基于CORS的“车载式三维信息采集系统”定位研究-大地测量学与测量工程专业论文.docxVIP

STUDY OF THE POSITIONING OF VEHICLE-BORNE 3D SURVEYING SYSTEM BASED ON CORS A Dissertation submitted in fulfillment of the requirements of the degree of MASTER OF ENGINEERING from Shandong University of Science and Technology by Zhang Chenxi Supervisor: Professor Lu Xiushan Geomatics College May 2008 声 明 本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所 公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交 于其它任何学术机关作鉴定。 硕士生签名： 日 期： AFFIRMATION I declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements for the award of Master of Engineering in Shandong University of Science and Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The document has not been submitted for qualification at any other academic institute. Signature: Date: 山东科技大学硕士学位论文摘要 山东科技大学硕士学位论文 摘要 山东科技大学硕士学位论文摘要 山东科技大学硕士学位论文 摘要 I I II II 摘 要 基于网络 RTK 技术建立起来的 GPS 连续运行参考站系统（CORS），作 为 GPS 应用 的发展热点之一，如今已成为城乡信息化建设必不可少的基础设施。“车载式三维信息采 集系统”(3Dsurs) 依托国家“863”项目，是一套从地面快速采集城市环境及各种工程目 标的三维信息，来满足当前“数字城市”和各种工程建设需要的系统，该系统应用相对 定位模式，需在已知坐标点上架设基准站，既耗费物力，又浪费人力；并且随着 3Dsurs 与基准站间距离的增加，与距离有关的误差(卫星轨道误差、电离层延迟和对流层延迟误 差)的影响越来越大，从而使定位精度迅速下降；再者，系统定位所需数据的不仅需要系 统中 GPS 接收机的观测文件，还需要基准站的原始观测文件，以及考虑到初始化时间、 改正模型等各方面的因素，致使数据采集效率低，对于高效率的城市作业来说，给系统 的应用带来很大局限性。针对这一问题，本文主要研究基于 CORS 提供的定位信息对 3Dsurs 进行定位，属国家“863”课题的后续研究，具有重要的研究价值。 本文讨论了 CORS 的基本原理、系统组成和各个部分的作用；研究了如何应用 CORS 的三种常用算法：内插法、线性组合法和虚拟参考站法来计算 3Dsurs 的综合误差改正数 ， 给出了算法的原理及公式推导，并比较了三种算法的特点、适用性和优劣；讨论了获取 3Dsurs 的概略坐标的方法，探讨了如何应用获得的综合误差改正数列双差误差方程，并 由最小二乘原理计算坐标改正数，以得到 3Dsurs 精确坐标值；编写了一套基于 CORS 的 3Dsurs 定位数据后处理程序：基于 CORS 提供的参考站原始观测数据，应用该套数据 处理程序进行 3Dsurs GPS 数据的后处理，获得每个连续历元的误差改正数，然后利用 3Dsurs 的概略坐标计算改正后的精确坐标值；本文以已建成的青岛市 GPS 连续运行参考 站网(QDCORS)为算例进行了相应的实例实验，并通过对实验精度分析，来验证基于 CORS 系统对 3Dsurs 进行 GPS 定位的精度。 关键词：CORS，网络 RTK，3Dsurs，内插算法，综合误差改正，概略坐标 Abstract GPS Continuous Operational Reference System(CORS) based on network RTK technology, as one of the development aspect of GPS applications has become the indispensable infrastructure of urban and rural areas information constru