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华测任意架站原理
作者:    时间: 2014-02-13    浏览量:407

一、任意架设基站意义:

基站可根据需要任意架设在不同位置,可以在空旷的位置,可以在相对地势比较高的位 置,或者是离测区或控制点比较近的位置,不需要严格对中整平,只要把基站固定即可,移 动站通过做点校正或者是“重置当地坐标”,然后进行测量。 

以往的情况是:基站任意假设,测完各个控制点后做完点校正,下次再在这个区域测量 就把基站架设在已知点上,用已知点启动基站,移动站就可以直接测量了,不需要任何设置 。 

缺点是每次基站要架在已知点上;必须严格对中整平;如果控制点环境不好,架设基站非常 麻烦;如果控制点离测区相对较远也比较麻烦,需要专人看管;同时要求量取仪器高,也存 在误差等等,鉴于这些问题华测公司根据需求设计了“自启动基站”和“重设当地坐标”等 专利技术。


二、自启动基准站

任意架站时,启动基站时一般用手簿启动,也就是用手簿连接基站主机,然后去启动 基站,而对于任意架站也是要用手簿启动,直接用当时单点定位获取的坐标启动基站。这样 做比较繁琐,每次要用手簿去启动基站,启动完了移动站才能去测控制点或去测区。

华测公司根据需求设计了基站自启动功能,即把基站设置为自启动功能后,开机即可发射差分数据移动站收到数据就开始差分,然后做点校正或重置当地坐标,最后就可以开始后面测量过工作了。


自启动基准站原理是:

基准站主机设置为“自启动基准站”之后,基准站主机开机后, 搜完星后,内部达到 3D 解(单点定位)后,主机会自动按这个单点定位的坐标进行发射差 分数据,就相当于用这个用坐标启动的,无需用手簿进行连接,方便简单;而对于移动站, 收到差分数据后,进行差分,达到差分解(浮动解或者固定解),然后做点校正或重置当地 坐标,即可开始测量或放样工作了。


自启动的设置:

如果基准站主机不是自启动,如何设置为自启动?用数据下载软件或者是手簿上的 HCGPSset 进行设置,设置为:“正常模式”+“自启动基准站”+“Port2+CDMA/GPRS”,其他 为默认设置,重新开机即可,对于做网络,用电脑上的 HCGPRS 或者手簿上 HCGPRSCE 进行设 置 IP 地址等信息即可。 注意:基站如果设置为自启动功能,只要基站主机重新开机,它就会重新发射,即时 基站的位置没有动,但移动站所测的坐标就会发生变化,因为每次基站单点定位的坐标不一 样,会差在几米上,所有要再找控制点去重设当地坐标,如果基站位置一点都没动,只是开 机关机了一下,可以直接用 BASE 坐标去重设,方便简单。


自启动的优点是:

a) 提高精度:基准站可架设在控制点与测区中间,缩小基线距离,提高定位精度;

b)  基准站架设方便,可根据情况任意架设,可选择更安全,更方便,更有利,更空旷 的地理位置,特别是部分地区的控制点上面有站标或者环境不好,会影响基站的架 设或卫星信号;

c) 不需要严格对中整平,方便快捷,省时省力,减少了对中误差的影响;

d) 不用量取仪器高,最大限度的减少量取误差,提高精度; e) 不用手簿启动,开机即可发射,避免启动的繁琐方便快捷;

f) 分工明确,基站和移动站可直接分开,假设移动站距离不够,基站可随时搬动,且 移动站上的人可以不用去基站启动基站,只需找个控制点做“重设当地坐标”即可。

 g) 只需设置一次(基准站主机出厂时一般设置为自启动),以后在什么地方测量,开机 搜完星即可发射。


三、为什么要做点校正或者是重设当地坐标?

