日常定位导航以及城市的测量中都发挥着举足轻重的作用。
参考文献
[1]戴连君等.北京市全球卫星定位综合应用服务系统[J].测绘通报,2004(8)38- 41
[2]魏二虎,黄劲松.GPS测量操作与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2004
[3]吴俐民,吴学群,丁仁军.GPS参考站系统理论与实践[M].成都: 西南交通大学出版社,2006
推荐访问： 常见问题 浅谈 测量 分析 城市
