基于區域CORS系統的全野外數字化測圖方法探討

郭曉良 杜會平

（安徽省煤田地質局第三勘探隊，安徽 宿州 234000）

地形圖的測繪方法可分為模擬法和數字法兩種，傳統的地形圖測繪主要采用模擬法，如平板儀測圖、經緯儀測圖等；目前大比例尺地形圖測繪主要采用數字法，常用全站儀測圖、GPS RTK測圖等全野外數字化測圖方法。基于區域CORS系統的全野外數字化測圖，可以看做是GPS RTK測圖方式的升級，其測圖方式更加簡便快捷，完全實現單人作業，工作效率成倍提升，因此，CORS系統一出現，就受到眾星捧月般的歡迎。本文就基于區域CORS系統的全野外數字化測圖方法作如下探討。

CORS系統分為單基站CORS和多基站組成的虛擬參考基站CORS系統。單基站CORS系統，就是只有一個連續運行參考站。類似于一加一或一加N的RTK，只不過基準站由一個連續運行的基準站代替。它將尖端科技領域的衛星定位技術和地理信息技術、通信技術和先進的軟件開發技術有機的結合在一起，為用戶提供了全新、透明、可視、實時的測量服務。基準站上有一個控制軟件實時監控衛星的狀態，存儲和發送相關數據，同時有一個服務器提供網絡差分服務和用戶管理。人們為了克服單基站CORS系統覆蓋面積的限制，就發展出了多個單基站組成的虛擬參考站CORS系統，這種系統就是通過多基站網絡差分技術將多個城市的單基站CORS系統組成一個覆蓋面積更大的的虛擬參考站CORS系統（如圖1）。

基于區域CORS系統的全野外數字化測圖，主要適合地形起伏較小的平原丘陵地區，當前隨著 GPS技術的發展，多星（GPS、Glonass、BDS等）GPS接收機已逐漸普及應用，GPS接收機抗干擾能力有了明顯的提高，其應用范圍有了很大擴展。基于區域CORS系統的全野外數字化測圖與常規的GPS RTK測圖方式整體上有著很大的相似，但在實施的各個階段卻各有不同。接下來我們就數字化測圖的各個階段分析探討一下。

1 資料搜集與踏勘

這一階段分為搜集與踏勘。搜集指搜集測區已有地形圖資料，已有控制點資料等；其踏勘指初步作測區野外踏勘工作，對照已有資料確定測區自然邊界與界址范圍，以及測區整體地形地貌特征，劃分小組分區范圍等。除此之外，基于區域 CORS系統的全野外數字化測圖還要在搜集時搜集 CORS系統用戶注冊碼N（小組數）個；踏勘時還要確定CORS系統用戶注冊碼有效范圍，測區內是否有CORS系統覆蓋盲區，這些問題都要及早發現，以便及時調整測圖方案，以免耽誤整體工程工期。

2 控制測量

測區的控制測量分為基礎控制和圖根控制。基礎控制需要考慮已有控制點的等級、分布、圖形結構，確定基礎控制網的布設方案，在已有較小比例尺的地形圖上選擇布設控制點的大致位置并做標記。測區面積較大、地形起伏較大、地貌覆蓋復雜時，應使用靜態GPS整區聯測D級以上控制網點；面積較小、地形地貌簡單，搜集到的控制點能夠覆蓋全區時，可以不用再單獨布設基礎控制網點。基礎控制網點，等級較高，要求埋石穩固，利于長期保存，其布設投入較大，以量少、質高，能均勻覆蓋測區，滿足相應測圖需要為宜。采用區域CORS系統的全野外數字化測圖時，基礎控制測量可適當減少，由于基于CORS系統的基站已經建立，直接使用接收機接收到的數據就是精度達到厘米甚至毫米級的，測區布設的基礎控制點只是用來做點校正使用。常規圖根控制網，是在基礎控制網的基礎上加密、發展而來的，為了克服常規光學儀器數字化測圖不通視的問題，就需要加密大量的圖根控制點，這些圖根控制點往往由于起算點不同，精度參差不齊，整個測區很難統一。然而基于CORS系統全野外數字化測圖方式，幾乎不需要再做加密控制，因此基于CORS系統的全野外數字化成圖精度更高，誤差分布均勻。

3 碎部采集

基于CORS系統的全野外數字化測圖時，碎部數據采集比較簡單，和 GPS RTK方法大同小異。碎部采集前，應將 GPS接收機鏈接CORS基站，查看數據穩定性，等待數據鏈完全穩定后開始后續工作。目前我國的區域CORS基站設置絕大部分都是基于2000坐標系建成，需要成圖西安80坐標系的，就要注意轉換參數的解算。這里有幾種方式，這里只介紹常用的兩種：（1）碎部采集前通過GPS接收機鏈接手簿采集3組以上基礎控制點數據直接求解七參數，再到其他的控制點上檢驗精度，這是一種最直接的，最安全的處理方式，整個碎部采集過程中可以隨時到控制點上檢查GPS接收機數據精度。（2）測區碎部采集過程中，采集3組以上的基礎控制點，等全部采集完成后，通過圖形處理軟件中的坐標轉換工具，一次性轉換全部數據，這種方法也可以，由于不能隨時檢查數據精度，這種方式有一定的不確定性，建議測區較小，一次性出勤完成為宜。

4 圖形處理

基于CORS系統的全野外數字化測圖，碎部數據采集完成后，進入內業圖形處理階段。碎部數據采集階段采用第一種方式的情況下，其圖形處理與GPS RTK法數據處理方法相同，按照野外數據采集時，繪制的草圖逐點繪制即可。如果碎部數據采集階段采用第二種方式，數據處理時就要注意檢查數據轉換的精度，通過展繪控制點全面檢查平面、高程誤差，如若誤差超限，查明原因，即要重新選擇控制點數據進行轉換計算。圖形處理過程中，要堅持實事求是的原則，不能想當然，嚴格按照草圖繪制；發現問題及時溝通并標注，為野外實地檢查做好準備工作。

5 野外實地檢查

完整的全野外數字化地形圖測繪工作，僅僅完成以上步驟還不夠，野外實地核查必不可少。此項工作主要是查缺補漏，實地檢查測繪成果資料的正確性、準確性、合理性、完整性等進行系統性的檢查完善。對發現的問題采取針對性的檢查，對大部分的測繪資料采取分區抽查，發現問題及時采取有效措施加以彌補，發現重大問題時，確定范圍進行重測。

基于區域CORS系統的全野外數字化測圖方式，比與傳統的 GPS作業連續運行參考站具有作用范圍廣、精度高、野外單機作業等更多優點，該系統的建立不僅為測繪行業帶來深刻的變革，而且也將為現代網絡社會中的空間信息服務帶來新的思維和模式。

[1] 梁朝鋼,李軍軍,喬戰偉.CORS系統與傳統GPS測量在礦業權實地核查中的應用及對比分析[J].礦山測量, 2010,(06).

[2] 國家測繪地理信息局職業技能鑒定指導中心.測繪綜合能力[M].北京:測繪出版社,2012.4.

[3] 嚴志新,李安群,潘瑞平.全野外數字化測圖數據采集的方法討論[J].科學論壇,2010.