專利名稱：一種車載gps高程測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于空間信息獲取測繪技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種主要適用于數(shù)字地形圖高程注記點測量用車載GPS高程測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字航空攝影測量已成為大規(guī)模測繪1 500、 1 1000以及1 2000等大比例尺地形圖的主要方式。但是在數(shù)字航空攝影測量測繪地形圖時平面精度明顯優(yōu)于高程精度，根據(jù)《城市測量規(guī)范》，結(jié)合實際項目要求，鋪裝路面寬度大于5m的公路、街道和內(nèi)部道路的高程注記點的高程中誤差不得大于士0. 15m，而采用航測內(nèi)業(yè)采集無法達(dá)到該精度。為了保證成圖的高程精度，需要對測區(qū)內(nèi)硬化路面等鋪裝地面的高程進(jìn)行外業(yè)實測。常規(guī)作業(yè)是采用水準(zhǔn)儀高程測量、全站儀測量和RTK(實時動態(tài)差分法)測量等方法。 但是這些測量方法均所需測量人員多，且工作效率低，費工費時，同時由于過往車輛的影響，施工人員沿著路面實測高程也存在一定的危險性，這些常常成為制約工程進(jìn)度的主要原因。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種車載GPS高程測量系統(tǒng)，其設(shè)計新穎合理、實現(xiàn)方便且使用效果好、使用價值高，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字航空攝影測量時硬化路面外業(yè)高程測量所需人員較多、工作效率低及存在一定危險性的問題，同時使用穩(wěn)定性好，測量精度高。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種車載GPS高程測量系統(tǒng)，其特征在于包括布設(shè)在測區(qū)內(nèi)任意一個已知點上且用于實時采集該處GPS觀測數(shù)據(jù)的參考站數(shù)據(jù)采集單元、架設(shè)在車輛頂部且用于采集車輛行走過程中GPS觀測數(shù)據(jù)的流動站數(shù)據(jù)采集單元、對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊輸入的參數(shù)對參考站數(shù)據(jù)采集單元和流動站數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理器以及用于輸出處理結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出模塊；所述參考站數(shù)據(jù)采集單元、流動站數(shù)據(jù)采集單元和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊均與數(shù)據(jù)處理器的輸入端相接，所述數(shù)據(jù)輸出模塊與數(shù)據(jù)處理器的輸出端相接。上述的一種車載GPS高程測量系統(tǒng)，其特征在于還包括用于對數(shù)據(jù)處理器處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗評估的數(shù)據(jù)質(zhì)檢及評估模塊，所述數(shù)據(jù)質(zhì)檢及評估模塊與數(shù)據(jù)處理器相接。上述的一種車載GPS高程測量系統(tǒng)，其特征在于所述參考站數(shù)據(jù)采集單元和流動站數(shù)據(jù)采集單元均為雙頻GPS接收機(jī)。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、設(shè)計新穎合理、實現(xiàn)方便且使用效果好、使用價值高。
3[0010]2、測量精度可靠，相當(dāng)于碎部點實測精度，可滿足大比例尺地形圖對鋪裝路面高程精度的要求。3、效率高，能以車輛正常行駛速度完成外業(yè)測量任務(wù)，其效率是傳統(tǒng)測量方式無法比擬的。4、減少了測量所需人員數(shù)量，降低了野外測量的勞動強(qiáng)度，測量時只需一名司機(jī)和一名測量人員坐在車上即可完成測量任務(wù)，較傳統(tǒng)的外業(yè)工作成本低，同時可以有效地保障野外作業(yè)人員在道路中心點測繪施工中的人身安全和設(shè)備安全。5、可實現(xiàn)全天候作業(yè)，即無論白天或晚上、晴天或雨天均可作業(yè)，而且晚上測量更方便。下面通過附圖和實施例，對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明1-參考站數(shù)據(jù)采集單元；2-流動站數(shù)據(jù)采集單元；3-數(shù)據(jù)質(zhì)檢及評估模塊；4-數(shù)據(jù)處理器；5-系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊；6-數(shù)據(jù)輸出模塊。