CORS 系統(tǒng)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用

張記飛 段俊禮

(河南省煤田地質(zhì)局二隊(duì)，河南 洛陽 471023)

土地管理事業(yè)近幾年來發(fā)展十分迅速，地籍管理體系得到了進(jìn)一步完善，地籍測(cè)量作為地籍管理的基礎(chǔ)工作，受到了土地管理部門的高度重視。與此同時(shí)，隨著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，測(cè)繪儀器已更新?lián)Q代，土地管理對(duì)地籍測(cè)量的要求也越來越高。在地籍管理的業(yè)務(wù)實(shí)踐中，最關(guān)鍵的是及時(shí)、準(zhǔn)確的更新地籍?dāng)?shù)據(jù)，對(duì)地籍?dāng)?shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行及時(shí)維護(hù)，使其具有真實(shí)性、權(quán)威性和現(xiàn)勢(shì)性特點(diǎn)。但是，由于國家建設(shè)速度加快，對(duì)各級(jí)控制點(diǎn)破壞較大，國家等級(jí)控制點(diǎn)超過70%遭到破壞，很多縣境內(nèi)已沒有控制點(diǎn)可用。城市控制一般也在5年～8年需要重新布設(shè)，至于路面上的一、二級(jí)控制點(diǎn)遭到破壞的幾率更大，一、二年也基本上就沒有了，聯(lián)測(cè)已知點(diǎn)的難度非常大，也影響工程的進(jìn)度和質(zhì)量。目前，河南省大多數(shù)的地籍調(diào)查工作仍采用傳統(tǒng)作業(yè)模式，這種模式存在緩慢滯后、精度低、時(shí)間長等缺點(diǎn)，往往造成圖、數(shù)與實(shí)地不一致，難以滿足國土部門對(duì)地籍管理日益發(fā)展的需要。隨著全球定位系統(tǒng)(GNSS)的快速發(fā)展，一種新的GNSS技術(shù)——連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位系統(tǒng)(CORS)陸續(xù)建立，CORS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量技術(shù)改變了傳統(tǒng)測(cè)量作業(yè)模式，可以提供厘米級(jí)的動(dòng)態(tài)定位成果，完全滿足地籍測(cè)量的精度要求。

1 HNCORS概況

HNCORS網(wǎng)絡(luò)是以控制中心為中心節(jié)點(diǎn)的遍布河南省的星型網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用TCP/IP，服務(wù)器操作系統(tǒng)采用Windows 2003 Server，工作站操作系統(tǒng)Windows XP。HNCORS系統(tǒng)由參考站子系統(tǒng)(Reference Station Sub－System，RSS)、數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)(Data Communication Sub－System，DCS)、控制中心(System Management Center，SMC)、數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)(Data Distribution System，DDS)、服務(wù)系統(tǒng)(User Services Sub－System，USS)組成，HNCORS各個(gè)子系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 HNCORS系統(tǒng)組成簡(jiǎn)圖

HNCORS系統(tǒng)共建設(shè)了56個(gè)參考站點(diǎn)，參考站間距最長90 km，最短10 km，平均60 km。共聯(lián)測(cè)原河南省B級(jí)控制點(diǎn)20個(gè)，基線解算和平差計(jì)算采用美國麻省理工學(xué)院(MIT)和Scripps研究所(SIO)共同研制的GAMIT(Ver10.35)軟件。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算模型采用“七參數(shù)”法，提供三種目前我國常用坐標(biāo)系統(tǒng):2000年國家大地坐標(biāo)系、1954年北京坐標(biāo)系和1980年西安坐標(biāo)系。系統(tǒng)使用了30 581個(gè)點(diǎn)重力數(shù)據(jù)和103個(gè)GPS水準(zhǔn)點(diǎn)資料，EGM08地球重力模型場(chǎng)，由第二類Helmert凝聚法完成了河南省似大地水準(zhǔn)面計(jì)算，得2′×2′格網(wǎng)似大地水準(zhǔn)面精度達(dá)±0.025 m。

表1 檢核點(diǎn)精度統(tǒng)計(jì)表 m

2 CORS系統(tǒng)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用

本次HNCORS應(yīng)用于某地籍調(diào)查區(qū)，為滿足界址點(diǎn)測(cè)量的需要，需要在該區(qū)布設(shè)一定數(shù)量的圖根點(diǎn)。該區(qū)有采用靜態(tài)GPS技術(shù)施測(cè)E級(jí)GPS點(diǎn)22個(gè)作為首級(jí)控制，坐標(biāo)系統(tǒng)為1980年西安坐標(biāo)系，1985年國家高程基準(zhǔn)。調(diào)查區(qū)面積約20 km2，面積較大，采用常規(guī)圖根導(dǎo)線工作量巨大，效率也低下，經(jīng)濟(jì)上不劃算，工期也緊張。鑒于此，采用HNCORS是個(gè)不錯(cuò)的選擇，觀測(cè)時(shí)采用三腳架整平對(duì)中，每個(gè)圖根點(diǎn)觀測(cè)兩個(gè)測(cè)回，每個(gè)測(cè)回觀測(cè)歷元數(shù)不小于10，同一點(diǎn)兩次觀測(cè)平面點(diǎn)位和高程互差均不大于5 cm，符合限差要求方可記錄，否則重新觀測(cè)，直至滿足要求為止。如果不計(jì)搬站時(shí)間，每點(diǎn)大約5 min即可完成觀測(cè)。為檢驗(yàn)HNCORS成果的精度，在施測(cè)圖根點(diǎn)的過程中同時(shí)采用相同的觀測(cè)條件聯(lián)測(cè)了22個(gè)E級(jí)GPS點(diǎn)，近似的認(rèn)為E級(jí)點(diǎn)坐標(biāo)為真值，計(jì)算檢測(cè)坐標(biāo)與真值的較差，見表1。

檢測(cè)的較差均在1∶500比例尺地籍地形圖測(cè)繪圖根點(diǎn)點(diǎn)位中誤差和高程中誤差精度要求的2倍范圍內(nèi)。

平面點(diǎn)位中誤差:

高程點(diǎn)位中誤差:

以上精度均滿足現(xiàn)行規(guī)范中1∶500比例尺測(cè)繪地籍圖圖根點(diǎn)的要求，說明使用HNCORS系統(tǒng)測(cè)量1∶500比例尺地籍圖圖根點(diǎn)精度是可靠的，且精度分布均勻。

3 結(jié)語

從上述實(shí)例可以看出，網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)(HNCORS)精度可靠，使用方便，完全能夠滿足地籍測(cè)量的要求。和傳統(tǒng)RTK相比，有明顯的優(yōu)勢(shì):

1)作業(yè)范圍得到了極大的擴(kuò)展;2)采用連續(xù)基站，可隨時(shí)觀測(cè)，使用方便，提高了工作效率;3)使用了虛擬參考站技術(shù)，用戶不需要架設(shè)基站，真正實(shí)現(xiàn)了單人作業(yè)，降低了成本。

CORS系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是明顯的，其在地籍調(diào)查和地籍管理中有著巨大的應(yīng)用潛力。

[1] 王 儂，廖元焰.地籍測(cè)量[M].北京:測(cè)繪出版社，2008.

[2] 河南省測(cè)繪局.HNCORS應(yīng)用手冊(cè)[Z].