CN114167461A - 工程测量方法、cors*** - Google Patents

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CN114167461A CN202111315841.8A CN202111315841A CN114167461A CN 114167461 A CN114167461 A CN 114167461A CN 202111315841 A CN202111315841 A CN 202111315841A CN 114167461 A CN114167461 A CN 114167461A
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郜兰
吕辉
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李军
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Abstract

本发明涉及工程测量技术领域，公开了一种工程测量方法，用于解决现有技术中的工程测量方法测量速度慢且测量结果不够准确的技术问题。该方法包括：基于CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析卫星信号得到CORS基准站对应的第一定位数据；基于CORS移动站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，根据卫星定位信号计算出CORS移动站对应的第二定位数据；在服务器接收到用户发送的测量请求时，通过服务器对第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到CORS移动站的位置坐标；根据CORS移动站的位置坐标确定施工区域中各测量点的位置坐标，根据各测量点的位置坐标计算出测量请求所请求的工程测量结果。

Description

工程测量方法、CORS***
技术领域
本发明涉及工程测量技术领域，尤其涉及一种工程测量方法、CORS***。
背景技术
在基础设施如铁路、公路、市政项目建设的过程中，为保证工程效果达到标准，需要保证施工位置精确且施工得到的项目尺寸准确。在这个过程中，则需要进行多种数据的测量。由于在不同项目建设的过程中，其施工测绘时的环境、时间不同，使得不同环境中的测量工作会遇到如山区、森林或四周高楼林立等有很多障碍物的情况，还会遇到天气恶劣等的情况；并且，这些情况可能会导致在施工过程中施工区域的地形发生变化，故实时对施工区域进行快速的测量是十分重要的。
现有技术中采用的测量方法一般是通过参考站校正数据并获取测量结果，但现有技术中的测量方法工作时间较长，野外作业时间长；且定位精度不足，容易受到环境的影响，导致测量速度慢且测量结果不够准确。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有技术中的工程测量方法测量速度慢且测量结果不够准确的技术问题。
本发明第一方面提供了一种工程测量方法，应用于CORS***，其特征在于，所述CORS***包括至少一个CORS基准站、至少一个CORS移动站和服务器，其中，所述CORS基准站和所述CORS移动站分别设置于待测量工程项目对应的施工区域中，所述CORS移动站与所述施工区域中的测量点对应，所述工程测量方法包括：基于所述CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析所述卫星信号得到所述CORS基准站对应的第一定位数据；基于所述CORS移动站接收来自所述GNSS卫星的卫星定位信号，根据所述卫星定位信号计算出所述CORS移动站对应的第二定位数据；在所述服务器接收到用户发送的测量请求时，通过所述服务器对所述第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标；根据所述CORS移动站的位置坐标确定所述施工区域中各测量点的位置坐标，根据各所述测量点的位置坐标计算出所述测量请求所请求的工程测量结果。
可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，当所述至少一个CORS基准站的数量为至少两个，且所述至少一个CORS移动站的数量为一个时，所述通过所述服务器对所述第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标包括：利用所述服务器根据所述第二定位数据和第一定位数据计算出所述CORS移动站与各所述CORS基准站之间的距离；根据所述距离从至少两个所述CORS基准站中选择若干个满足条件的CORS基准站作为目标CORS基准站，并提取各所述目标CORS基准站对应的第一定位数据，得到目标第一定位数据集；根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标。
可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，当所述若干个目标CORS基准站的数量为三个时，所述根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标包括：获取三个所述目标CORS基准站的同步的三个所述目标第一定位数据，其中，所述目标第一定位数据包括精密星历和精密钟差；根据三个所述目标CORS基准站确定三角网络区域；对三个所述目标第一定位数据进行差分处理，确定所述三角网络区域的区域改正参数；模拟出所述三角网络区域的误差改正模型；根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到计算结果；根据所述三角网络区域的误差改正模型对所述计算结果进行修正，得到所述CORS移动站的位置坐标。
可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，当所述若干个目标CORS基准站的数量为一个时，所述根据所述距离从至少两个所述CORS基准站中选择若干个满足条件的CORS基准站作为目标CORS基准站，并提取各所述目标CORS基准站对应的第一定位数据，得到目标第一定位数据集包括：根据所述距离对至少两个所述CORS基准站进行排序，得到基准站距离序列；提取所述基准站距离序列中距离最小的距离对应的CORS基准站，并将得到的所述对应的CORS基准站作为目标CORS基准站。