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括布設(shè)在測區(qū)內(nèi)任意一個已知點上且用于實時采集該處GPS觀測數(shù)據(jù)的參考站數(shù)據(jù)采集單元1、架設(shè)在車輛頂部且用于采集車輛行走過程中GPS 觀測數(shù)據(jù)的流動站數(shù)據(jù)采集單元2、對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊5，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊5輸入的參數(shù)對參考站數(shù)據(jù)采集單元1和流動站數(shù)據(jù)采集單元2采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理器4以及用于輸出處理結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出模塊6 ；所述參考站數(shù)據(jù)采集單元1、流動站數(shù)據(jù)采集單元2和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊5均與數(shù)據(jù)處理器4的輸入端相接，所述數(shù)據(jù)輸出模塊6與數(shù)據(jù)處理器4的輸出端相接。 同時，本實用新型還包括用于對數(shù)據(jù)處理器4處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗評估的數(shù)據(jù)質(zhì)檢及評估模塊3，所述數(shù)據(jù)質(zhì)檢及評估模塊3與數(shù)據(jù)處理器4相接。本實施例中，所述參考站數(shù)據(jù)采集單元1和流動站數(shù)據(jù)采集單元2均為雙頻GPS 接收機(jī)。實際使用過程中，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊5所輸入的參數(shù)包括測量條件(如不良GPS 觀測數(shù)據(jù)剔除標(biāo)準(zhǔn)、處理時采用星歷文件類型、選擇合適的數(shù)據(jù)處理模型等)和測量精度要求。本實用新型的工作過程如下步驟一、外業(yè)數(shù)據(jù)的采集包括參照站數(shù)據(jù)的采集和流動站數(shù)據(jù)的采集，具體采集時是在測區(qū)內(nèi)任意一個已知點上架設(shè)天線支架作為參考站并在其上安裝一個GPS接收機(jī)， 在車輛頂部架設(shè)一個天線支架作為流動站并在其上安裝一個GPS接收機(jī)，則車輛在需測量高程注記點的道路上正常行駛采集GPS觀測數(shù)據(jù)。該過程中為確保高程測量精度，流動站 GPS接收機(jī)的天線高采用水準(zhǔn)儀或全站儀進(jìn)行準(zhǔn)確測量。[0026]步驟二、數(shù)據(jù)的處理根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊5輸入的參數(shù)由數(shù)據(jù)處理器4對參考站數(shù)據(jù)采集單元1和流動站數(shù)據(jù)采集單元2采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得厘米級的定位精度， 然后由數(shù)據(jù)輸出模塊6輸出數(shù)據(jù)處理結(jié)果。上述過程中，當(dāng)系統(tǒng)采用自動檢測方式對所處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查與評估時，由數(shù)據(jù)處理器4調(diào)用數(shù)據(jù)質(zhì)檢及評估模塊3判斷處理后的數(shù)據(jù)是否符合精度要求，并將判斷結(jié)果同步上傳至數(shù)據(jù)處理器4 ；當(dāng)判斷處理后的數(shù)據(jù)精度符合要求時，由數(shù)據(jù)輸出模塊6輸出處理結(jié)果，否則刪除該處理數(shù)據(jù)。另外，值得注意的地方是在測量前應(yīng)根據(jù)前幾天的衛(wèi)星分布狀況，利用衛(wèi)星預(yù)報菜單功能，計劃測量的時間，并選擇衛(wèi)星數(shù)較多的時段進(jìn)行觀測，以減小衛(wèi)星失鎖概率，確保測量結(jié)果穩(wěn)定可靠；在作業(yè)中車輛穿過天橋或其它原因引起的流動站失鎖后，應(yīng)及時提醒司機(jī)停下，待流動站重新初始化固定后繼續(xù)行駛；當(dāng)流動站距離參照站超過IOkm時兩個 GPS接收機(jī)均使用精密星歷。同時，為保證測量精度和觀測點的密度，兩個GPS接收機(jī)觀測時參數(shù)均設(shè)置為靜態(tài)模式，采樣間隔為1秒，衛(wèi)星截止高度角為5°。