上海测绘院VRS报告

2020/5/29
基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●方案设计准备
➢ 开题论证专家意见
1、该课题符合GPS技术的发展趋势，研究建立行 之有效的数据分发管理机制，使上海市GPS基准站数 据更好地为社会服务，能够充分发挥出其基础性、公 益性的作用，具有广泛的应用价值。
2、课题研究内容、采用的技术路线和方法可行， 各项考核指标明确。
➢ 系统建设情况
目前已完成上海 市陆区9个站建设 工作，所建系统已 服务于测绘和社会 有关行业五个多 月；崇明岛2个站 也已完成建站选址
2020/5/29
基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●制订技术规定
➢ 制定GPS网络RTK应用技术管理规定
一个完善的、能够持续保障本院、测绘行业及社会需求的
专业技术标准对开展GPS网络RTK作业使用的有效覆盖范 围、作业注意事项、资料上交、质量控制与验收等要点进行了 具体指导说明（研制报告附件三 ）
上述技术规定为系统在本院及行业内推广应用、实现规模 化生产奠定了重要基础
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●普及推广应用
基准站数据
数据中心
RTCM数据 CMR数据 米、分米级导航数据
…其他应用
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●方案设计准备
➢ 网络RTK技术特点
●作业半径及范围可以得到有效延伸 ●成果可靠性、信号可利用性及定位精度同离开最近
参考站的距离没有明显相关性 ●是一个由多个固定基准点构成的多边形控制的“容
GPS网络RTK生产管理规定及专业技术标准。
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●制订技术规定
➢ 技术管理规定说明
生产管理规定从基准站、控制中心、用户管理、数据分发 使用及其他事项等五个主要方面就有关系统的日常维护和运行 管理作出了具体说明和规定 （研制报告附件三 ）
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
项目特色、技术关键及创新●之一
➢ 充分利用原有系统资源，实现系统升级改造
本项目充分考虑并利用了原系统资源，不仅有效 节约了系统研建成本（原有基站、物业配套设施全部 保留），加快了建设速度，实践也证明了GPS虚拟参 考站系统可以实现对原单基准站系统的改建与升级
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
项目背景●二
GPS技术在上海行业方面的应用情况
01～03年上海应用GPS技术对传统平面控制网实 施了升级改造。近年来，一方面高精度GPS实时定位
RTK技术已成为测绘行业的迫切需要；另一方面， 由于原有“综合网”采用单基站、无线电台工作方 式，使得测量受到了诸多因素的制约
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●系统设计建设
➢ 系统运行环境
Trimble VRSTM系统可以在Windows NT、 Windows 2000、Windows XP上稳定运行
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●系统设计建设
Trimble公司的VRSTM技术
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●系统设计建设
➢ 建设计划
系统设计建设覆 盖上海市域全境 约8000km2（含 水域），平均站 距约35公里
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●系统设计建设
3、研究课题充分利用“上海GPS综合应用网”的 已有资源，课题组为开展本课题研究积累了大量的实 验数据和实际应用经验，为完成本课题创造了较好的 条件。
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●方案设计准备
三、对GPS网络RTK应用进行测试和评估
关于GPS网络RTK：一是基于Trimble公司VRS理论的虚拟参考 站系统；二是Leica公司研制的FKP区域改正主副站虚拟参考站系统。 两种技术其共同点是：
➢ 系统使用培训
系统管理员3人
院内及行业单位GPS网 络RTK生产作业人员百余人
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●普及推广应用
➢ 第三方专项检验
为验证系统是否能 满足生产实际使用,课题 组特委托上海市测绘产 品质量监督检验站在图 示范围进行了检验并获 得通过
主要研究成果●普及推广应用
➢ 项目通过鉴定（10月14日）
由市科委组织、中科院院士陈俊勇为主任 委员，来自国家测绘局、中国测绘科学研究院、 同济大学、上海市规划局、中科院上海天文台、 上海市地质调查研究院、上海岩土工程勘察设 计研究院有限公司及上海市测绘行政管理部门 等单位专家组成的专家委员会对上海“GPS基 准站数据发布与应用”项目进行了鉴定，认为 上海GPS基准站的作用范围覆盖上海市域全 境，已具备为各种用户提供不同精度要求的定 位服务能力，使用价值高，社会、经济效益明 显，应用前景十分广阔。该项目达到了预期目 标，具有一定的创新指导意义，成果处于国内 领先水平。
“GPS基准站数据发布与应用”没有一套行之有效的技术、管理 规
定，一定是不能很好地适应服务需求的。为此，课题组在系统建
设同时就开始充分重视并考虑分析了系统维护和用户管理可能出
现的各种情况，从探索建立起一个有效的运行管理机制着眼，起
草完成了《基于VRS技术的上海GPS台站网使用管理规定》（试
行）、《基于VRS技术的网络RTK测量作业技术规程》 （试行）
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
项目背景●三
关于GPS网络RTK
GPS网络RTK技术的出现，为高精度实时测量提供了 新的契机，系统性能及其适用性、可靠性较之传统单基 站RTK有很高增强。研究应用最新GPS网络RTK技术对原系
统进行升级改造，实现城市地区GPS网络RTK规模化生
➢ 系统总体结构
系统结构设计由 • 基准站网 • 监控中心 • 数据传输系统 • 数据发布系统 • 用户应用系统
