李旺民
(廣東省珠海市測繪院,廣東 珠海 519000)
近幾年,連續運行衛星定位服務系統(Continuous Operational Reference System,簡稱CORS)成為現代GPS的發展熱點之一。該系統是建立于現代GNSS技術、計算機網絡技術、網絡化實時定位服務技術、現代移動通信技術基礎之上的大型城市定位與導航綜合服務網絡,是城市"空間數據基礎設施"的最為重要的組成部分,也是數字城市多種空間數據采集的基準參考框架,是現代化城市獲取和采集各類空間信息的位置、時間和與此相關的動態變化的一種基礎設施。CORS將網絡化概念引入到了大地測量應用中,不僅為測繪行業帶來深刻的變革,而且也將為現代社會帶來新的位置、時間信息的服務模式。本文結合生產實踐經驗介紹我國第一個覆蓋全省的連續運行衛星定位服務系統——“廣東CORS”在竣工規劃驗收測量中的應用,以期得到社會各界指導。
廣東省CORS系統集成GPS網絡RTK、計算機網絡、數字中繼、分布式軟件、遠程監控、移動通信當代先進技術、建成了我國第一個覆蓋全省的連續運行衛星定位服務系統。該系統于2006年11月開始試運行,是我國第一個省級連續運行衛星定位服務系統。系統能夠提供從厘米級到米級各種精度要求的空間定位服務,能夠為包括國土測繪、變形監測、工程施工、城市規劃、線路施工、地面和空中交通監控、公共安全、農業管理、氣象預報、防災減災等領域的不同用戶提供實時、準實時或事后數據服務。
廣東省CORS在珠海市境內有三個連續運行衛星跟蹤站,分別位于吉大、蓮洲和南水,平均邊長為35KM,與周邊地區的衛星跟蹤站一起,為珠海地區提供定位服務。
竣工規劃驗收測量工作是對已竣工建筑的整個項目進行的竣工測量 (包括地面工程建設和地下工程建設),以檢驗各項工程施工的現狀、做出記錄,并根據規劃審批的各項要求、施工規范等技術標準,為工程驗收和評定工程質量提供依據。它是落實規劃意圖、合理利用土地、項目建設的真實記錄,是實現現代化城市的建設目標,促進經濟、社會和環境的可持續發展,提高城市規劃建設水平,實現城市規劃編制和管理的標準化、規范化和法制化的重要工作依據。
根據上述要求,竣工規劃驗收測量可分為外業數據采集與內業資料整理兩大工序,前者主要進行相關資料的收集、數據采集與竣工地形圖繪制,后者則是在前者基礎上進行資料整理以形成規劃竣工資料。隨著城市建設的發展,珠海市的建筑規劃竣工測量技術不斷更新完善,測量內容已涵蓋了全野外1∶500數字地形圖測繪、建筑高度量測、建筑面積量測、建筑占地面積量測、竣工規劃驗收測量報告編制等內容。
港中旅(珠海)海泉灣度假區(建設初期又名珠海海洋溫泉旅游度假村)是國家旅游局授予的全國首家“國家旅游休閑度假示范區”。度假區位于珠海市金灣區平沙鎮濱海,總占地面積5.1平方公里,一期開發建設占地約1.1平方公里。已建成的海泉灣度假區一期以罕有的海洋溫泉為核心,由兩座五星級海泉灣維景大酒店、刺激動感的神秘島主題樂園、集美食娛樂演藝于一體的漁人碼頭、高科技的夢幻劇場、設備一流星級服務的體檢中心、為健康加油的運動俱樂部、打造精英團隊的拓展訓練營、異域風情的加勒比海岸、高檔休閑的高爾夫項目、休閑垂釣區以及國家級自駕車營地等產品和項目組成,是中國目前功能最齊全、綜合配套最完善的超大型旅游休閑度假區、世界級溫泉度假勝地和國際會議中心。
由于網絡RTK技術能實現全天候單機作業,可提高作業的效率,減輕勞動強度的特點;此外,廣東CORS在海泉灣度假區附近的高欄港經濟區(南水)、斗門區(蓮洲)設有2個連續運行衛星跟蹤站。本次測量采用全站儀數字化采集及GPS-RTK采集聯合作業模式。事實證明,利用廣東CORS對海泉灣度假區進行竣工規劃驗收測量,從便捷性和精度上都是完全可行的。
3.1 基于廣東CORS的網絡RTK參數測設及精度檢驗。
本項目利用前期布設并檢驗合格的5個控制點,點號分別為462304、452219、452218、462313、462317,其平面精度均為二級,高程精度均為四等水準,符合《全球定位系統實時動態測量(RTK)技術規范》對起算點的要求。經校正求解,平面校正最大殘差0.026m,高程校正最大殘差0.015m,符合校正殘差限差的要求,校正參數覆蓋測區范圍合理,能很好地適用于本測區??刂泣c分布圖見下圖:

圖RTK坐標轉換參數點校正相對關系圖
在求解測區RTK校正參數之后,RTK圖根點測量之前、測量中間、測量之后,均在不同時段對同等級已知控制點進行多次檢核,檢測數據如表1:
從檢測數據分析,平面位置較差均不大于±0.05m,高程較差不大于±0.05m,符合規范要求,校正參數可靠。
RTK圖根點測量流動站觀測采用三角架對中、整平,每次觀測歷元數大于20個,采樣間隔2s~5s,觀測三個測回,各測回的平面坐標較差不大于±4cm、高程較差不大于4cm,符合要求后取三個測回中數為圖根點最終成果。
為檢驗RTK圖根點成果的可靠性,除在內業對RTK作業采集的數據進行100%檢查外,還進行了外業全站儀常規邊、角檢測。對圖根點的檢測使用測角精度2",測距精度Ⅱ級的全站儀,按圖根級精度要求進行。檢測數據如表2:
從表2不難看出,檢測邊長較差、角度較差符合規范要求,圖根控制點正確可靠。
按竣工規劃驗收的要求,測繪1:500數字化總平面勘測圖是規劃驗收測量的主要內容之一,其外業施測標準按《1:500、1:1000、1: 2000外業數字測圖技術規程》執行。本項目中1:500總平面圖測繪采用全站儀數字化采集及GPS-RTK采集聯合作業模式,大大提高了工作效率,特別是在全站儀測站增補的環節中,靈活方便,極大地發揮了GPS-RTK的優勢。
規劃驗收總平面勘測圖數學精度的檢測采用隨機抽樣,使用2″級全站儀極坐標法施測,點位均勻分布測區,平面位置點位選取房屋外角、圍墻角等點狀地物中心,高程選取建筑區和平坦地區高程注記點位。全站儀設站檢測地物點坐標132個,高程點69個,丈量地物間距邊長152條,經數學統計后其結果如表4:

表1 點校正及已知控制點檢測情況表

表2 RTK圖根點檢測數據

表4 規劃驗收總平面勘測圖數學精度檢測表
注:檢測精度按同等精度計算,為設計中誤差,為檢測較差,為檢測點數。
從外業檢測統計精度分析,規劃驗收總平面勘測圖數學精度符合要求,精度較高。
利用基于廣東CORS系統的網絡RTK技術進行竣工規劃驗收測量,不受大氣、地形、通視等條件的限制,操作簡便,機動性強,工作效率比傳統方法提高數倍,大大節省人力,不僅完全能夠達到竣工規劃驗收測量的精度要求,而且誤差分布均勻,不存在誤差積累問題。相信CORS技術一定能很好的為國民經濟建設提供方便、快捷、精確的空間信息服務。
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