可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述根据各所述测量点的位置坐标计算出所述测量请求所请求的工程测量结果包括：获取所述CORS移动站的位置坐标的类型，以及所述施工区域的平面直角坐标类型；计算所述类型和所述平面直角坐标类型之间的数学转换关系；根据所述数学转换关系对各所述测量点的位置坐标进行转换，得到转换坐标结果；根据所述转换坐标结果计算出工程测量结果。
可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，在基于所述CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号之前，还包括：获取工程测量项目的施工设计文件，根据所述施工设计文件确定施工区域中的待安装所述CORS基准站的基准点的位置；采集所述基准点的位置的环境数据，并评测环境是否合格；若合格，则在所述基准点的位置处建造接收机支架，并在所述接收机支架上安装室外接收机；安装室内服务器，并将所述室内服务器与所述室外接收机进行连接；调用室内服务器对所述室外接收机的位置与预先建立的已知位置点进行校核，得到CORS基准站。
可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述采集所述基准点的位置的环境数据，并评测环境是否合格包括：在所述基准点的位置处架设大地型扼流圈天线，以30s采样间隔记录24h的GNSS卫星信号的观测数据，并调用预置的环境检测软件分析所述观测数据得到软件检测结果；若所述软件检测结果为通过，则认为所述环境数据合格；若所述软件检测结果为未通过，则解析软件检测结果，判断所述软件检测结果中包含的CycleSlips、Multipath、Data Completeness、Epochs With Data四项指标是否出现错误，若未出现错误，则查看信噪比，若所述信噪比在预置的信噪比阈值范围内，则认为所述环境数据合格；若所述软件检测结果为未通过，则解析软件检测结果，判断所述软件检测结果中包含的Cycle Slips、Multipath、Data Completeness、Epochs With Data四项指标是否出现错误，若出现错误，则调用预置的环境检测软件分析并获取重测结果，所述重测结果仍为未通过的，则认为所述环境数据不合格。
可选的，在本发明第一方面的第七种实现方式中，在基于所述CORS基准站接收的来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析所述卫星信号得到所述CORS基准站对应的第一定位数据之前，还包括：获取待测量工程项目的施工设计文件，根据所述施工设计文件确定根据待测工程确定待测数据对应的测试位置，并将所述测试位置标注为测量点；在所述测量点处安装所述CORS移动站。
本发明第二方面提供了一种CORS***，包括：基于网络实现通讯连接的至少一个CORS基准站、至少一个CORS移动站和服务器；所述CORS移动站用于接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析所述卫星信号得到所述CORS基准站对应的第一定位数据，将所述第一定位数据发送至服务器；所述CORS基准站用于接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析所述卫星信号得到所述CORS基准站对应的第一定位数据，将所述第一定位数据发送至服务器；所述服务器用于在收到用户发送的测量请求时，通过所述服务器对所述第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标；根据所述CORS移动站的位置坐标确定所述施工区域中各测量点的位置坐标，根据各所述测量点的位置坐标计算出所述测量请求所请求的工程测量结果。
可选的，在本发明第二方面的第一种实现方式中，当所述至少一个CORS基准站的数量为至少两个，且所述至少一个CORS移动站的数量为一个时，所述服务器包括：距离计算模块，用于利用所述服务器根据所述第二定位数据和第一定位数据计算出所述CORS移动站与各所述CORS基准站之间的距离；筛选模块，用于根据所述距离从至少两个所述CORS基准站中选择若干个满足条件的CORS基准站作为目标CORS基准站，并提取各所述目标CORS基准站对应的第一定位数据，得到目标第一定位数据集；差分计算模块，用于根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标。
可选的，在本发明第二方面的第二种实现方式中，当所述若干个目标CORS基准站的数量为三个时，所述差分计算模块包括：第一定位数据提取单元，用于获取三个所述目标CORS基准站的同步的三个所述目标第一定位数据，其中，所述目标第一定位数据包括精密星历和精密钟差；三角网络确定单元，用于根据三个所述目标CORS基准站确定三角网络区域；改正参数确定单元，用于对三个所述目标第一定位数据进行差分处理，确定所述三角网络区域的区域改正参数；模型模拟单元，用于模拟出所述三角网络区域的误差改正模型；计算执行单元，用于根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到计算结果；修正单元，用于根据所述三角网络区域的误差改正模型对所述计算结果进行修正，得到所述CORS移动站的位置坐标。
可选的，在本发明第二方面的第三种实现方式中，当所述若干个目标CORS基准站的数量为一个时，所述差分计算模块包括：排序单元，用于根据所述距离对至少两个所述CORS基准站进行排序，得到基准站距离序列；筛选单元，用于提取所述基准站距离序列中距离最小的距离对应的CORS基准站，并将得到的所述对应的CORS基准站作为目标CORS基准站。
可选的，在本发明第二方面的第四种实现方式中，所述服务器还包括坐标类型转换模块，所述坐标类型转换模块包括：类型提取单元，用于获取所述CORS移动站的位置坐标的类型，以及所述施工区域的平面直角坐标类型；转换关系计算单元，用于计算所述类型和所述平面直角坐标类型之间的数学转换关系；坐标转换单元，用于根据所述数学转换关系对各所述测量点的位置坐标进行转换，得到转换坐标结果；结果计算单元，用于根据所述转换坐标结果计算出工程测量结果。
