CORS技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用

摘要：介紹了CORS GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站是一個(gè)高度集成化的測(cè)量系統(tǒng)，將尖端的GNSS測(cè)量技術(shù)和傳統(tǒng)的常規(guī)測(cè)量技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，CORS GNSS技術(shù)的基本原理、精度，分析了CORS GNSS在地籍測(cè)量中應(yīng)用的可行性，分析了該技術(shù)應(yīng)用于地籍測(cè)量中的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：CORs GNSS；RTK：地籍測(cè)量；精度；界址點(diǎn)；坐標(biāo)系

中圖分類號(hào)：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2011.03.009

文章編號(hào)：1672-0407(2011)03-030-02 收稿日期：2011-02-23

引言

CORS GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)，可以定義為一個(gè)或若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GNSS參考站，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通訊和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動(dòng)提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的不同類型的GNSS觀測(cè)值(載波相位，偽距)，各種改正數(shù)、狀態(tài)信息，以及其他有關(guān)GNSS服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)。RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測(cè)值的動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)的提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。地籍測(cè)量是一項(xiàng)艱苦復(fù)雜的工作，同時(shí)又要保持較高的界址點(diǎn)精度。一般常規(guī)測(cè)量所使用的儀器有經(jīng)緯儀配合測(cè)距儀、全站儀等，其共同特點(diǎn)是在觀測(cè)時(shí)要求測(cè)站點(diǎn)間必須通視，否則不能完成定向，并且至少需要2人，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)效率不高。而RTK技術(shù)則具有明顯優(yōu)勢(shì)，其觀測(cè)不受天氣和時(shí)間的影響，也不需要點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視，避免了傳統(tǒng)地籍測(cè)繪中的誤差累積，提高了速度也保證了精度。

1.CORS技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用原理

CORS GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站，流動(dòng)站不僅通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自COPS GNSS基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)給出厘米級(jí)的定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在整周模糊度的求解固定后，即可進(jìn)行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級(jí)的定位結(jié)果。

2.CORS技術(shù)用于地籍控制測(cè)量

根據(jù)控制測(cè)量規(guī)范要求，一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)的點(diǎn)位誤差為5cm，為研究CORS GNSS用于實(shí)際作業(yè)的可行性，以海城市郊區(qū)地籍控制測(cè)量為例，對(duì)RTK的測(cè)量精度進(jìn)行試驗(yàn)。測(cè)區(qū)視野開(kāi)闊、無(wú)高大建筑物、接收衛(wèi)星信號(hào)較好。該區(qū)作業(yè)半徑為20KM，采用了CORSGNSS+4RTK流動(dòng)站模式進(jìn)行測(cè)量。為了檢驗(yàn)RTK測(cè)量精度，采用了靜態(tài)GPS測(cè)量與之對(duì)比。在試驗(yàn)區(qū)設(shè)6個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，采用邊連式將其連接構(gòu)成CPS網(wǎng)，對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果如表1-1：

GPS靜態(tài)測(cè)量的精度很高，從上表可以看出，運(yùn)用COILS GNSS+RTK獲得的結(jié)果與靜態(tài)相比，其較差在1～2cm，說(shuō)明用CORS GNSS+RTK技術(shù)可以獲得厘米級(jí)的精度，其精度完全能滿足一、二級(jí)導(dǎo)線和圖根控制測(cè)量的要求。控制點(diǎn)精度有了保障，才能確保接下來(lái)地籍細(xì)部測(cè)量尤其是界址點(diǎn)的精度，從而保證了整個(gè)地籍圖的精度。在具體的工作中，也可以根據(jù)測(cè)區(qū)的實(shí)際情況，靈活布點(diǎn)。

3.RTK用于地籍細(xì)部測(cè)量

與全站儀相比，采用RTK技術(shù)進(jìn)行地籍細(xì)部測(cè)量，具有明顯的優(yōu)勢(shì)：

3.1速度快：一般1秒鐘就可以記錄一組觀測(cè)數(shù)據(jù)，所以初始化后，單點(diǎn)采集的時(shí)間非常短，提高了工作效率。試驗(yàn)表明，利用RTK作業(yè)，一臺(tái)流動(dòng)站每天采集的碎部點(diǎn)數(shù)是一臺(tái)全站儀的2～3倍。

3.2作用范圍廣：一般在基準(zhǔn)站方向阻擋較少的地區(qū)，CORS的作用半徑可達(dá)20-50KM以上。這就大量減少了利用全站儀頻繁換站的工作量。

3.3多臺(tái)接收機(jī)可以同時(shí)工作，而且相互不影響，精度等同。

3.4節(jié)省人力：真正實(shí)現(xiàn)了單人操作。CORS GNSS基準(zhǔn)站建成后，流動(dòng)站只需1人就能完成工作。

3.5精度保證：地籍測(cè)量中精度要求最高的為一類界址點(diǎn)，其點(diǎn)位中誤差為5cm，允許誤差為10cm。在試驗(yàn)區(qū)用GPS靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種方式采集100個(gè)界址點(diǎn)進(jìn)行精度對(duì)比，RTK所測(cè)點(diǎn)的中誤差為3，8cm，滿足界址點(diǎn)的精度要求。

4.應(yīng)用CORS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

4.1作業(yè)范圍廣(單基站20-50KM)

試驗(yàn)表明，RTK在測(cè)量時(shí)，流動(dòng)站距基準(zhǔn)站越遠(yuǎn)，其精度的可靠性越低。因?yàn)樵诮馑阒苣：葧r(shí)，需要以相位差分測(cè)量得到一個(gè)近似估值，流動(dòng)站距基準(zhǔn)站距離越大，該估值就越大，也就有可能在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下無(wú)法搜索到可靠的整周數(shù)解。對(duì)于CORS技術(shù)就不存在這種限制。

4.2 CORS基準(zhǔn)站建成后不需要進(jìn)行基準(zhǔn)站校正，就可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.3在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS測(cè)量時(shí)，因?yàn)檎系K物遮擋等一些因素的影響，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)信號(hào)中斷，RTK接收機(jī)可能因收不到信號(hào)而出現(xiàn)失鎖情況，這時(shí)就需要重新初始化，在初始化的過(guò)程中，精度會(huì)受到影響，為了保證成果的質(zhì)量，初始化成功后，還需要重測(cè)附近的點(diǎn)來(lái)檢核初始化后測(cè)量結(jié)果的正確性，而CORS基準(zhǔn)站就沒(méi)有這種擔(dān)憂。

5.結(jié)束語(yǔ)

CORS GNSS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，使地籍測(cè)繪的作業(yè)效率極大提高，其測(cè)定的控制點(diǎn)及碎部點(diǎn)精度完全能夠滿足相應(yīng)規(guī)范的要求，隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及GPS軟硬件水平的進(jìn)一步提高，CORS GNSS技術(shù)將在地籍測(cè)量和其他領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]徐紹銓張華海楊志強(qiáng)王澤民《GPS測(cè)量原理與應(yīng)用》武漢武漢大學(xué)出版社2003

[2]詹長(zhǎng)根《地籍測(cè)量學(xué)》武漢武漢大學(xué)出版社2001

[3]李征航、黃勁，松GPS測(cè)量與數(shù)據(jù)處理，武漢：武漢大學(xué)出版社，2005

[4]差分GPS技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用，測(cè)繪通報(bào)：2000

[5]CORS GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)，南方測(cè)繪：2010