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gps-rk技术在港口环境监测中的应用 gps（全球信号系统）是一种全球信号系统。这是美国建立的卫星导航系统。该系统可以同时显示和导航世界范围内的全球范围。随着GPS定位技术的发展, 从最初的军用已发展到民用领域, 并已得到广泛的应用和普及。 高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值, RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术, 它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果, 并达到厘米级精度。在RTK作业模式下, 基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据, 还要采集GPS观测数据, 并在系统内组成差分观测值进行实时处理, 同时给出厘米级定位结果, 历时不到一秒钟。下面结合在锦州排污口监测工作中使用手持GPS测量排污口点位坐标过程的一些关键问题介绍如下。 1. gps数据处理 GPS-RTK定位技术是实时动态测量, 需要在两台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观测数据传输给流动站, 流动站将基准站传来的载波观测信号与流动站本身的载波信号进行差分处理, 解出两站间的基线值, 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测量的关键除数据传输技术外, 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 整周个数的初始化 从理论上讲, 双频接收机与单频接收机均可用于实时GPS测量。但是单频机进行整周未知数的初始化需要很长的时间, 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去锁定的卫星, 失锁后的重新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 无线数据传输 为把基准站的信息及观测数据一并传输到流动站, 并与流动站的观测数据进行实时处理, 必须配置高质量的无线通讯设备 (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。此项要求目前不难达到。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高设站信息。这对于保证成果质量和排除观测中出现的问题十分有利。 1.3 建立差分观测值 基准站将自身信息与观测数据, 通过数据链传输到流动站, 流动站将从基准站接收到的信息与自身采集到的观测数据组成差分观测值。在整周未知数解算出以后, 即可进行实时处理。只要保证锁定四颗以上的卫星, 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, 所以能成功地用于实际作业中。 2. 实时gps测量的特点 2.1 静态测量数据后处理 如静态测量, 快速静态测量等, 观测数据亦可采用后处理的方式。静态测量数据后处理的方式, 是高精度控制测量中的理想方法。由于后处理定位的实时定位可以同时进行, 所以能做到彼此互补, 发挥各自特长。 2.2 由于经典的gps测量没有实时性，因此无法使用。样品的取样需要传统的测量仪器，实时gps测量可以弥补这一不足 放样精度可达到厘米级。 2.3 动态环境下的时间和长度 用经典的静态相对定位法, 解得整周未知数并达到足够精度, 往往需要1个小时甚至更长的时间。在实时GPS测量中, 尽管初始化时间和长短受到跟踪观测的卫星数、几何图形强度、多路径效应、电离层干扰等诸多因素影响, 但已可在数分钟之内完成。如借助快速动态定位, 约需3分钟;如采用动态环境下的初始化, 约需1分钟;如在已知点上进行初始化, 仅有几秒钟足够。这样, 测量中即使遇到障碍物 (如穿过桥下或通过隐蔽地带) 造成失锁, 也可在重新捕获到卫星后数分钟内完成整周未知数初始化, 继续进行测量。 2.4 实时gps测量的结果是在野外观察时实时显示的。这可以现在进行观察 场及时进行检核, 避免外业工作返工, 例如, 整周求知数初始化情况和测点点位精度等信息均可在作业现场进行核对。 2.5 所有能够接收gps信号的位置都可以在24小时内实时gps测量 2.6 在配置标准站后，整个系统只需要一个人使用邮局接收机 也可设置几个流动站, 利用同一基准站观测信息各自独立开展工作。 3. 测量和应用 3.1 采集断面位置的确定 首先, 我们建立了假定坐标系, 高程用实际高程。用坐标采集方法采集小凌河南北大堤上两个断面点, 确定要测量的断面。 第二步, 用采集的两个点坐标进行线放, 确定断面的实地位置, 同时采集断面上的地形变换点, 点间距离不大于5米。 第三步, 数据转换。断面要求的数据是两点距离和高程;我们用GPS采集的数据是点位坐标。把采集的坐标数据, 利用程序转换成点间距离和高程数据格式。 3