可选的，在本发明第二方面的第五种实现方式中，所述CORS***还包括基准站安装模块，所述基准站安装模块具体用于：获取工程测量项目的施工设计文件，根据所述施工设计文件确定施工区域中的待安装所述CORS基准站的基准点的位置；采集所述基准点的位置的环境数据，并评测环境是否合格；若合格，则在所述基准点的位置处建造接收机支架，并在所述接收机支架上安装室外接收机；安装室内服务器，并将所述室内服务器与所述室外接收机进行连接；调用室内服务器对所述室外接收机的位置与预先建立的已知位置点进行校核，得到CORS基准站。
可选的，在本发明第二方面的第六种实现方式中，所述基准站安装模块还包括环境评测单元，所述环境评测单元具体用于：在所述基准点的位置处架设大地型扼流圈天线，以30s采样间隔记录24h的GNSS卫星信号的观测数据，并调用预置的环境检测软件分析所述观测数据得到软件检测结果；若所述软件检测结果为通过，则认为所述环境数据合格；若所述软件检测结果为未通过，则解析软件检测结果，判断所述软件检测结果中包含的CycleSlips、Multipath、Data Completeness、Epochs With Data四项指标是否出现错误，若未出现错误，则查看信噪比，若所述信噪比在预置的信噪比阈值范围内，则认为所述环境数据合格；若所述软件检测结果为未通过，则解析软件检测结果，判断所述软件检测结果中包含的Cycle Slips、Multipath、Data Completeness、Epochs With Data四项指标是否出现错误，若出现错误，则调用预置的环境检测软件分析并获取重测结果，所述重测结果仍为未通过的，则认为所述环境数据不合格。
可选的，在本发明第二方面的第七种实现方式中，所述CORS***还用于获取待测量工程项目的施工设计文件，根据所述施工设计文件确定根据待测工程确定待测数据对应的测试位置，并将所述测试位置标注为测量点；在所述测量点处安装所述CORS移动站。
本发明提供的技术方案中，基于CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析卫星信号得到CORS基准站对应的第一定位数据；基于CORS移动站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，根据卫星定位信号计算出CORS移动站对应的第二定位数据；在服务器接收到用户发送的测量请求时，通过服务器对第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到CORS移动站的位置坐标；根据CORS移动站的位置坐标确定施工区域中各测量点的位置坐标，根据各测量点的位置坐标计算出测量请求所请求的工程测量结果，可以减少工程测量受到障碍物和天气的影响，提高测量速度并提高测量的精度。
附图说明
图1为本发明实施例中工程测量方法的第一实施例的流程示意图；
图2为本发明实施例中工程测量方法的第二实施例的流程示意图；
图3为本发明实施例中工程测量方法的第三实施例的流程示意图；
图4为本发明实施例中CORS***的结构示意图；
图5为本发明实施例中CORS***的信息处理示意图。
具体实施方式
本发明提供的技术方案中，基于CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析卫星信号得到CORS基准站对应的第一定位数据；基于CORS移动站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，根据卫星定位信号计算出CORS移动站对应的第二定位数据；在服务器接收到用户发送的测量请求时，通过服务器对第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到CORS移动站的位置坐标；根据CORS移动站的位置坐标确定施工区域中各测量点的位置坐标，根据各测量点的位置坐标计算出测量请求所请求的工程测量结果，可以减少工程测量受到障碍物和天气的影响，提高测量速度并提高测量的精度。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中工程测量方法的一个实施例包括如下内容：
本实施例的工程测量方法是应用于CORS***的测量方法，所述CORS***包括至少一个CORS基准站、至少一个CORS移动站和服务器，其中，所述CORS基准站和所述CORS移动站分别设置于待测量工程项目对应的施工区域中，所述CORS移动站与所述施工区域中的测量点对应。
其中，CORS基准站是预先建立好的作为基准的参考站，其中，所述CORS为Continuously Operating Reference Stations的缩写，其表示利用多基站网络RTK技术建立的连续运行(卫星定位服务)参考站。CORS***是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等多科技集合的产物，CORS在工程测量中扩大了覆盖范围、降低了作业成本、提高了定位精度和减少了定位的初始化时间。其中，RTK技术是指Real-time kinematic，即实时差分定位，是一种能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它的出现极大地提高了野外作业效率。
101、基于CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析卫星信号得到CORS基准站对应的第一定位数据，将第一定位数据发送至服务器；
本实施例中，以CORS单基站技术作为例子进行说明，所述单基站指只有一个连续运行的CORS基准站，这个基站同时也可以作为服务器，通过软件实时查看卫星状态、存储静态数据、实时向互联网发送差分信息以及监控CORS移动站作业情况。CORS移动站通过GPRS、CDMA网络通讯方式与基站服务器进行通讯。在进行测量之前，在待进行工程测量的位置范围处建设一个CORS基准站，只要通过较少的投资即可在一个中小城市建立一个CORS基准站，满足当地测量用户不同层次空间信息技术服务的需要：基站所在城区及近郊区、城市进出口主要交通沿线，以及以基站为中心30公里范围内区县城镇城乡地区实现快速厘米级实时定位及事后差分。
