摘要：城市的不斷拓展及城鄉(xiāng)一體化的實施，使得建設(shè)項目層出不窮，迅猛發(fā)展的現(xiàn)代化建設(shè)給測繪工作者提出新的挑戰(zhàn)，建立連續(xù)運行參考站系統(tǒng)能解決這一問題。本文主要闡述了包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)的建設(shè)過程及其建立產(chǎn)生的深遠(yuǎn)意義。

　　關(guān)鍵詞：三維動態(tài),高精度控制,建設(shè),研究

　　一、 項目概述

　　城市的不斷拓展及城鄉(xiāng)一體化的實施，使得建設(shè)項目層出不窮，建設(shè)的規(guī)模速度飛速增長。但為建設(shè)和規(guī)劃服務(wù)的各級測繪控制點破壞殆盡，已適應(yīng)不了現(xiàn)代化建設(shè)的需要，隨著衛(wèi)星定位技術(shù)(簡稱GPS)在測繪領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，給測繪行業(yè)帶來深刻的變革，為了適應(yīng)城市規(guī)劃，建設(shè)，管理的需求，提高城市利用衛(wèi)星定位的技術(shù)水平，滿足社會諸多行業(yè)的迫切需求，避免資源和資金的浪費，建立一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的差分參考站服務(wù)體系即連續(xù)運行參考站系統(tǒng)(簡稱CORS)勢在必行，該系統(tǒng)的建立將為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)社會中空間信息服務(wù)帶來新的思維模式。

　　包頭地處內(nèi)蒙古自治區(qū)的中西部，是祖國北部的邊陲，全市域2.8萬平方公里，陰山山脈橫貫東西，地勢高差較大。為了適應(yīng)包頭建設(shè)的需要，更好的提升城市整體素質(zhì)和現(xiàn)代化管理水平，包頭市測繪院在包頭市規(guī)劃局全力配合和支持下，由包頭市測繪院申請立項，與武漢大學(xué)測繪學(xué)院合作建立“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”項目。該項目是利用現(xiàn)代衛(wèi)星定位、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字通訊等技術(shù)，在全市域范圍內(nèi)建立11個永久性連續(xù)運行衛(wèi)星定位參考站和一個數(shù)據(jù)處理中心，并對全市域似大地水準(zhǔn)面進(jìn)行精化，在此基礎(chǔ)上建立衛(wèi)星精密定位綜合服務(wù)系統(tǒng)。形成一個城市級符合現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展需要的現(xiàn)代化、智能化“三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”。

　　二、目前國內(nèi)動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)應(yīng)用的現(xiàn)狀

　　近幾年，國內(nèi)許多城市建立GNSS連續(xù)運行參考站系統(tǒng)代替分散、短期、靜態(tài)的定位測量，它不但可以構(gòu)成國家動態(tài)大地測量控制網(wǎng)框架體系，也是建立城市、地區(qū)動態(tài)控制網(wǎng)的重要方法。

　　深圳、四川、北京、上海、昆明、重慶、天津、武漢、長沙等地區(qū)都已建成GNSS參考站系統(tǒng)，為了更好的了解國內(nèi)城市建設(shè)連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)的情況，為我院建設(shè)“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”系統(tǒng)提供寶貴的實踐經(jīng)驗，先后對武漢、長沙、天津等地進(jìn)行實地考察，了解各城市建站的情況，對采用的差分技術(shù)進(jìn)行擇優(yōu)比較，綜合各方面的因素，決定采用TrimbIe公司虛擬參考站(VRS)技術(shù)構(gòu)建“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”系統(tǒng)，全市域共建站11個，備用站1個，分二期實施。一期建設(shè)4個GNSS連續(xù)運行基準(zhǔn)站，1個備用站和1個數(shù)據(jù)處理中心，覆蓋面積為4700平方公里，二期建設(shè)是在一期基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充，共建基準(zhǔn)站7個，二期建設(shè)完成后將覆蓋全包頭市域。

　　三、主要技術(shù)依據(jù)

　　(一)《全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)連續(xù)運行參考站網(wǎng)建設(shè)規(guī)范》CH/T2008-2005

　　(二)《衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范》CJJ/T73-2010

　　(三)《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》GB/T18314-2009

　　(四)《全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量(RTK)技術(shù)規(guī)范》CH/T2009-2010

