GDCORS在江門市新會區的應用

朱炳政，謝秋，梁仲明

(江門市新會區規劃勘測隊，廣東 新會 529100)

1 引言

連續運行衛星定位服務系統(Continuous Operational Reference System，CORS)是現代GPS的發展熱點之一。廣東省連續運行衛星定位服務系統(GDCORS)是全國第一個建成的省級連續運行衛星定位服務系統，基準站數量達到78個，也是目前全國基準站數量最多的省級CORS。它是建立于現代計算機網絡技術、網絡RTK、現代移動通信技術基礎上的省級定位與導航綜合服務網絡。GDCORS的主要技術特點為:①首次在省級區域提出并實現了多中心協作并資源共享;②解決了包括ADSL、光纖局域網、SDH數據線路等不同網絡的異構問題，成功完成了并網。無論是實時用戶還是事后用戶，在GDCORS系統下都可以得到高精度的WGS－84坐標系統下的大地坐標。經過坐標和高程轉換，即可得到地方獨立坐標系下的平面坐標和正常高，滿足控制測量、工程測量、地形測量等工作的需要。

由于傳統的RTK技術需要有測區附近的控制點的點位數據，針對當前項目需要架設基準站以及考慮到初始化時間，改正模型等各方面的因素，CORS系統的建立對于城市規劃的基礎測繪來說是實用且經濟的。因此為了新會區的基礎測繪能更高效、經濟，充分利用GDCORS是非常必要的。

2 新會舊網與GDCORS的聯系

江門市新會區規劃部門目前在村鎮規劃中主要使用1980西安坐標系統，中央子午線為114°，高程系統為1985年國家高程基準。為了獲得基于GDCORS系統下的實時1980西安坐標，必須先求取WGS－84坐標與1980西安坐標和高程的轉換參數。新會區已有一批1995年施測的D級GPS點的1980西安坐標系平面坐標和高程成果，我們在GDCORS系統下有選擇性地聯測了14個D級點的WGS－84三維坐標，動態GPS定位儀器在GDCORS系統下首先得到的是GPS大地坐標，必須經過坐標和高程轉換才能得到用戶需要的地方坐標和高程。先在已有平面坐標和高程成果的控制點上聯測GDCORS系統下的大地坐標，然后采用Bursa Wolf模型進行經典三維轉換求取其轉換七參數。轉換殘差如表1所示。

聯測舊網點轉換參數計算殘差表 表1

從表中可以看出采用原有舊GPS點的成果解算的轉換參數誤差較大，平面點位中誤差最大達到了8 cm，高程中誤差達到了21 cm，顯然達不到CORS高精度定位的要求。如果采用舊參數肯定無法利用GDCORS為本地區進行基礎測繪服務。為了能獲得高精度的轉換參數，充分利用GDCORS的優越性，因此重新求解新的轉換參數非常必要。

3 基于GDCORS的新網

為了求解基于GDCORS的新的轉換參數，我們重新布設施測了一個控制全區的C級GPS靜態網，網點共10個(其中已知C級點4個)，基線邊長在10 km～20 km之間，GPS點觀測墩采用不銹鋼強制對中標盤，每時段觀測時間不少于120 min，如圖1所示。

圖1 新會區C級點GPS新網圖

聯測其WGS－84三維坐標時，用GPS接收機登錄GDCORS網絡，采用半動態測量方式，平滑采集時間為2 min，平面點位誤差設置為 2 cm，高程誤差設置為3 cm。通過差分處理，自由網平差點位中誤差小于1 cm;二維約束平差點位中誤差小于2 cm。GPS點的高程全部用四等水準進行聯測，如表2所示。

聯測新網點轉換參數計算殘差表 表2

通過表2可以看出采用重新聯測的WGS－84三維坐標與新GPS網的平面坐標及高程進行參數計算，求得的在GDCORS系統下WGS－84坐標與1980西安坐標及高程的轉換參數精度大為提高。平面點位中誤差小于3 cm，高程中誤差小于4 cm，該精度對于動態控制測量來說顯然可以滿足的。這樣，今后在新會區內進行RTK測量時，就可以充分利用GDCORS，免除了傳統的RTK(1+1)先擺基站等復雜過程，從而可以大大提高工作的效率，更好地為新會區的基礎測繪服務。

4 參數求取時注意的問題

在求取GDCORS系統下的轉換參數時應注意的問題主要有如下幾點:

(1)根據衛星可見性預報，優選最佳觀測時段進行靜態GPS觀測。

(2)靜態GPS觀測時衛星數保持5顆以上，且PDOP小于4，這樣解算的精確性和可靠性越高。

(3)參與轉換參數計算的地方控制點平面坐標和高程成果精度要高，分布均勻。

(4)坐標轉換的已知點至少3個以上，且能控制整個測區;要求作為正常高擬合計算的已知點在測區均勻分布，且能包圍整個測區。

(5)坐標轉換模型宜采用七參數轉換模型，不僅適合大的區域，轉換精度也較高。

最后，參數的布設及轉換成果應整理保存，以方便經常使用。使用參數進行測量作業時，在作業前與作業后必須尋找測區附近的一個或兩個高等級控制點進行檢查，確保數據精確。

5 GDCORS在新參數下的應用實例

有了新參數之后，為了進一步的驗證它的精度，我們進行了實地測量。利用GDCORS系統下輸入新的七參數進行網絡RTK測量，隨機選取了司前鎮石名工業區中原有控制點進行檢測。我們選擇了GH4119、GH4120、GH4121、GH4122、GH4124和 GH4125進行RTK測量，測量的結果與原有點的坐標比較，前后相減得到如表3的數據。從表中數據我們可以得知平面坐標最大較差為1.4 cm，高程最大較差為2.1 cm，精度非常理想，達到了預期的目的。

GDCORS網絡RTK測量檢測表 表3

當然為了保證測量成果的精確、可靠，在使用GDCORS進行網絡RTK方法測定坐標時應使用腳架固定移動站的天線，進行嚴格的對中、整平再進行觀測，并且在重新初始化后觀測兩次，取平均值作為最終結果，這樣得出的數據精度更高、更可信。

6 結語

目前GDCORS已在廣東省全面推廣使用，對于各個區域的測量部門來說，這是提高測量工作效益的有益平臺，因此利用GDCORS為本地區的基礎測繪服務是我們的責任和義務，同時也能提高本部門的經濟效益。但需要注意的是GDCORS與RTK(1+1)的使用一樣都必須定制獨立的參數，否則測量精度無法保證，因此為了充分利用GDCORS，求取GDCORS系統下的轉換參數是非常必要的。

［1］張守信.GPS衛星測量定位理論與應用［M］.北京:國防科技大學出版社，1996

［2］郭光銳.GDCORS在某區像控測量中的應用［J］.地理空間信息，2009(10)