本实施例的单CORS基准站是在待进行工程测量的位置范围处建设的，此CORS基准站前期一次性投入后可以多次周转使用，工程结束后将设备移至下一个工地，以此在保证定位测量精度的同时节约了工程成本。
本步骤中，CORS基准站连续不间断的观测GNSS卫星的卫星信号获取该地区和该时间段的“局域精密星历”及其他改正参数，按照用户要求把静态数据打包存储并把CORS基准站的GNSS卫星信息送往服务器上Eagle软件的指定位置。
本实施例中所述GNSS(Global Navigation Satellite System)是全球导航卫星***的英文缩写，它是所有全球导航卫星***及其增强***的集合名词，是利用全球的所有导航卫星所建立的覆盖全球的全天侯无线电导航***。目前可供利用的全球卫星导航***有美国的GPS和俄罗斯的GLONASS以及中国的BDS(北斗)和欧洲的Galileo。
102、基于CORS移动站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，根据卫星定位信号计算出CORS移动站对应的第二定位数据；
根据工程设计文件中需要进行测量数据确定测量点，将CORS移动站置于所述测量点处，并调用CORS移动站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，根据卫星定位信号计算出当前CORS移动站对应的第二定位数据并将第二定位数据通过GPRS/CDMA数据通讯模块发送至服务器。
103、在服务器接收到用户发送的测量请求时，通过服务器根据对第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到CORS移动站的位置坐标；
用户可以在CORS移动站上进行操作，通过CORS移动站的通讯单元想服务器发送定位获取请求，通过服务器获取到CORS基准站提供的第一定位数据，并将第一定位数据和第二定位数据输入用户单元中进行差分计算，得到CORS移动站的具***置坐标。
104、根据CORS移动站的位置坐标确定施工区域中各测量点的位置坐标，根据各测量点的位置坐标计算出测量请求所请求的工程测量结果。
得到CORS移动站的位置坐标后，则可以确定当前移动站所在的测量点的位置坐标。其中，本步骤中所述的测量点的位置具体是根据施工设计文件中的待测内容进行确定的。举具体的例子进行说明，当需测量的内容是某两点之间的距离时，则根据这两点的位置确定测量点，将所述CORS移动站分别位于两个对应的测量点处，并通过测量请求计算出具体的测量到的测量点位置坐标，并根据得到的两个测量点的位置坐标进行计算需要获取的两点之间的具体距离。本实施例中，在进行具体的测量时，可以采用一个CORS移动站在分别移动至多个待测的测量点处进行位置坐标的获取，也可以采用多个CORS移动站同时设置到多个不同的待测的测量点处进行位置坐标的获取。其中，在采用多个CORS移动站同时设置到多个不同的待测的测量点处进行位置坐标的获取时，若在施工范围内包含有多个CORS基准站，则可以根据预设的基准站选择方式选择CORS基准站并获取选中的基准站对应的第一定位数据进行测量点位置坐标的获取，举具体的例子进行说明，可以采用选择距离CORS移动站最近的CORS基准站并获取选中的基准站对应的第一定位数据进行测量点位置坐标的获取。
本发明实施例通过CORS基站与卫星进行信号交换，确定CORS移动站和CORS基准站的位置坐标，从而根据测试到的位置坐标计算工程测量结果；可以减少工程测量受到障碍物和天气的影响，提高了测量速度以及测量的精度。
请参阅图2，本发明实施例中工程测量方法的第二实施例包括：
201、获取工程测量项目的施工设计文件，根据施工设计文件确定施工区域中的待安装CORS基准站的基准点的位置；
本实施例中，首先根据施工设计文件对CORS基准站进行选址，确定基准点的位置。
具体地，CORS基准站选址设计原则如下：
(1)远离周边的高大建筑、树、水体、海滩和易积水地带，其距离不小于200m；
(2)应有10°以上的地平高度角卫星通视条件；
(3)远离电磁干扰区(微波站、无线电发射台、高压线穿越地带等)和雷击区，其距离不小于200m；
(4)避开铁路、公路等易产生振动的地点；
(5)CORS基准站应避开地质构造不稳定区域：断层破碎带，易于发生滑坡、沉陷等局部变形的地点(如采矿区、油气开采区、地下水漏斗沉降区等)，易受水淹或地下水位变化较大的地点；
(6)便于接入公共通信网络；
(7)具有稳定、安全可靠的交流电电源；
(8)进行踏勘，确认站址处的承重能力，最终站址应设立在承重力柱或承重墙之上。
202、采集基准点的位置的环境数据，并评测环境是否合格；
203、若合格，则在基准点的位置处建造接收机支架，并在接收机支架上安装室外接收机；
在确定基准点后，对基准点的环境进行评测，评测环境是否满足如上的原则并周围的环境干扰在阈值范围内。若环境评价结果是合格的，则在上述基准点的位置处建造CORS基准站。
本实施例的CORS基准站由室内设备和室外设备两部分组成。主要有：防雷击设备、外部接收器(GNSS天线)、服务器(计算机)、显示器、外接网络设备、不间断电源。
具体地，首先接收机支架，在支架上安装室外接收机。本实施例的支架可以为水泥支墩或三角架，本实施例以三脚架为例说明：三角架采用角钢加工焊接，底下三角形尺寸可设置为40×40(cm)的直角等腰三角形，高40cm，上部的三角形焊接归心盘，并固定在选定的基准点位置处。
随后，将室外接收器用连接螺栓连接至水泥墩或三角架归心盘上，GPS信号线一端连接至室外接收器上，另一端顺楼顶边缘连接至室内CORS主机上。裸露在室外的GPS信号线必须套上PVC保护套管，以延长GPS信号线的使用寿命，PVC保护套管可采用直径2cm～5cm的PVC管，连接部位采用专用PVC管接头连接，用相应钉线卡固定。
204、安装室内服务器，并将室内服务器与室外接收机进行连接；
205、调用室内服务器对室外接收机的位置与预先建立的已知位置点进行校核，得到CORS基准站；
室内设备由服务器(计算机)、显示器、CORS主机、UPS继电器、无线路由器、机柜等组成，具体的连接关系如下：
(1)服务器需保证连续长时间开机运转；