　　(五)《工程測量規(guī)范》GB50026-2007

　　(六)《測繪技術(shù)設(shè)計規(guī)定》CH/T1004-2005

　　(七)《區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化基本技術(shù)規(guī)定》GB/T23709-2009

　　(八)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94

　　(九)《測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》GB/T24356-2009

　　(十)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定》GB50343

　　(十一)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010

　　(十二)《中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》GA173-01998

　　四、系統(tǒng)組成

　　“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”建設(shè)應(yīng)用與研究項目分為：參考站網(wǎng)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與控制中心、似大地水準(zhǔn)面精化、衛(wèi)星精密定位綜合服務(wù)系統(tǒng)組成。

　　㈠ 參考站網(wǎng)子系統(tǒng)

　　參考站GNSS接收機(jī)、GNSS天線、UPS電源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、機(jī)柜、觀測墩和避雷系統(tǒng)組成的觀測系統(tǒng)，它長期連續(xù)跟蹤觀測GNSS衛(wèi)星信號，通過數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)實時將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行摹Ｗ酉到y(tǒng)主要負(fù)責(zé)GNSS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的跟蹤、采集、記錄、傳輸?shù)裙ぷ鳌Ｍ瑫r數(shù)據(jù)處理和控制中心可以對參考站進(jìn)行監(jiān)控和控制，系統(tǒng)采用TrimbleVRS技術(shù)搭建，依據(jù)VRS系統(tǒng)設(shè)計要求在全市建立11個基準(zhǔn)站就可以完全覆蓋全包頭市域。

　　㈡ 數(shù)據(jù)處理與控制中心子系統(tǒng)

　　系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與控制中心位于市測繪院辦公大樓內(nèi)，數(shù)據(jù)處理與控制中心子系統(tǒng)建立在高速局域網(wǎng)(4M/10M)的互聯(lián)網(wǎng)上。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用TCP/1P，網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP，網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器操作系統(tǒng)采用Windowsxp Profession。

　　數(shù)據(jù)處理與控制中心由服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。主要負(fù)責(zé)各參考站GNSS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)分析、處理、計算、存儲、VRS系統(tǒng)建模、VRS差分改正數(shù)據(jù)生成、傳輸、記錄、數(shù)據(jù)管理、維護(hù)和分發(fā)、用戶管理，并為用戶提供服務(wù)。

　　控制中心運行的軟件為Trimble公司專為連續(xù)運行參考站系統(tǒng)設(shè)計的TrimbleGPSNet/RTKNet參考站軟件以及包頭市衛(wèi)星精密定位綜合服務(wù)系統(tǒng)軟件，控制中心是整個VRS系統(tǒng)的核心，是VRS系統(tǒng)的心臟。

　　㈢ 數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)

　　采用2MSDH數(shù)字電路作為承載網(wǎng)，連接各參考站和數(shù)據(jù)處理與控制中心子系統(tǒng)的通訊線路，實現(xiàn)參考站數(shù)據(jù)實時傳輸至數(shù)據(jù)處理與控制中心子系統(tǒng)，為VRS核心服務(wù)器提供原始的GNSS觀測數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)處理與控制中心接入Internet網(wǎng)絡(luò)的通訊線路，數(shù)據(jù)處理與控制中心數(shù)據(jù)就可以實時向Internet網(wǎng)絡(luò)播發(fā)RTK/RTD差分改正數(shù)等，最終用戶就可以采用Internet/G/CDMAIX/3G等通訊手段向數(shù)據(jù)處理與控制中心獲取實時的數(shù)據(jù)服務(wù)。

　　㈣全市域似大地水準(zhǔn)面精化

　　GPS定位技術(shù)為城市測量提供了一種嶄新的技術(shù)手段和方法，利用GPS定位技術(shù)所獲得的三維坐標(biāo)中的大地高，不是我們所使用的正常高。因此，現(xiàn)代城市控制網(wǎng)必須結(jié)合高精度GPS網(wǎng)、水準(zhǔn)網(wǎng)及重力網(wǎng)，建立城市區(qū)域高精度大地水準(zhǔn)面。這樣不僅 可以建立與城市地方大地測量坐標(biāo)相一致的精確三維城市控制網(wǎng)，而且通過GPS技術(shù)快速獲取地面點高程，徹底改變傳統(tǒng)的平面測量和高程測量分離的作業(yè)模式，滿足目前“數(shù)字城市”基礎(chǔ)地理信息采集、城市工程建設(shè)的迫切需要。

