[发明专利]基于Delaunay异构CORS系统的基准站三角形的构网方法

说明书

本发明涉及基于Delaunay异构CORS系统的基准站三角形的构网方法，包括：步骤1、建立三角形网，在该三角形网中构成Delaunay三角形；步骤2、令三个基准站点构成的Delaunay三角形的三个边长总和值最小的同时该三角形的外接圆覆盖面积最大；步骤3、更新基准站点的网络实时动态。本发明的有益效果是：本发明创新了异构CORS系统硬软件、网络及数据整合建设内容：同时解决了异构CORS系统不同的通信网络、不同的硬软件、不同的操作系统、不同的基准站选址、不同的基准站分布、不同的网络RTK定位模型和软件、不同的多中心协同运行等问题的整合，实现了异构CORS系统硬软件、网络及数据资源的高度共享。

技术领域

本发明属于基准站的三角形网领域，尤其涉及一种基于Delaunay异构CORS系统的基准站三角形构网及整合方法。

背景技术

如果能确定一个唯一的三角网,则用户在流动站测量定位时只需要选择其所在的三角形区域的3个基准站,有该3个基准站的观测信息建立覆盖这一区域的改正模型。三角网的优势是很明显的,用户在一个三角形区域内活动时,其所需要用到的基准站和移动站所在的基线始终保持较强的相关性,而当流动站测量离开这一区域时,系统通过实时的三角形区域选择,又将流动站测量锁定在新的三角形内,如此便可保证用户轨迹与改正区域之间始终有的最大程度的符合,保证了较高的误差改正精度。由于只选用个基准站参与定位结算,减轻了控制中心的计算负担。

但是对于平面二维点集来说,同样的点数会有不同的三角网剖分方式,且三角形的个数和变数也都不相同。对于CORS系统有数十个基准站的较大型网络来说,其构网方式的多样性可想而知。而要确定流动站测量用户在定位时选用哪些基准站,就必须实现基准站网络的唯一化,而由于三角网所具有的特殊性质,可以由三角网剖分的算法来达到确定唯一最优三角网形的目的。

因此，如何把一个散点集合剖分成不均匀的三角形网，这就是散点集的三角剖分问题，Delaunay三角形网剖分技术研究的是如何将给定的散点集复杂空间区域分解成Delaunay三角形网。由于Delaunay三角形的组网原则正符合图论优化理论，使得Delaunay可以应用到CORS系统基准站三角形构网上。因为，利用Delaunay对CORS系统的基准站进行三角形构网是一种最为有效的方法。

郭兴在2011年发表于昆明理工大学的硕士论文《CORS系统中基准站布设方法的研究》提到：对三角网在大规模基准站组网中的应用进行了研究,给出一套基于三角网的优化的基准站组网方案,并通过相关的软件开发人员实现了该方案的软件设计,并通过某的部分基准站点的数据进行了测试,结果表明,该方案能较好的解决基准站的组网、基准站点的添加、基准站点的删除等问题。

台淼、王佩贤和姜东在2011年09月发表在《测绘科学》第36卷第5期的《利用Delaunay三角网优化CORS网构的方法研究》提到：

连续运行参考站系统CORS是当今GPS技术发展的热点之一，各地将建立CORS系统已是发展的必然趋势。基准站的设计包括网形的设计和基准站的选址。无论采用哪种方法建立起来的连续运行参考站都要进行基准站的网构，由于各项误差与距离有关，故基准站组成的网形对网络RTK差分定位精度有重要影响，合理的网形可以提高定位精度。Delaunay三角网具有的优异特性决定了它在计算机图形学、建立数字地面模型等离散数据处理方面有着重要的应用。利用Delaunay三角网对基准站网构进行优化是一种有效的方法，包括基站位置的选择，网形中基站点的删除与增加以及网的扩展和合并。Delaunay三角网的组网原则正符合图论理论，也使Delaunay三角网可以应用到连续运行参考站的基准站网构优化上。在介绍Delaunay三角网原理及其算法的基础上，提出利用Delaunay三角网对连续运行参考站的网构进行优化，此方法也同样适用于大范围甚至是全国CORS系统网构优化问题。对基准站位置的选择，三角形网形中基站点的删除与增加，以及三角形网的扩展与联合具有很好的优化效果。