(2)室内设备收拢在一个机柜中；
(3)专用网络线应连接到服务器网络接口上，再用一根网线一端连接服务器另外一个网络接口，另一端连接至CORS主机网络接口上。如果是用电脑主机做服务器，需要使用一个路由器(无线路由器也可以)做转接器，专用网线连接到路由器WAN口，再用两根网线一端连接到路由器上，另外一端分别连接到电脑主机和CORS主机上；
(4)机柜电源连接至UPS继电器上，保证服务器在停电后能保持一段时间的工作状态；或在UPS继电器上连接一个蓄电池持续供电；
(5)室内CORS主机、网线连接头均需要进行接地连接。
安装完毕后对服务器进行调试，调试完毕后得到建造完毕的CORS基准站。
206、基于CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析卫星信号得到CORS基准站对应的第一定位数据；
本实施例中所述的CORS基准站的数量为至少两个，每个CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析卫星信号得到CORS基准站对应的第一定位数据。所述第一定位数据与CORS基准站是一一对应的，获取到第一定位数据后，将第一定位数据发送给服务器。
207、基于CORS移动站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，根据卫星定位信号计算出CORS移动站对应的第二定位数据；
根据工程设计文件中需要进行测量数据确定测量点，将CORS移动站置于所述测量点处，并调用CORS移动站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，根据卫星定位信号计算出当前CORS移动站对应的第二定位数据并将第二定位数据通过GPRS/CDMA数据通讯模块发送至服务器。
208、利用服务器根据第二定位数据和第一定位数据计算出CORS移动站与各CORS基准站之间的距离；
其中，根据前述步骤中，本实施例中CORS基准站为至少两个，获取到的第一定位数据为至少两个，则根据第二定位数据与各第一定位数据分析本实施例中CORS移动站与各CORS基准站之间的距离情况，并按照中CORS移动站与各CORS基准站之间的距离对各CORS基准站进行排序，得到CORS基准站序列。
209、根据距离从至少两个CORS基准站中选择若干个满足条件的CORS基准站作为目标CORS基准站，并提取各目标CORS基准站对应的第一定位数据，得到目标第一定位数据集；
在CORS基准站序列中提取距离CORS移动站最近的目标CORS基准站作为目标CORS基准站，提取目标CORS基准站对应的第一定位数据，得到目标第一定位数据，并在后续步骤中根据这个目标第一定位数据进行具体的计算。
210、根据目标第一定位数据集和第二定位数据进行差分计算，得到CORS移动站的位置坐标；
根据目标第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，确定CORS移动站的位置坐标。具体的，计算的具体公式为：
Figure BDA0003343614670000121
其中，
Figure BDA0003343614670000122
表示相位测量值；ρ表示星站间的几何距离；c表示光速；dT表示接收机钟差；dt表示卫星钟差；λ表示载波相位波长；N表示整周未知数；dtrop表示对流层折射影响；dion表示电离层折射影响；dpreal表示相对论效应，
Figure BDA0003343614670000123
表示观测噪声。
211、获取CORS移动站的位置坐标的类型，以及施工区域的平面直角坐标类型；
212、计算位置坐标的类型和当地平面直角坐标类型之间的数学转换关系；
213、根据数学转换关系对各测量点的位置坐标进行转换，得到转换坐标结果；
214、根据转换坐标结果计算出工程测量结果。
根据前述得到的CORS移动站的位置坐标确定测量点的位置坐标，其中，位置坐标包含有多种不同的坐标类型，当本实施例中是是是的GNSS卫星为GPS卫星时，本实施例中得到的CORS移动站的位置坐标为WGS84坐标。并获取本实施例中需要使用的当地平面直角坐标类型，计算出位置坐标类型和当地平面直角坐标类型之间的数学转换关系
在工程应用中使用GPS卫星定位***采集到的数据是WGS84坐标系数据,而目前在施工汇总测量成果普遍使用的是以1954年北京坐标系或是地方(任意或当地)独立坐标系为基础的坐标数据。因此必须将WGS84坐标转换到BJ-54坐标系或地方(任意)独立坐标系。把GPS坐标***转换到我们的当地平面坐标***包括：基准转换、投影、水平和垂直平差。最终得到转换坐标结果，并根据转换坐标结果计算出工程测量结果。
本发明实施例通过CORS基站与卫星进行信号交换，确定CORS移动站和目标CORS基准站的位置坐标，从而根据测试到的位置坐标计算工程测量结果；可以减少工程测量受到障碍物和天气的影响，提高了测量速度以及测量的精度。
请参阅图3，本发明实施例中工程测量方法的第三实施例包括：
301、获取工程测量项目的施工设计文件，根据施工设计文件确定施工区域中的待安装CORS基准站的基准点的位置；
本步骤中具体内容与前述实施例中步骤201中内容基本相同，故在此不再赘述。
302、采集基准点的位置的环境数据，并评测环境是否合格；
确定基准点的具***置后，需要对基准点的环境进行评测，评测环境是否满足如上的原则并周围的环境干扰在阈值范围内。
具体地，本步骤中在基准点的位置架设大地型扼流圈天线，并与CORS主机相连，以30s采样间隔记录24h的GNSS卫星信号的观测数据，并利用预置的环境检测软件分析观测数据；
若通过预置的环境检测软件检测，则认为该环境数据合格，其中，环境检测软件可以为QC软件；
若未通过预置的环境检测软件检测，则获取检测结果，判断检测结果中包含的Cycle Slips、Multipath、Data Completeness、Epochs With Data四项指标是否出现错误，若未出现错误，则结合NOVATEL CDU软件查看信噪比，若信噪比在预置的信噪比阈值范围内，则认为该环境数据合格；
若未通过预置的环境检测软件检测，则获取检测结果，判断检测结果中包含的Cycle Slips、Multipath、Data Completeness、Epochs With Data四项指标是否出现错误，若是则需重测并获取重测结果，重测结果仍为未通过的，则认为该环境处干扰较大不适合建站。