　　㈤ 衛(wèi)星精密綜合服務(wù)系統(tǒng)

　　“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”綜合服務(wù)系統(tǒng)建成后，在解決(BTCORS)參考站管理服務(wù)現(xiàn)狀的同時，構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)的“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”綜合服務(wù)系統(tǒng)，使管理人員能夠便捷有效地管理用戶帳戶、設(shè)定用戶作業(yè)權(quán)限、對用戶計費、限定用戶作業(yè)區(qū)域范圍、提供GNSS原始觀測數(shù)據(jù)、GNSS RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)、軟件服務(wù)、發(fā)布信息、設(shè)備維護(hù)等。用戶服務(wù)子系統(tǒng)按照應(yīng)用的精度不同，可分為厘米級用戶系統(tǒng)、分米級用戶系統(tǒng)、亞米級用戶系統(tǒng)、米級用戶系統(tǒng)等。

　　五、工程實施

　　㈠ 項目的組織

　　“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”項目由包頭市測繪院負(fù)責(zé)全面組織協(xié)調(diào)工作，并負(fù)責(zé)參考站的選點、基建施工監(jiān)理、中標(biāo)公司負(fù)責(zé)設(shè)備安裝調(diào)試、系統(tǒng)測試、防雷設(shè)施安裝等工作。基準(zhǔn)站建成后由包頭市規(guī)劃局組織有關(guān)單位及有關(guān)人員進(jìn)行驗收鑒定。

　　為確保該項目建設(shè)順利進(jìn)行，測繪院院長任工程項目總負(fù)責(zé)，分管院長、副總工、測繪大隊長等人負(fù)責(zé)項目各階段的監(jiān)理和管理工作，天拓公司負(fù)責(zé)設(shè)備保障、技術(shù)支持、技術(shù)培訓(xùn)，包頭聯(lián)通公司負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通訊安裝，安博工貿(mào)有限公司負(fù)責(zé)項目的土建工程，內(nèi)蒙古豐銳防雷科技有限公司負(fù)責(zé)基準(zhǔn)站的防雷工程安裝，武漢大學(xué)測繪學(xué)院負(fù)責(zé)基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)解算及似大地水準(zhǔn)面的精化工作及“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”綜合服務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)。

　　㈡ 參考站選址與環(huán)境測試

　　包頭市CORS基準(zhǔn)站一期選址4個，二期選址7個。在各個站初步選址完成后，進(jìn)行環(huán)境測試，測試采用Trimble NetR5接收機(jī)及TrimbleZePhyrGeodetic2天線，進(jìn)行1秒采樣率的24小時連續(xù)觀測，對所獲得的靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量及噪聲分析，從TTC的分析可以看出所有時段的衛(wèi)星數(shù)均大于5，在所觀測的時段內(nèi)測量數(shù)據(jù)顯示各站的原始電離層殘差的歷元間單差小于 0.015米的觀測量大于總觀測量的95%，說明各站的電離層狀態(tài)良好，沒有強(qiáng)的電磁干擾，可以用于參考站的站址。

　　㈢ 參考站觀測墩的建設(shè)

　　環(huán)境測試完成后，由安博公司開始建設(shè)觀測墩，包頭市域內(nèi)共建立11個基準(zhǔn)站、1個備用站，其中1個站為地面站，其余全部為屋頂站，地面站基坑深度4.5米，底座為1.5米×1.5米，地面觀測墩柱體高度為2.1米，混凝土澆注為一體，屋頂站采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鑿開樓頂表層露出樓主梁的主筋，觀測墩的豎筋與樓房主筋焊接為一體，觀測墩底座為1米×1米，高度為 0.3米，觀測墩高為1米，觀測墩頂部中央鑲嵌不銹鋼對中器，保證觀測天線精確對中。觀測墩外部裝飾，底座由大理石鑲嵌表面，墩柱由不銹鋼筒套入，鋼筒與立柱間隔5公分距離，灌入泡沫材料。