由于基站是任意架设的,没有架在已知点上,没有量取仪器高等等,且是随意单点定 位的坐标发射的,如果移动站是固定解,那么所测坐标相对于基站是准确的,但相对于控制 点就是错误的,会发生偏移(包括:平移,旋转和缩放),如果后面去测控制点,进行点校 正后,坐标就是准确的了;如果之前做过点校正,在这个任务下,基站采用自启动,那么移 动站坐标就会发生 X、 Y、 H 方向的平移,而旋转和缩放是在测地通里是准确的,所以找一 个控制点去求一个平移就可以了(这就是后面的“重设当地坐标”的步骤)。


四、点校正

在绝大部分测量工作中,都使用国家坐标系统或地方坐标系统,而 GPS 测量结果是基 于 WGS84 的坐标系统,所以在进行一项新的任务之前,必须要做点校正,以求出两种坐标系 统的转换参数,具体的操作方法如下:

a) 先在“键入”→“点”里输入已知点的当地平面坐标;如果有已知点的 WGS84 经纬度 坐也要一起输入,并且可以跳过下一个步骤,直接转到步骤 c);

b) 如果没有已知点的 WGS84 经纬度坐标,就需要把流动站放在已知点上,对中整平,进 行“测量点”的操作。在“测量点”里,“点名称”不能和键入的已知点的名称一样, 否则会把已知点覆盖,测量时采用,地形点进行观测即可;

 c) 进行点校正:点击“测量”→“点校正”→“增加”,在“网格点名称”里选择一个 已知点的当地平面坐标,点击“确定”,然后在“GPS 点名称”里选择同一个已知点的 经纬度坐标,点击“确定”,最后在“校正方法”里根据需要选择只有水平的校正或 者水平和垂直的校正都应用,再点击“确定”即完成一个点的点校正,如果需要继续 校正,重复这个步骤即可;

d) 所有的校正点都增加完毕以后,点击“计算”,再点击“确定”这样整个点校正的操 作就完成了;


 点校正时的注意事项:


  •   已知点最好要分布在整个作业区域的边缘,能控制整个区域,例如,如果用四个点做 点校正的话,那么测量作业的区域最好在这四个点连成的四边形内部;
  • 一定要避免已知点的线形分布,例如,如果用三个已知点进行点校正,这三个点组成 的三角形要尽量接近正三角形,如果是四个点,就要尽量接近正方形,一定要避免所 有的已知点的分布接近一条直线,这样会严重的影响测量的精度,特别是高程精度;
  •  如果在测量任务里只需要水平的坐标,不需要高程,建议用户至少要用两个点进行校 正,但如果要检核已知点的水平残差,那么至少要用三个点;
  •  如果即需要水平坐标又要高程,建议用户至少用三个点进行点校正,但如果要检核已 知点的水平残差和垂直残差,那么至少需要四个点进行校正;
  • 已知点之间的匹配程度也很重要,比如 GPS 观测的已知点和国家的三角已知点,如果 同时使用的话,检核的时候水平残差有可能会很大的;
  •  如果有 3 个以上的点作点校正,检查一下水平残差和垂直残差的数值,看其是否满足 用户的测量精度要求,如果残差太大,参差不要超过 2 厘米,如果太大先检查已知点 输入是否有误,或输错,如果无误的话,就是已知点的匹配有问题,要更换已知点了 ;
  •  点校正完成以后,使用移动站测量所得的所有坐标都是在当地平面坐标系下的,用户就可以直接进行测量和放样了。
  • 注意一个区域只做一次点校正即可,后面的再测量只需要重设当地坐标即可。
 五、重设当地坐标: 


在每个测区进行测量和放样的工作有时需要几天甚至更长的时间,为了避免每天都重 复进行点校正工作或者每次都有把基站架在已知点上的麻烦,可以在每天开始测量工作以前 先做一下“重置当地坐标”的工作(此时就是基站任意架设或自启动基站,移动站找一个控 制点做一下平移即可,原来做点校正的参数,特别是旋转和缩放还是生效的)。

注意:只要所测被重设的点是在固定解的情况下测的,那么最后所测完的数据结果完 全符合精度要求,甚至比架在已知点上的精度还高。

 

 具体步骤如下:


  • 选择一个离这次测区最近的参与点校正的已知点(以前在这个测区测过的点也可以), 并把这个点测量并保存下来(注意不要和这个点以前的名字一样,可以在原点名后加 “-1”来区分);
  •  在“文件”→“元素管理器”→“点管理器”里找到刚测的这个点,选种并点击下方 的“细节”或双击这个点,再点击下面的“重设当地坐标”,这里可以用两种方法: 一种是手工把刚才测的点真实的坐标输入,另一个就是点击“重设当地坐标”右面的 按键 ,在点管理器里找到这个点的真实坐标,选种并点“确定”,最后再点一次 确定即可,此时本基站下面的所有的点就是准确了,后面就可以做测量或者放样了;
  • 通过以上的操作,每天就不用重新的做点校正,省时省力。
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