303、若合格，则在基准点的位置处建造接收机支架，并在接收机支架上安装室外接收机；
304、安装室内服务器，并将室内服务器与室外接收机进行连接；
305、调用室内服务器对室外接收机的位置与预先建立的已知位置点进行校核，得到CORS基准站；
本实施例步骤303-步骤305中内容与前述实施例步骤203-步骤205中内容基本相同，故在此不再赘述。
306、基于CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析卫星信号得到CORS基准站对应的第一定位数据，将第一定位数据发送至服务器；
本实施例以CORS基准站的数量为至少三个进行说明；本实施例所述的每个CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析卫星信号得到CORS基准站对应的第一定位数据。所述第一定位数据与CORS基准站是一一对应的，获取到第一定位数据后，将第一定位数据发送给服务器。根据CORS基准站的树龄组成三角网络、大地四边形网络、带状网络、环形网或星形网等，以便提高定位的精确度。
本实施例当CORS基准站的数量为至少三个时，根据各CORS基准站的第一定位数据确定CORS移动站周围最近的三个CORS基准站，并根据这三个CORS基准站组成三角网络区域，根据这个三个CORS基准站的第一定位信息进行后续CORS移动站位置的具体确定。
307、基于CORS移动站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，根据卫星定位信号计算出CORS移动站对应的第二定位数据；
根据工程设计文件中需要进行测量数据确定测量点，将CORS移动站置于所述测量点处，并调用CORS移动站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，根据卫星定位信号计算出当前CORS移动站对应的第二定位数据并将第二定位数据通过GPRS/CDMA数据通讯模块发送至服务器。
308、在服务器接收到用户发送的测量请求时，获取三个目标CORS基准站的同步的三个所述目标第一定位数据；
309、根据三个目标CORS基准站确定三角网络区域；
310、对三个目标第一定位数据进行差分处理，确定三角网络区域的区域改正参数；
311、模拟出三角网络区域的误差改正模型；
312、根据目标第一定位数据集和第二定位数据进行差分计算，得到计算结果；
313、根据三角网络区域的误差改正模型对计算结果进行修正，得到CORS移动站的位置坐标；
本实施例中，采用三角形的网络CORS进行测量，可以在一个较大的范围内均匀稀松的布设参考站，利用参考站网络的实时观测数据对覆盖区域进行***误差建模，然后对区域内流动用户站观测数据的***误差进行估计，尽可能消除***误差影响，获得厘米级实时定位结果，网络RTK技术的精度覆盖范围大大增大，且精度分布均匀。
具体地，在进行测量计算时，当使用三角网络时，其中，目标第一定位数据包括精密星历和精密钟差；采用精密星历和精密钟差，采集距离最近的三个参考站的同步观测值进行差分处理，给每个三角形产生一组区域改正参数，通过三角网模拟出该区域内综合误差改正模型。模型覆盖范围包括三角网内及网外30公里。
利用多个CORS基准站观测数据对电离层、对流层、轨道误差等综合误差模型进行优化，同时连续监控参考站数据的完整性。作业时，流动站需要把它的点位信息(GGA数据)，通过GPRS、CDMA等类型的双向数据通讯装置发送给中央控制中心。***根据流动站位置计算出该点的GPS轨道误差、电离层、对流层和大气折射引起的误差，将该位置改正的综合误差发给CORS移动站。效果相当于在流动站点位上生成一个“虚拟参考站”，进行短基线解算。流动站利用中央控制***发回的综合误差的改正数实现实时差分定位。
此外，在本实施例中，在对CORS移动站的位置坐标时是根据选中的目标CORS基准站进行计算的，当所述目标CORS基准站为三个时，得到的计算结果为三个，在对得到的计算结果进行修正的同时还会计算得到的结果的偏移程度；并根据得到的偏移程度对计算结果进行筛选，得到最终的CORS移动站的位置坐标。
314、根据CORS移动站的位置坐标确定施工区域中各测量点的位置坐标，根据各测量点的位置坐标计算出测量请求所请求的工程测量结果。
得到CORS移动站的位置坐标后，则可以确定预设的测量点的位置坐标。其中，本步骤中所述的测量点的位置坐标具体是根据施工设计文件中的待测内容进行确定的。
本发明实施例通过CORS基站与卫星进行信号交换，确定CORS移动站和目标CORS基准站的位置坐标，并进一步通过多个目标CORS基准站的定位数据减少误差，从而根据测试到的位置坐标计算工程测量结果，并能够自动计算出所需的坐标系下的结果；可以减少工程测量受到障碍物和天气的影响，提高了测量速度以及测量的精度。
上面对本发明实施例中工程测量方法进行了描述，下面对本发明实施例中CORS***进行描述，请参阅图4以及图5，本发明实施例中CORS***的一个实施例包括：
基于网络实现通讯连接的至少一个CORS基准站401、服务器402和至少一个CORS移动站403；
所述CORS移动站403用于接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析所述卫星信号得到所述CORS基准站401对应的第一定位数据，将所述第一定位数据发送至服务器402；
所述CORS基准站401用于接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析所述卫星信号得到所述CORS基准站401对应的第一定位数据，将所述第一定位数据发送至服务器402；
所述服务器402用于在收到用户发送的测量请求时，通过所述服务器402对所述第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站403的位置坐标；根据所述CORS移动站403的位置坐标确定所述施工区域中各测量点的位置坐标，根据各所述测量点的位置坐标计算出所述测量请求所请求的工程测量结果。