　　㈣ 參考站設(shè)備安裝與調(diào)試

　　基站觀測墩施工建設(shè)完成后，經(jīng)過一個周期穩(wěn)定后安裝設(shè)備，有：GNSS接收機(jī)(TrmbleNetR9)、天線、天線電纜、網(wǎng)絡(luò)集線器、UPS電源、防電涌設(shè)備、天線罩、機(jī)柜等，在安裝過程中，參考站的所有室內(nèi)設(shè)備均安置于機(jī)柜中，信號線與電力線分別布設(shè)，盡量避開交叉和重疊，以減少互相影響，信號線在室外部分全部套有UPVC管進(jìn)行保護(hù)。

　　設(shè)備安裝完成后，參考站與數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)試，要求網(wǎng)絡(luò)延遲時間小于1秒，確保數(shù)據(jù)流穩(wěn)定，參考站市電斷電時，設(shè)備能夠自動切換到UPS電源供電，對設(shè)備正常運行不造成任何影響，并且斷電后參考站能夠依靠UPS電源不間斷工作10小時以上。

　　避雷設(shè)施的安裝有，電源避雷器、末端電涌保護(hù)器天饋避雷器、6米避雷針等，接地采用扁鐵條與該建筑物的接地系統(tǒng)進(jìn)行焊接。

　　㈤ 坐標(biāo)聯(lián)測

　　調(diào)試工作完成后，開始已知點的聯(lián)測、數(shù)據(jù)解算工作。為了保持包頭市衛(wèi)星精密定位綜合服務(wù)系統(tǒng)基準(zhǔn)站與內(nèi)蒙古似大地水準(zhǔn)面精化模型與包頭市似大地水準(zhǔn)面精化模型的空間基準(zhǔn)一致，在聯(lián)測時選取了內(nèi)蒙古自治區(qū)在包頭市境內(nèi)的B級網(wǎng)點及包頭市規(guī)劃區(qū)高精度的框架點作為此次聯(lián)測點，利用聯(lián)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)解算，統(tǒng)一包頭市境內(nèi)的坐標(biāo)系統(tǒng)和似大地水準(zhǔn)面精化高程基準(zhǔn)。

　　坐標(biāo)系統(tǒng)(基準(zhǔn))包括：地心坐標(biāo)CGCS2000坐標(biāo)系，平面坐標(biāo)系統(tǒng)為1980西安坐標(biāo)系、包頭97獨立坐標(biāo)系。

　　為了確定各參考站的精確CGCS2000坐標(biāo)，采用7臺TrimbleNetR6及11個參考站TrimbleNetR9 GNSS接收機(jī)進(jìn)行同步觀測，其中參考站11點，內(nèi)蒙古B級點8個，包頭市規(guī)劃區(qū)B級點5個，共24個，聯(lián)測點均有二等水準(zhǔn)高程，在聯(lián)測時每一站點聯(lián)測三個時段，再次觀測時段為24小時，按15秒的采樣間隔記錄原始觀測數(shù)據(jù)，事后下載快速精密星歷和國家北京房山、武漢、上海、拉薩、昆明IGS跟蹤站數(shù)據(jù)，以確定和維持包頭市三維動態(tài)坐標(biāo)基準(zhǔn)。

　　利用上述結(jié)果確定系統(tǒng)覆蓋區(qū)域內(nèi)的CGCS2000坐標(biāo)到地方坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，利用此參數(shù)，包頭地區(qū)的流動站用戶可獲得精確的地方坐標(biāo)。

　　㈥ 似大地水準(zhǔn)面精化

　　委托武漢大學(xué)測繪學(xué)院完成此項工作，本項目格網(wǎng)空間重力異常利用了Airy-HaisKanen均衡歸算計算的均衡平常，地形改正和均衡采用了顧及地球曲率的嚴(yán)密球面積分公式，積分半徑為300公里，平均空間重力異常采用了7563個點重力數(shù)據(jù)，為了確定包頭全市域似大地水準(zhǔn)面，使用了88個GPS水準(zhǔn)資料，計算格網(wǎng)布格改正，地形改正和均衡改正時在陸地部分采用了航天飛機(jī)雷達(dá)地形測繪任務(wù)的空間飛行任務(wù)數(shù)據(jù)庫DTM資料，其分辨率為7.5″×7.5″,地形最小、最大高程值為943米和2324米。

