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摘要: 随着测绘技术的快速发展,地籍及房地产测量的方法和技术也在不断地进步和更新。CORS新技术的出现,可以高精度并快速地测量各级控制点的坐标。本文针对CORS系统在地籍测量中的应用进行了探讨。
关键词：CORS;测量技术;精度
CORS系统是继GPS RTK之后出现的一种卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等相结合的测量新技术。CORS系统将网络化概念引入到了大地测量应用中，该系统的建立不仅为测绘行业带来深刻的变革，而且也将为现代网络社会中的空间信息服务带来新的思维和模式。它能够在全年连续不断地运行。用户只需一台GPS莱卡ATX1230GG接收机即可进行实时的快速定位、事后定位。网络RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果,又能实时知道定位精度,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系统内网络RTK测量功能的实现,改变了传统测量作业模式,以其高效率、高精度、高可靠性和低成本的特点在城市勘测中逐步得到广泛的应用,提高了测绘工作的效率,逐步取代了传统单基站RTK技术。本文对市辖区范围内41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。
1CORS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莱卡ATX1230GG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)技术和綜合误差内插法技术等。
2CORS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。
3 CORS系统优势
与传统RTK测量作业方式不同,CORS系统主要优势体现在:
(1)为城市测绘工作提供了一个统一的基准,使其能够从根本上解决不同行业、不同部门之间坐标系统的差异问题；
(2)使GPS有效服务范围得到了极大扩展；
(3)采用连续基站,用户随时可以观测,使用方便,提高了工作效率；
(4)拥有完善的数据监控系统,可消除或削弱各种系统误差的影响,还可获得高精度和高可靠性的定位结果；
(5)用户不需架设参考站,真正实现单机作业,减少了费用；
(6)使用固定可靠的数据链通讯方式,减少了噪声干扰；
(7)提供远程INTERNET服务,实现了数据的共享,可为高精度要求的用户提供下载服务。
由于工期紧、地点分散,而CORS系统在江苏地区已试运行数月,技术成熟,精度可靠,已基本转入实用阶段,故采用CORS技术布设控制点。
4控制测量
4.1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。
4.2 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:
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。
4.3 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。
4.4 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。
5 工作总结
5.1 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。
5.2 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。
5.3 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。41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。
6 结束语
总之，CORS是目前国内GPS的最新技术和发展趋势，欧美及日本已经建立起完整的系统，国内也进人了蓬勃发展的阶段。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。CORS建为城市测绘工作提供了一个统一的基准，能够有效的解决不同行业、不同部门之间坐标系统的差异问题。
参考文献
[1] 史大起 罗兴顺 夏自进，单基站CORS系统在城镇地籍测量中的应用[J]测绘工程，2010.03
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：CORS;测量技术;精度
CORS系统是继GPS RTK之后出现的一种卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等相结合的测量新技术。CORS系统将网络化概念引入到了大地测量应用中，该系统的建立不仅为测绘行业带来深刻的变革，而且也将为现代网络社会中的空间信息服务带来新的思维和模式。它能够在全年连续不断地运行。用户只需一台GPS莱卡ATX1230GG接收机即可进行实时的快速定位、事后定位。网络RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果,又能实时知道定位精度,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系统内网络RTK测量功能的实现,改变了传统测量作业模式,以其高效率、高精度、高可靠性和低成本的特点在城市勘测中逐步得到广泛的应用,提高了测绘工作的效率,逐步取代了传统单基站RTK技术。本文对市辖区范围内41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。
1CORS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莱卡ATX1230GG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)技术和綜合误差内插法技术等。
2CORS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。
3 CORS系统优势
与传统RTK测量作业方式不同,CORS系统主要优势体现在:
(1)为城市测绘工作提供了一个统一的基准,使其能够从根本上解决不同行业、不同部门之间坐标系统的差异问题；
(2)使GPS有效服务范围得到了极大扩展；
(3)采用连续基站,用户随时可以观测,使用方便,提高了工作效率；
(4)拥有完善的数据监控系统,可消除或削弱各种系统误差的影响,还可获得高精度和高可靠性的定位结果；
(5)用户不需架设参考站,真正实现单机作业,减少了费用；
(6)使用固定可靠的数据链通讯方式,减少了噪声干扰；
(7)提供远程INTERNET服务,实现了数据的共享,可为高精度要求的用户提供下载服务。
由于工期紧、地点分散,而CORS系统在江苏地区已试运行数月,技术成熟,精度可靠,已基本转入实用阶段,故采用CORS技术布设控制点。
4控制测量
4.1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。
4.2 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:
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。
4.3 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。
4.4 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。
5 工作总结
5.1 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。
5.2 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。
5.3 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。41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。
6 结束语
总之，CORS是目前国内GPS的最新技术和发展趋势，欧美及日本已经建立起完整的系统，国内也进人了蓬勃发展的阶段。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。CORS建为城市测绘工作提供了一个统一的基准，能够有效的解决不同行业、不同部门之间坐标系统的差异问题。
参考文献
[1] 史大起 罗兴顺 夏自进，单基站CORS系统在城镇地籍测量中的应用[J]测绘工程，2010.03
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。