五个子系统组成
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●系统设计建设
➢ 系统性能
本系统性能可以满足：
• 可用性 网络RTK规模化生产和静态后处理 • 兼容性 能兼容其它常见品牌的GPS接收机 • 稳定性 具备长时间运行稳定可靠 • 精度 满足地形数据采集、管线跟踪、工程放样等一般城
基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●方案设计准备
一、对原有系统进行RTK应用测试
04年2月测绘院基
测 绘
院
于原有“综合网庄、金山、南汇、嘉定
“
综
合
和测绘院五个站进行了
网 ”
建
设
电台方式下的单基站
2020/5/29 RTK测试基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●方案设计准备
二、项目可行性、必要性论证
基于上述测试情况、GPS技术的最新发展以及上海 测绘行业在GPS技术方面的应用现状和迫切需求，经过 调研、测试、分析，项目组于04年9月起草完成了项目 可行性研究报告。
2004年9月17日，由上海市科委组织并通过了对 《GPS基准站数据发布与应用》项目可行性研究报告的 开题论证
市测量需要
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●系统设计建设
➢ 基站建设
原有基站 改建
新建基站 设计
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●系统设计建设
➢ 静态后处理数据发布与应用平台（RiNEX）
数据下载选择
产 ，已成为当前上海测绘行业乃至上海城市信息化基础 设施建设的迫切需求
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●方案设计准备
主要做了如下一些工作
一、对原有系统进行RTK应用测试 二、项目可行性、必要性论证 三、对GPS网络RTK应用进行测试和评估
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产的连续性
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●方案设计准备
➢ 测试说明
需要说明的是：原有系统采用电台发送实时差分信 息，通过电话线路传输下载GPS静态观测数据，这在原有 系统建设时期是最为成熟的技术。
随着城市建设的快速发展，电磁环境日趋复杂，电波 的绕射性能有限，加之无线电台的功率和使用频点受到限 制，在高楼林立的上海市进行单基站、电台方式下的GPS RTK测量存在较多信号覆盖的盲区，实际效果不甚理想
用户注册登陆
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●系统设计建设
➢ 通讯系统设计
• 基站与控制中心 的通讯方式
• 局域网 ——既有资源，用于测绘院站 • 光纤数据专线——既有资源，用于浦东站 • FR帧中继数据专线——用于其他基站
• RTK用户与控制中心
• 采用GPRS通讯连接 • 通过LAN/WAN实现静态数据发布与应用
错”系统，可以有效地提高作业的可靠性
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●方案设计准备
➢ 评估结论
根据对两家公司可供系统的技术性能的测 试分析，以及两家公司对系统建设的建议策划 书，我们进行了深入细致的分析研究，并最终 决定：上海GPS虚拟参考站系统方案设计采用
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
项目特色、技术关键及创新●之二
➢ 立足单位生产实际，保证行业需求，拓展社会服务
• 紧密结合单位生产发展需要，实现网络RTK规模 化生产；
• 面向行业用户，为专业用户提供高精度实时定位 服务；
• 可为社会其他非测绘专业用户提供各类GPS应用 服务（单方面或合作方式）。
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●普及推广应用
根据检验报告在对检验区内、外延5km、外延10km及10km外范围28个已知 点点的最大内、外符合误差 (检验报告附件二～五)平均
●动态平面外符合误差±30mm ●动态平面内符合误差±13mm
●动态高程平均 内符合误差±16mm （检测34点155组数据）
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
主要研究成果●普及推广应用
➢ 实现规模化生产并已开始服务于社会
及至目前，“GPS基准站数据发布 与 应用”系统的网络RTK应用已在院及行 业 单位实现规模化测绘生产运行服务两个多 月有余，为天文台、气象局自动定时播发 应用数据，取得了令人满意的使用效果， 赢得了行业内外的一致好评。 目前已开通注册用户除本院外，有地 调院、上勘院、天宝、莱卡及南方等专业 或著名仪器公司一百余户。经过进一步宣 传、推广，系统必将受益于更多社会用 2020/5/29户，充分体现基出于其V良RS好TM的技社术会的应G用PS价基值准。站数据发布与应用系统
主要研究成果●方案设计准备
➢ 测试情况
从测试情况看，电台方式下的单基站RTK测量其固定
解与基站距离相关，一般在10 公里内有效，某些测试工作
异常与基站“可视”条件相关，电台作用距离受到发射天 线
高度、传播方向、环境及其他电磁干扰等诸多因素的显著
影响。此外，由于原系统不能实时对基站进行监控，因
此，一般发生故障都需要人员前往现场进行处理，影响生
基于VRSTM 技术的 GPS基准站数据发布与应用
系统介绍
上海市测绘院
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主要介绍内容
●项目背景介绍 ●主要研究成果 ●项目特色、技术关键及创新 ●进一步设想
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基于VRSTM技术的GPS基准站数据发布与应用系统
项目背景●一
原有“上海地区GPS综合应用网”
“上海地区GPS综合应用网”由上海市政府投资、 上海天文台、上海市气象局和上海市测绘院联合 参，自01～04年该网建成并投入使用以来，在城市 建设、社会服务等方面发挥了积极作用，同时也体 现出了GPS技术的综合应用是“数字城市”建设不可 或缺的重要基础资源