　　利用球冠諧調(diào)和分析方法將GPS水準(zhǔn)與重力似大地水準(zhǔn)面聯(lián)合求解得出2′×2′格網(wǎng)似大地水準(zhǔn)面，其精度達(dá)到±0.020m。

　　“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”項目成果，不僅可以建立與國家大地測量坐標(biāo)相一致的精確的區(qū)域大地測量平面控制框架，而且結(jié)合高精度GPS大地高可以快速地獲取地面點的水準(zhǔn)高程，將極大地改善傳統(tǒng)高程測量模式，從而使費用高、難度大、周期長的傳統(tǒng)高精度水準(zhǔn)測量工作量減少到最低限度。似大地水準(zhǔn)面成果結(jié)合GPS測量可以滿足城市建設(shè)、國土資源調(diào)查和管理及工程建設(shè)和數(shù)字包頭對高精度的需要，具有特別重要的科學(xué)意義、社會效益和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　㈦ 流動站實地測試

　　“包頭三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”系統(tǒng)的精度測試：在系統(tǒng)網(wǎng)型覆蓋的范圍選取現(xiàn)有的具有精確CGCS2000坐標(biāo)和已知地方坐標(biāo)的控制點進(jìn)行RTK測量，比較測量結(jié)果與已知值的差異，并得到轉(zhuǎn)換參數(shù)是否準(zhǔn)確的依據(jù)。

　　系統(tǒng)內(nèi)符合性測試：在系統(tǒng)網(wǎng)型覆蓋的范圍選取不同的已知點，每點RTK方式測量2次以上，計算其內(nèi)符合偏差。

　　系統(tǒng)的覆蓋范圍測試：對系統(tǒng)網(wǎng)型覆蓋的范圍以外的控制點進(jìn)行RTK測量，比較其結(jié)果與已知值的差異，確定系統(tǒng)的有效覆蓋范圍。

　　系統(tǒng)的可用性測試：在系統(tǒng)覆蓋的范圍內(nèi)，選取不同的環(huán)境，進(jìn)行RTK測量，確定系統(tǒng)的可用性程度。

　　后處理靜態(tài)測試：利用現(xiàn)有的已知點進(jìn)行比較測量。

　　㈧ 建立包頭市衛(wèi)星精密定位綜合服務(wù)系統(tǒng)

　　為滿足信息化建設(shè)的需要構(gòu)建包頭市衛(wèi)星精密定位綜合服務(wù)系統(tǒng)通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)模塊，采用“偽七參數(shù)”作業(yè)模式，提供給用戶一套有別于國家高度機(jī)密的“真七參數(shù)”，使用戶在作業(yè)現(xiàn)場能夠?qū)崟r測得高精度的地方坐標(biāo)和正常高，同時使數(shù)據(jù)管理中心管理人員能夠便捷有效地管理用戶，設(shè)定用戶作業(yè)權(quán)限，對用戶進(jìn)行分區(qū)監(jiān)管。

　　六、系統(tǒng)驗收

　　為了保證該項工程的質(zhì)量，成立了工程項目組，對工程實施每一個階段，嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行并檢查驗收，并委托甘肅省測繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站對本項目成果進(jìn)行質(zhì)量檢驗。

　　驗收結(jié)論：

　　“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)研究與建設(shè)”項目成果資料完整;參考站選址觀測條件良好;基準(zhǔn)站觀測墩建設(shè)符合設(shè)計要求;控制中心機(jī)房環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)通訊，軟硬件配置和系統(tǒng)軟件服務(wù)功能均達(dá)到設(shè)計要求;運行系統(tǒng)功能，運行穩(wěn)定性，兼容性，實時可用性良好;系統(tǒng)提供的靜態(tài)定位精度，網(wǎng)絡(luò)RTK實時動態(tài)定位精度均符合設(shè)計要求。依此判定該成果質(zhì)量為“優(yōu)”。