以下以一個處于平原地區(qū)(西咸新區(qū))測區(qū)和一個處于丘陵地區(qū)(三門峽)測區(qū)為例，來說明采用本實用新型車載GPS高程測量系統(tǒng)能達(dá)到的精度和對航測成圖高程點測量提高的效率西咸新區(qū)測區(qū)位于關(guān)中平原，地貌以黃土塬為主，測區(qū)大小約400平方公里，成圖比例尺1 1000;三門峽測區(qū)位于河南省西部邊陲，豫晉陜?nèi)〗唤缣?，地貌以山地、丘陵為主，測區(qū)大小約200平方公里，成圖比例尺1 2000。根據(jù)《城市測量規(guī)范》，結(jié)合實際項目要求鋪裝路面寬度大于士5m的公路、街道和內(nèi)部道路的高程注記點的高程中誤差不得大于士0. 15m，采用航測內(nèi)業(yè)采集無法達(dá)到該精度，道路高程必須進(jìn)行野外實測， 即道路與硬化地面采用本實用新型進(jìn)行高程點實測(即野外實測)，而在車輛無法抵達(dá)的地方應(yīng)用航測內(nèi)業(yè)儀器采集高程點數(shù)據(jù)。利用測區(qū)內(nèi)采用全站儀施測的高程注記點對采用本實用新型施測的高程注記點精度進(jìn)行檢驗，檢驗結(jié)果見下表。
權(quán)利要求1.一種車載GPS高程測量系統(tǒng)，其特征在于包括布設(shè)在測區(qū)內(nèi)任意一個已知點上且用于實時采集該處GPS觀測數(shù)據(jù)的參考站數(shù)據(jù)采集單元(1)、架設(shè)在車輛頂部且用于采集車輛行走過程中GPS觀測數(shù)據(jù)的流動站數(shù)據(jù)采集單元O)、對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊(5)，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊( 輸入的參數(shù)對參考站數(shù)據(jù)采集單元(1)和流動站數(shù)據(jù)采集單元( 采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理器(4)以及用于輸出處理結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出模塊(6)；所述參考站數(shù)據(jù)采集單元(1)、流動站數(shù)據(jù)采集單元( 和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊( 均與數(shù)據(jù)處理器(4)的輸入端相接，所述數(shù)據(jù)輸出模塊(6)與數(shù)據(jù)處理器的輸出端相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種車載GPS高程測量系統(tǒng)，其特征在于還包括用于對數(shù)據(jù)處理器(4)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗評估的數(shù)據(jù)質(zhì)檢及評估模塊(3)，所述數(shù)據(jù)質(zhì)檢及評估模塊( 與數(shù)據(jù)處理器(4)相接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種車載GPS高程測量系統(tǒng)，其特征在于所述參考站數(shù)據(jù)采集單元(1)和流動站數(shù)據(jù)采集單元( 均為雙頻GPS接收機(jī)。
專利摘要本實用新型公開了一種車載GPS高程測量系統(tǒng)，包括布設(shè)在測區(qū)內(nèi)任意一個已知點上且用于實時采集該處GPS觀測數(shù)據(jù)的參考站數(shù)據(jù)采集單元、架設(shè)在車輛頂部且用于采集車輛行走過程中GPS觀測數(shù)據(jù)的流動站數(shù)據(jù)采集單元、對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊輸入的參數(shù)對參考站數(shù)據(jù)采集單元和流動站數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理器以及用于輸出處理結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出模塊；參考站數(shù)據(jù)采集單元、流動站數(shù)據(jù)采集單元和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊均與數(shù)據(jù)處理器的輸入端相接，數(shù)據(jù)輸出模塊與數(shù)據(jù)處理器的輸出端相接。本實用新型設(shè)計新穎合理、實現(xiàn)方便且使用無危險，所需人員少，工作效率高，使用穩(wěn)定性好，測量精度高。
文檔編號G01C15/00GK202255361SQ20112041120
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者何占國, 劉繼寶, 原喜屯, 朱永福, 李力, 梁濤, 白志剛 申請人:西安煤航信息產(chǎn)業(yè)有限公司