GNSS单参考站系统在工程测量中的应用实践

    引言

    一直以来，卫星导航定位系统由美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统组成，他们基本上垄断了卫星导航的领域，但由于欧盟的伽利略（GALILEO）和中国的北斗二号卫星导航系统的建成，这种格局已经逐步被打破。他们共同组成全球导航卫星系统GNSS。在以前GPS的基础上，GNSS已近有了全面的发展，他的定位精度和定位速度都已经得到了大大的提高。并且，全球卫星也发展为一百多颗。

    随着GNSS卫星导航定位技术的成熟，以及他定位精度的提高。使得这项技术在在测绘行业以及国民建设中的地位越来越重要。其中，GNSS单参考站系统是把一台GNSS接收机固定，作为观测过程中的参考站，而其余的接收机作为流动站，他采用的是1+N的定位方法。

    GNSS单参考站系统与传统的大地测量相比具有，定位精度高、观测时间短、操作简单等优点。因此，随着这项技术的不断完善，他已被越来越广泛的应用于工程测量中。在工程测量的规划设计、施工建设、运营管理阶段，其发挥了重要应用与实践。

    一、GNSS使工程控制测量发生革命性变革

    卫星导航定位具有定位精度高，观测时间短，选点灵活，不需要造价，费用低，两点间不需通视，精度均匀观测和数据处理全自动化等特点，赢得广大测绘者的青睐，并成功地应用于工程测量、大地测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、资源勘察、工程变形监测、地球动力学等各种学科。GNSS在工程测量方面主要研究在工程、工业和城市建设及资源开发各个阶段进行的地形和关于信息采集、处理、设备安装、施工放样、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用。尤其是伴随着大地水准面精确测量方面的深入展开，在我国东部丘陵地区高程精度可达5cm，在平原地区甚至可达到3cm。这一发展使得传统测量中将平面和高程控制网分别布设的方法得到了改变，同时也改变了了原有多级控制方法, 减少了控制级别、保证了成果质量、提高了控制网布设效率。

    近年来随着我国经济发展，卫星定位技术在大型工程控制网建设如： 举世闻名长江三峡工程、西气东输工程、南水北调工程、青藏铁路工程、及长达35 公里杭州湾大桥等工程中发展了巨大的作用，为这些工程的顺利进行提供了有利的技术保障！

    二、城市连续运行参考站网向一网多用、实时化方向发展

    随着网络RTK的出现和发展，现在的城市控制网正在逐渐向着一体化，实时化，多领域共同方向发展，该网被称作参考站网。目前我国已在十几座城市建立了参考站网络系统。例如上海市建立了由14个GPS基准站组成的GPS参考站网，从而形成了以上海为中心覆盖整个长江三角洲测区的GPS气象服务网，香港则建立了由12个连续运行参考站构成的GPS参考站网以供香港地区的测量工作使用。

    如今随着参考站网络系统的不断发展和完善，我国的参考站网正在向着跨省跨地区的大型网络方向发展。例如目前江苏省已经建立了由苏州、常州、南京、连云港等城市网连网构成的由64个站组成的覆盖全省的江苏省连续运行参考站网；除此之外广州建立了由46颗卫星组成的省网；除了已经建好的以外浙江省、福建省、安徽省、山东省、河北省等也在建立自己的省网。

    三、RTK技术在地形图测绘、国土资源调查和施工放样中得到广泛应用

    近年来随着对卫星定位技术的研究RTK技术因为其定位精度高、速度快的优点受到了越来越多的青睐。如今RTK技术已成为了地形图测绘、国土资源调查和施工放样中的主要技术手段，并极大地提高了工程的进度。

    在现实生活中很多大型建筑如大型桥梁、高速公路、铁路工程、水坝工程、大型建筑物、高尔夫球场及大型体育场馆等由于建设场地大、建筑结构特异、施工复杂、工期紧近等各种特殊情况对于施工的准确、快速、高效的要求非常高。而这时候是高精度、实时RTK技术就成了建筑物施工放样的关键技术。现在利用RTK技术在PDA上实施放样的软件已经被开发应用。例如西气东输6000多公里的输油管道施工放样过程中利用RTK 定位技术既保证了自西向东控制网的精度和速度。也保证了输油管线施工放样的速度和精度。除此之外青岛胶州湾大桥建立过程中由于大桥长度过大距海岸距离过远等缘故采用常规测量十分困难。而使用RTK技术，利用在胶州湾建立的三个GPS连续运行站，就可直接对大桥桥墩进行施工放样。

    四、卫星定位技术在精密机械控制, 土木工程机械控制上开始应用

    近年来卫星定位技术在精密机械控制和土木工程机械控制上开始应用，例如在一些土木施工机械如推土机、压路机、挖掘机上安装具有快速高精度定位功能的卫星定位接收机加上无线通信设备和相应软件即可实现野外施工中的自动控制。

    五、卫星定位技术是GIS 信息采集和城市信息管理的重要手段

    遥感技术和卫星定位技术室GIS信息采集的主要手段。GIS的信息更新主要靠RTK技术来实现。RTK技术的出现提高了城市基础设施信息采集的实时性和精确性，加速了城市的信息化进程。