　　主要技術(shù)指標(biāo)：

　　⑴參考站CGCS2000靜態(tài)測試內(nèi)符合精度其中誤差±2.1厘米，滿足設(shè)計要求。

　　⑵似大地水準(zhǔn)面精化檢測高程中誤差±2.4厘米。

　　⑶雷電防護(hù)，各站點的防雷設(shè)備安裝后，對防雷設(shè)施進(jìn)行了檢測，并出具了“防雷質(zhì)檢報告”。

　　⑷供電系統(tǒng)，在市電斷電后UPS電源可以保證參考站設(shè)備連續(xù)不間斷運行10小時以上。

　　⑸系統(tǒng)快速或?qū)崟r定位網(wǎng)內(nèi)符合精度平面中誤差優(yōu)于± 2.5 cm，垂直方向優(yōu)于± 2.4 cm，測量精度優(yōu)于原技術(shù)設(shè)計指標(biāo)。

　　⑹系統(tǒng)實際覆蓋范圍達(dá)到設(shè)計要求，在系統(tǒng)網(wǎng)外60km也實現(xiàn)了RTK固定解。

　　⑺系統(tǒng)日可用性達(dá)到95%以上。

　　⑻“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”系統(tǒng)采用ADSL加VPN技術(shù)組網(wǎng)，達(dá)到了高實時性，高穩(wěn)定性，有效傳輸速度等要求，保證參考站與控制中心數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽颗c安全。

　　⑼系統(tǒng)開發(fā)了實時坐標(biāo)轉(zhuǎn)換保密程序，將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)、衛(wèi)星接收機(jī)序列號、手薄序列號進(jìn)行三綁定，加密，裝載在用戶手薄上，實現(xiàn)了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的保密和用戶實時得到所需的坐標(biāo)和高程，這樣既保證了國家絕密文件不外泄，同時又能保證用戶實時正常工作。

　　⑽系統(tǒng)開發(fā)了實時監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)將用戶發(fā)送給數(shù)據(jù)中心的概略位置GGA數(shù)據(jù)，通過軟件展繪在地形圖上，管理人員能方便直接的了解用戶的具體位置及是否在授權(quán)范圍內(nèi)作業(yè)，若不是，則可通過數(shù)據(jù)中心軟件關(guān)閉其用戶的使用權(quán)。

　　⑾“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”系統(tǒng)采用了先進(jìn)的遠(yuǎn)程接入服務(wù)平臺，實現(xiàn)多個用戶同時遠(yuǎn)程撥入，同時對實時用戶進(jìn)行身份驗證，用戶測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計，用戶歷史數(shù)據(jù)存儲，顯示查閱與管理。

　　⑿對國內(nèi)、外多種廠家流動站設(shè)備進(jìn)行了應(yīng)用測試，其效果良好，證明該系統(tǒng)對流動站設(shè)備具有良好的兼容性。

　　七、“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”具備的功能

　　“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”系統(tǒng)已建成。系統(tǒng)在設(shè)計和施工中采用了先進(jìn)的技術(shù)，成熟的經(jīng)驗，使系統(tǒng)商品化程度高，維護(hù)方便，運行安全可靠，重點提高實時動態(tài)定位RTK技術(shù)的可靠性和覆蓋區(qū)域內(nèi)的可用性。

　　1.在定位信號的有效覆蓋區(qū)域內(nèi)，利用一臺GNSS測量型接收機(jī)進(jìn)行城市各級控制點測量，精度達(dá)到厘米級。

　　⒉在定位信號的有效覆蓋區(qū)域內(nèi)，滿足非隱蔽區(qū)建筑放線、工程測量、管線跟蹤測量、現(xiàn)狀地形圖測量、城鎮(zhèn)地籍測量、工程竣工測量等項的要求。

　　⒊數(shù)據(jù)中心可以與多種實時用戶相連接，完成系統(tǒng)信息的實時廣播，即可以采用GPRS/CDMA技術(shù)中的一種向系統(tǒng)有效覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶進(jìn)行差分修正信息的廣播，同時考慮系統(tǒng)的擴(kuò)展性，在整個系統(tǒng)完全建成后可以用戶可通過上述兩種通訊技術(shù)中的任何一種獲取包頭地區(qū)差分修正信息。

　　⒋通過Internet或其他手段，實現(xiàn)向包頭地區(qū)用戶提供事后精密定位服務(wù)的功能。

　　⒌系統(tǒng)安全性良好，能夠有效抵御氣候等外界因素對系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的影響，同時防止非授權(quán)用戶通過網(wǎng)絡(luò)等其它手段訪問系統(tǒng)，實現(xiàn)對提供授權(quán)用戶服務(wù)的計時收費功能。