在本申请的另一实施例中，当所述至少一个CORS基准站401的数量为至少两个，且所述至少一个CORS移动站403的数量为一个时，所述服务器402包括：
距离计算模块，用于利用所述服务器402根据所述第二定位数据和第一定位数据计算出所述CORS移动站403与各所述CORS基准站401之间的距离；
筛选模块，用于根据所述距离从至少两个所述CORS基准站401中选择若干个满足条件的CORS基准站401作为目标CORS基准站401，并提取各所述目标CORS基准站401对应的第一定位数据，得到目标第一定位数据集；
差分计算模块，用于根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站403的位置坐标。
在本申请的另一实施例中，当所述若干个目标CORS基准站401的数量为三个时，所述差分计算模块包括：
第一定位数据提取单元，用于获取三个所述目标CORS基准站401的同步的三个所述目标第一定位数据，其中，所述目标第一定位数据包括精密星历和精密钟差；
三角网络确定单元，用于根据三个所述目标CORS基准站401确定三角网络区域；
改正参数确定单元，用于对三个所述目标第一定位数据进行差分处理，确定所述三角网络区域的区域改正参数；
模型模拟单元，用于模拟出所述三角网络区域的误差改正模型；
计算执行单元，用于根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到计算结果；
修正单元，用于根据所述三角网络区域的误差改正模型对所述计算结果进行修正，得到所述CORS移动站403的位置坐标。
在本申请的另一实施例中，当所述若干个目标CORS基准站401的数量为一个时，所述差分计算模块包括：
排序单元，用于根据所述距离对至少两个所述CORS基准站401进行排序，得到基准站距离序列；
筛选单元，用于提取所述基准站距离序列中距离最小的距离对应的CORS基准站401，并将得到的所述对应的CORS基准站401作为目标CORS基准站401。
在本申请的另一实施例中，所述服务器402还包括坐标类型转换模块，所述坐标类型转换模块包括：
类型提取单元，用于获取所述CORS移动站403的位置坐标的类型，以及所述施工区域的平面直角坐标类型；
转换关系计算单元，用于计算所述类型和所述平面直角坐标类型之间的数学转换关系；
坐标转换单元，用于根据所述数学转换关系对各所述测量点的位置坐标进行转换，得到转换坐标结果；
结果计算单元，用于根据所述转换坐标结果计算出工程测量结果。
在本申请的另一实施例中，所述CORS***还包括基准站安装模块，所述基准站安装模块具体用于：
获取工程测量项目的施工设计文件，根据所述施工设计文件确定施工区域中的待安装所述CORS基准站401的基准点的位置；
采集所述基准点的位置的环境数据，并评测环境是否合格；
若合格，则在所述基准点的位置处建造接收机支架，并在所述接收机支架上安装室外接收机；
安装室内服务器，并将所述室内服务器与所述室外接收机进行连接；
调用室内服务器对所述室外接收机的位置与预先建立的已知位置点进行校核，得到CORS基准站401。
在本申请的另一实施例中，所述基准站安装模块还包括环境评测单元，所述环境评测单元具体用于：
在所述基准点的位置处架设大地型扼流圈天线，以30s采样间隔记录24h的GNSS卫星信号的观测数据，并调用预置的环境检测软件分析所述观测数据得到软件检测结果；
若所述软件检测结果为通过，则认为所述环境数据合格；
若所述软件检测结果为未通过，则解析软件检测结果，判断所述软件检测结果中包含的Cycle Slips、Multipath、Data Completeness、Epochs With Data四项指标是否出现错误，若未出现错误，则查看信噪比，若所述信噪比在预置的信噪比阈值范围内，则认为所述环境数据合格；
若所述软件检测结果为未通过，则解析软件检测结果，判断所述软件检测结果中包含的Cycle Slips、Multipath、Data Completeness、Epochs With Data四项指标是否出现错误，若出现错误，则调用预置的环境检测软件分析并获取重测结果，所述重测结果仍为未通过的，则认为所述环境数据不合格。
在本申请的另一实施例中，所述CORS***还用于获取待测量工程项目的施工设计文件，根据所述施工设计文件确定根据待测工程确定待测数据对应的测试位置，并将所述测试位置标注为测量点；在所述测量点处安装所述CORS移动站403。
本发明实施例通过CORS基站与卫星进行信号交换，确定CORS移动站和目标CORS基准站的位置坐标，并进一步通过多个目标CORS基准站的定位数据减少误差，从而根据测试到的位置坐标计算工程测量结果，并能够自动计算出所需的坐标系下的结果；可以减少工程测量受到障碍物和天气的影响，提高了测量速度以及测量的精度。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种工程测量方法，应用于CORS***，其特征在于，所述CORS***包括至少一个CORS基准站、至少一个CORS移动站和服务器，其中，所述CORS基准站和所述CORS移动站分别设置于待测量工程项目对应的施工区域中，所述CORS移动站与所述施工区域中的测量点对应，所述工程测量方法包括：
基于所述CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析所述卫星信号得到所述CORS基准站对应的第一定位数据；
基于所述CORS移动站接收来自所述GNSS卫星的卫星定位信号，根据所述卫星定位信号计算出所述CORS移动站对应的第二定位数据；
在所述服务器接收到用户发送的测量请求时，通过所述服务器对所述第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标；
根据所述CORS移动站的位置坐标确定所述施工区域中各测量点的位置坐标，根据各所述测量点的位置坐标计算出所述测量请求所请求的工程测量结果。
2.根据权利要求1所述的工程测量方法，其特征在于，当所述至少一个CORS基准站的数量为至少两个，且所述至少一个CORS移动站的数量为一个时，所述通过所述服务器对所述第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标包括：
利用所述服务器根据所述第二定位数据和第一定位数据计算出所述CORS移动站与各所述CORS基准站之间的距离；
