[发明专利]一种基于GPS‑RTK联合的林区公路测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种基于GPS-RTK联合的林区公路测量系统，其特征在于，包括：GPS-RTK系统，所述GPS-RTK系统由基准站、若干个流动站及无线电通讯系统三部分组成；所述基准站包括GPS接收机、GPS天线、发射天线、无线电通讯发射系统、电源和控制器；所述GPS接收机和所述无线电通讯发射系统分别与所述电源电性连接；所述控制器与所述GPS接收机电性连接；所述发射天线与所述无线电通讯发射系统电性连接；所述GPS天线与所述GPS接收机电性连接；所述流动站包括GPS接收机、GPS天线、接收天线、无线电通讯接收系统、电源和显示控制器；所述GPS接收机和所述无线电通讯接收系统分别与所述电源电性连接；所述GPS接收机与所述显示控制器电性连接；所述显示控制器与所述无线电通讯接收系统电性连接；所述GPS天线与所述GPS接收机电性连接；所述接收天线与所述无线电通讯接收系统电性连接。

2.如权利要求1所述的一种基于GPS-RTK联合的林区公路测量系统，其特征在于，所述GPS-RTK系统还包括地面监控部分、空间卫星部分和用户接收部分，地面监控部分监测的信息通过空间卫星部分发射给用户接收部分对监测信息进行处理，各部分均有各自独立的功能和作用，同时又相互配合形成一个有机整体系统。

3.如权利要求1所述的一种基于GPS-RTK联合的林区公路测量系统，其特征在于，所述GPS-RTK系统需要二台或二台以上GPS接收机进行同步观测，记录的数据用坐标软件进行处理可得到所述基准站与所述流动站之间的精密WGS-84坐标系统的基线向量，经过平差、坐标转换工作，求得未知的三维坐标。

4.如权利要求1所述的一种基于GPS-RTK联合的林区公路测量系统，其特征在于，所述基准站把接收道的所有卫星信息（包括伪距和载波相位观测值）和所述基准站的基站坐标天线高信息均通过无线电通讯系统传递到所述流动站。

5.如权利要求1所述的一种确定火蔓延速度的一种基于GPS-RTK联合的林区公路测量系统，其特征在于，所述流动站在接收卫星数据的同时也接受基准站传递的卫星数据；所述流动站完成初始化后，把接收到的所述基准站信息传送到所述控制器内并将基准站的载波观测信号进行差分处理，并实时求得未知点的坐标。

6.如权利要求1所述的一种基于GPS-RTK联合的林区公路测量系统，其特征在于，所述GPS-RTK系统需要与全站仪相结合进行测量；所述全站仪包括测距仪、电子经纬仪、电子补偿器和微处理机。

7.权利要求1-6任一项所述的基于GPS-RTK联合的林区公路测量系统的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）依据全球定位系统测量规范及GPS点位布设的要求，选择E级GPS控制网作为流动站测区的首级控制，该网布设置四个E级GPS控制点，分布在测区的边界的主干道上，其中GPS控制网以同步环为基本单元，采用边连接方式，将两个已知流动站测点和两个待定流动站测点与基准站测点联结成网型；

（2）采用三台GPS接收机按照规范和要求以静态方式进行同步观测，观测时按照观测前做好的观测计划利用对讲机相互联络，同时开机并认真及时地逐项填写测量手簿中的各项内容；

（3）GPS基线向量的解算采用随机软件对当天采集的数据及时地传输到计算机中，并检查外业记录和输入点号、点名，检查测前和测后天线高是否有变，取其均值输入天线高，对同步环、异步环闭合差及复测基线进行检查，以便发现不合格成果，并且根据情况决定淘汰、重测或补测；

（4）GPS控制网的平差计算采用WGS84椭球进行三维无约束平差计算,参考坐标系采用WGS84坐标系，根据基线解算成果，首先进行三维无约束平差计算,然后以GPS点的平面坐标和高程作为该网的起始数据进行三维约束平差；

（5）在测图前,利用RTK对两个已知的水准点进行检测，第一点的已知高程为100.00m检测值为100.01，第二点已知高程为99.99m检测值为100.01m与已知值相比较，若均在限差范围内，说明利用RTK进行图根高程测量精度是可靠的；

（6）利用基准站和流动站观测待定点之前首先设置机内精度，在设置机内精度指标预设位点位中误差+2.0cm，高程中误差+3.0cm，观测时注意点位几何图形强度因子，每个流动站的控制点观测两次，双观测值的点位坐标差值≤+5cm，取中数作为最终结果，在观测时随时检查流动站测点的RTK高程，在数字测图时，对所有的流动站控制点进行了RTK观测；

（7）最后进行数字测图和碎部测量，其中碎部测量的方法为极坐标法，在实测得多数碎部点的坐标后，可以用软件中的方向交会、距离交会、十字尺测量法和两算定点方法来取得其余各点的坐标，在辅以软件中的偏移、拷贝、延伸等功能，得到最后的图形。