　　⒍“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”系統(tǒng)GNSS測量數(shù)據(jù)可以與氣象儀測量數(shù)據(jù)合并，為準(zhǔn)確預(yù)報天氣提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　7.利用目前國內(nèi)先進(jìn)的無線電通信技術(shù)，盡量采用公共通訊網(wǎng)統(tǒng)一頻點，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一管理，以節(jié)省頻率資源，提高效率。

　　8.系統(tǒng)應(yīng)兼顧目前及今后的發(fā)展。

　　按照設(shè)計要求，通過一年的試運行系統(tǒng)以達(dá)到了基準(zhǔn)站無人值守，無人照看，自動運行，年運行率95%以上。

　　9.衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)或其外部存儲器的容量應(yīng)能保證至少存儲20天的1秒采樣數(shù)據(jù)(和相應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)、氣溫、氣壓、溫度)。

　　10.在市電斷電的情況下，基準(zhǔn)站設(shè)備可依靠備用電源(UPS)連續(xù)工作10小時以上。

　　11.數(shù)據(jù)中心開通網(wǎng)絡(luò)RTK等實時服務(wù)功能時應(yīng)達(dá)到可實時傳輸基準(zhǔn)站觀測數(shù)據(jù)，并與控制中心實現(xiàn)雙向通訊的能力。

　　12.具備系統(tǒng)設(shè)備完好性檢測功能，系統(tǒng)自動對設(shè)備進(jìn)行自檢出現(xiàn)問題時具有遠(yuǎn)程報警能力。

　　13.支持?jǐn)?shù)據(jù)中心以遠(yuǎn)程方式對基準(zhǔn)站進(jìn)行設(shè)定，控制和檢測。

　　14.衛(wèi)星精密定位綜合服務(wù)系統(tǒng)，能夠有效地監(jiān)管用戶并提供個性化的服務(wù)，在符合參數(shù)保密規(guī)定的前提下，用戶能夠在作業(yè)現(xiàn)場實時測得高精度的地方坐標(biāo)。系統(tǒng)用戶能夠在線使用申請帳戶、管理個人信息、申請作業(yè)權(quán)限、事后坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等功能，通過配備智能短信服務(wù)、智能郵件服務(wù)使得通知、信息能夠及時有效地傳遞給用戶、管理員。系統(tǒng)還擴(kuò)展服務(wù)領(lǐng)能夠提供全市域范圍內(nèi)不同區(qū)域、不同時段的歷史和實時大氣水含量，此項功能有望與氣象部門合作開發(fā)利用。

　　在今后加強(qiáng)開發(fā)導(dǎo)航用戶和相應(yīng)技術(shù)，建立好法規(guī)保障體系，讓用戶使用的可靠性得到法律保護(hù)，創(chuàng)建好商業(yè)性社會服務(wù)體制，優(yōu)化運行機(jī)制，提高服務(wù)質(zhì)量，拓展服務(wù)領(lǐng)域，擴(kuò)大運營規(guī)模，使系統(tǒng)獲取更大的市場效益。

　　八、結(jié)束語

　　“包頭市三維動態(tài)高精度控制基準(zhǔn)”的建成，為包頭市提供了與國家地理空間信息基準(zhǔn)框架嚴(yán)密對接的高精度基準(zhǔn)，同時也是一個以實時三維坐標(biāo)獲取、不同坐標(biāo)框架轉(zhuǎn)換、大地成果數(shù)據(jù)發(fā)布、高精度網(wǎng)平差等服務(wù)為主要內(nèi)容的測繪基準(zhǔn)服務(wù)平臺。今后全市域內(nèi)在大地測量、攝影測量與遙感、外業(yè)地形數(shù)據(jù)采集、地籍測繪、工程測量等方面廣泛應(yīng)用，提高了測繪對經(jīng)濟(jì)建設(shè)的保障能力，同時將在更多領(lǐng)域發(fā)揮巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，滿足規(guī)劃、建設(shè)及科學(xué)管理決策的需求，為建立“數(shù)字包頭”及未來的“智慧包頭”搭建了良好的基礎(chǔ)地理空間框架。