根据所述距离从至少两个所述CORS基准站中选择若干个满足条件的CORS基准站作为目标CORS基准站，并提取各所述目标CORS基准站对应的第一定位数据，得到目标第一定位数据集；
根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标。
3.根据权利要求2所述的工程测量方法，其特征在于，当所述若干个目标CORS基准站的数量为三个时，所述根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标包括：
获取三个所述目标CORS基准站的同步的三个所述目标第一定位数据，其中，所述目标第一定位数据包括精密星历和精密钟差；
根据三个所述目标CORS基准站确定三角网络区域；
对三个所述目标第一定位数据进行差分处理，确定所述三角网络区域的区域改正参数；
模拟出所述三角网络区域的误差改正模型；
根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到计算结果；
根据所述三角网络区域的误差改正模型对所述计算结果进行修正，得到所述CORS移动站的位置坐标。
4.根据权利要求2所述的工程测量方法，其特征在于，其特征在于，当所述若干个目标CORS基准站的数量为一个时，所述根据所述距离从至少两个所述CORS基准站中选择若干个满足条件的CORS基准站作为目标CORS基准站，并提取各所述目标CORS基准站对应的第一定位数据，得到目标第一定位数据集包括：
根据所述距离对至少两个所述CORS基准站进行排序，得到基准站距离序列；
提取所述基准站距离序列中距离最小的距离对应的CORS基准站，并将得到的所述对应的CORS基准站作为目标CORS基准站。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的工程测量方法，其特征在于，所述根据各所述测量点的位置坐标计算出所述测量请求所请求的工程测量结果包括：
获取所述CORS移动站的位置坐标的类型，以及所述施工区域的平面直角坐标类型；
计算所述类型和所述平面直角坐标类型之间的数学转换关系；
根据所述数学转换关系对各所述测量点的位置坐标进行转换，得到转换坐标结果；
根据所述转换坐标结果计算出工程测量结果。
6.根据权利要求5所述的工程测量方法，其特征在于，在基于所述CORS基准站接收来自GNSS卫星的卫星定位信号之前，还包括：
获取工程测量项目的施工设计文件，根据所述施工设计文件确定施工区域中的待安装所述CORS基准站的基准点的位置；
采集所述基准点的位置的环境数据，并评测环境是否合格；
若合格，则在所述基准点的位置处建造接收机支架，并在所述接收机支架上安装室外接收机；
安装室内服务器，并将所述室内服务器与所述室外接收机进行连接；
调用室内服务器对所述室外接收机的位置与预先建立的已知位置点进行校核，得到CORS基准站。
7.根据权利要求6所述的工程测量方法，其特征在于，所述采集所述基准点的位置的环境数据，并评测环境是否合格包括：
在所述基准点的位置处架设大地型扼流圈天线，以30s采样间隔记录24h的GNSS卫星信号的观测数据，并调用预置的环境检测软件分析所述观测数据得到软件检测结果；
若所述软件检测结果为通过，则认为所述环境数据合格；
若所述软件检测结果为未通过，则解析软件检测结果，判断所述软件检测结果中包含的Cycle Slips、Multipath、Data Completeness、Epochs With Data四项指标是否出现错误，若未出现错误，则查看信噪比，若所述信噪比在预置的信噪比阈值范围内，则认为所述环境数据合格；
若所述软件检测结果为未通过，则解析软件检测结果，判断所述软件检测结果中包含的Cycle Slips、Multipath、Data Completeness、Epochs With Data四项指标是否出现错误，若出现错误，则调用预置的环境检测软件分析并获取重测结果，所述重测结果仍为未通过的，则认为所述环境数据不合格。
8.根据权利要求7所述的工程测量方法，其特征在于，在基于所述CORS基准站接收的来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析所述卫星信号得到所述CORS基准站对应的第一定位数据之前，还包括：
获取待测量工程项目的施工设计文件，根据所述施工设计文件确定根据待测工程确定待测数据对应的测试位置，并将所述测试位置标注为测量点；
在所述测量点处安装所述CORS移动站。
9.一种CORS***，其特征在于，所述CORS***包括：基于网络实现通讯连接的至少一个CORS基准站、至少一个CORS移动站和服务器；
所述CORS移动站用于接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析所述卫星信号得到所述CORS基准站对应的第一定位数据，将所述第一定位数据发送至服务器；
所述CORS基准站用于接收来自GNSS卫星的卫星定位信号，解析所述卫星信号得到所述CORS基准站对应的第一定位数据，将所述第一定位数据发送至服务器；
所述服务器用于在收到用户发送的测量请求时，通过所述服务器对所述第一定位数据和第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标；根据所述CORS移动站的位置坐标确定所述施工区域中各测量点的位置坐标，根据各所述测量点的位置坐标计算出所述测量请求所请求的工程测量结果。
10.根据权利要求9所述的一种CORS***，其特征在于，当所述至少一个CORS基准站的数量为至少两个，且所述至少一个CORS移动站的数量为一个时，所述服务器包括：
距离计算模块，用于利用所述服务器根据所述第二定位数据和第一定位数据计算出所述CORS移动站与各所述CORS基准站之间的距离；
筛选模块，用于根据所述距离从至少两个所述CORS基准站中选择若干个满足条件的CORS基准站作为目标CORS基准站，并提取各所述目标CORS基准站对应的第一定位数据，得到目标第一定位数据集；
差分计算模块，用于根据所述目标第一定位数据集和所述第二定位数据进行差分计算，得到所述CORS移动站的位置坐标。
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