CORS系统在地籍测量中的精度控制
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摘要:近几年，CORS技术由于操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点，在城市的测量领域中正在得到逐步普及，尤其对城市地籍测量提供了更广泛的应用前景。本文以东莞某镇区地籍测量为例，对CORS系统在地籍测量中的精度控制进行了论述。
关键词：CORS；RTK测量；参考站；控制测量；精度控制
随着科技的发展，连续运行卫星定位服务系统（Continuous Operational Reference System，简称CORS系统）是现代GPS的发展热点之一。该技术克服了RTK控制测量存在的精度和可靠性随着作业半径的增大而降低的缺陷，它具有操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点，特别是CORS改变了传统测量作业模式，较大的提高了测绘工作的效率，在城市测绘中得到越来越多的应用。
1 工程概况
本次工作地点位于东莞某镇区,目的是对镇区范围内50宗地进行土地权属调查核实、野外数据采集、编辑成图并录入省地籍信息管理系统,通过换发、办理土地登记证书满足地籍管理规范化需要。
2 采用的坐标系统以及作业依据
本次作业采用1954年北京坐标系,中央子午线120°,3°带正形投影成果。执行GB/T18314-2001《全球定位系统(GPS)测量规范》及CJJ8-99《城市测量规范》,不涉及高程系统。
3 投入人员、设备情况
测绘人员8名,分两个作业组。投入测量设备有:瑞士Leica1200型GPS双频接收机2台套；Topcon700系列全站仪两台套,均鉴定合格。
4CORS的工作原理
CORS是在一个较大的区域内通过均匀布设多个永久性的连续运行GPS参考站以构成一个参考站网。各参考站按设定的采样率连续观测,通过数据通信系统实时将观测数据传输给系统控制中心,系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析,然后对整个数据进行统一解算,估算出网内的各种系统误差改正项(电离层、对流层、卫星轨道误差),获得本区域的误差改正模型。之后,向用户实时发送GPS改正数据,用户只需要一台GPS接收机,便可得到高精度的可靠的定位结果。
CORS目前主要有几种网络,即RTK技术有虚拟参考站(VRS)技术、主辅站技术(i一MAX)、区域改正参数(FKP)技术和综合误差内插法技术等。
5CORS系统组成
CORS系统由参考站子系统、数据处理中心子系统、数据通信子系统和用户应用子系统四部分组成,各子系统由数据通信子系统互联,形成一个分布于整个城市的局域网。
6 控制测量及精度控制
6.1测前准备
了解系统原理,熟悉作业流程。由于这是我单位首次使用CORS系统,为保证精度,正式开展作业前采取了如下措施:
(1)用两台GPS流动站共同采集了3个C级GPS点,建立测区参数文件,并均匀采集了测区范围内D、E级控制点10个进行比对；
(2)采集相同点在两个不同时段的坐标数据进行比对；
(3)由于流动站接收机只有经过初始化完成后才能进行RTK测量,流动站作业前要进行严格的卫星预报,选取PDoP不大于6,卫星数大于6颗(至少4颗)的时间段进行测量；
(4)数据采集时对中杆气泡严格居中。
6.2 CORS测量精度校核
网络RTK解算出来的坐标数据与原坐标成果进行了比较,结果见下表:
平均dS=0.012m点位中误差=±0.009m
根据上表统计结果得出:网络RTK测量结果与其他常规测量技术的测量精度都在厘米级,较差最大值为1.7cm,最小值为0.1cm,平均较差1.2cm,检测点位中误差为: ±0.9cm。其次,采集了相同点在两个不同时段的坐标数据进行比对,不同时段的数据差别不大,都在1cm范围上下。CORS系统解算成果完全可靠。
因此网络RTK完全可以用于地籍测量工作及其他城市测绘作业中。
6.3 地籍控制测量
选点埋石参照《规范》的要求,确保牢固能长期保存；视野开阔便于使用；避免电、磁等不利因素干扰。在后续的每天作业开始前,至少采集测区内的一个控制点来核对,符合《规范》限差要求时,方开展后续作业。每宗地至少布测2个控制点,城区、建制镇范围内,靠近原控制点且有后视点的地块使用旧点,不另做新点。
6.4 界址点和细部点测量
在信号良好,方便流动站贴近情况下,采用网络RTK直接对界址点、地物点进行数据采集。而遇到数据采集量较多,影响信号接收时,则使用全站极坐标法施测界址点。测站设置后,检核一个除本站和后视点以外的已知点。有时也需采用两者结合的方法,更有利于提高作业效率。
为保证测量精度,除数据采集时对中杆气泡严格居中外,流动站测杆中心尽量贴近点位。有阻碍物时沿界址方向测量一过渡点,用钢尺量取得界址点距离,通过内业解析处理。
7 工作总结
7.1 作业过程中遇到的问题
(1)有挑檐的低层建筑物,遮挡信号无固定解；
(2)流动站手簿与接收天线之间采用数据线传输数据,测量低层建筑物四角举高测杆时受牵制；
(3)仪器操作员实际操作这款仪器时间较短,容易出现误操作,影响了工作效率。
7.2 问题的解决
第一种情况,采用沿建筑主体方向在挑檐上方目测定点,测量出建筑物的两个主体方向,通过钢尺丈量建筑长宽尺寸的方法予以解决。当然目测精度因人而异。
第二种情况提醒大家在购置仪器时,宜采购无线数据通讯产品。
最后一种情况说明加强业务学习实践,是保证工作高效的关键。
7.3 对CORS系统的认识
通过此次作业,我们掌握了CORS系统在地籍测量中的使用方法,对CORS系统有了更多的
认识。
首先,建立解算参数的过程极其重要,只有建立了测区精确解算参数,才能布测出精确的测区控制点。
其次,与传统方法比较,我们体会到CORS系统以下优点:
(1)作业精度高。点位中误差为±1cm,使用常规方法需从高等控制点,引入支导线或附合导线进测区,线路长时精度较难保证,且精度差别较大,采用CORS作业,减少了作业环节,提高了精度,点位误差分布均匀。
(2)作业效率高。50宗地外业只用了4.5天,平均每组日完成4.6宗地外业测量工作,这在以前用常规方法是不可能实现的。常规方法需寻找并引入控制点,耽搁较长时间,每组日至
多三宗。
(3)实时定点且定点精度可即时知道。
(4)操作简单,单人即可完成作业。
(5)作业成本低等特点。
当然它也存在缺点:由于是接收卫星信号,在建筑物密集地区,收到的卫星数量较少,接收信号困难,长时间得不到固定解。
8 结束语
总之，CORS是目前国内GPS的最新技术和发展趋势，随着城市化的加快，CORS将是城市信息化的重要组成部分，并由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架，是数字城市建设的基础，未来几年将广泛应用于城市中的国土资源、城市规划、农村土地规划等行业中。
参考文献
[1] 黄建学，江苏省CORS系统中RTK测量技术研究[J]科技创新导报，2011.01
[2] 丁玉平 许友清，区域CORS系统的定位精度分析[J]测绘通报，2011.03
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