淺談CORS系統(tǒng)在城鎮(zhèn)地籍調查中的應用

圖布信巴圖

摘 要：城市連續(xù)運行參考站系統(tǒng)（CORS）成為“空間數(shù)據(jù)基礎設施”非常關鍵的組成部分，通過此系統(tǒng)可獲得各類空間的具體位置以及時間信息，包括與其相關的動態(tài)變化。我們通過大力建設若干永久性連續(xù)運行的GPS基準站，來提供國際通用各式的基準站站點坐標和GPS測量數(shù)據(jù)，以最大程度的滿足各類不同的行業(yè)用戶對精度定位，快速和實時定位、導航的需求，同時，及時地滿足城市規(guī)劃、國土測繪、地籍管理、城鄉(xiāng)建設、環(huán)境監(jiān)測等多種現(xiàn)代化信息化管理的社會要求。文章擬就CORS系統(tǒng)在城鎮(zhèn)地籍調查中的應用做一些探討。

關鍵詞：CORS系統(tǒng)；RTK；城鎮(zhèn)地籍調查

引言

CORS系統(tǒng)具有的實時性、高精度性，給測繪行業(yè)傳統(tǒng)的作業(yè)方式帶來巨大的改變。但在實際應用中，還有很多問題需要我們在工作中不斷探索，總結經驗，逐步形成CORS系統(tǒng)規(guī)范的作業(yè)方法及精度指標。

1 CORS的分類

1.1 單基站系統(tǒng)

單基站系統(tǒng)即只有一個運行站，這個運行站必須是連續(xù)運行的。就類似于1+1模式的RTK，也就是說把所有的基準站替換成一個連續(xù)工作的基準站，同時在基準站上安裝一個控制實時監(jiān)控的軟件，實現(xiàn)及時存儲于發(fā)送數(shù)據(jù)的任務。

1.2 多基站系統(tǒng)

多基站系統(tǒng)即在一定的區(qū)域內具有不止一臺的觀測站點，是同時多臺連續(xù)運行的，簡單的說，就是有多個單基站系統(tǒng)組合而成，由統(tǒng)一的中央控制器控制，使這多個單基站發(fā)揮團體合作的作用。開始運行的網(wǎng)絡RTK系統(tǒng)是運用分布比較均勻的CORS系統(tǒng)進行單站式控制，用戶站則從其中一個參考站的區(qū)域進入另一個參考站區(qū)域，即多參考站RTK。比如，基準線精度在3cm之內，就必須要在一定的區(qū)域進行布設參考點。因此，站與站之間的距離就應小于30KM。基站的精度與基線是呈反比例狀態(tài)，且分布不均勻，如果要按照具體的要求覆蓋整個區(qū)域，就必須要進行多站點的建設。多站點RTK在精度上滿足測繪要求，但這需要資金支持。

2 CORS系統(tǒng)在地籍調查中的應用

在對全國土地調查的城鎮(zhèn)地籍調查中，我們選擇使用了Leika公司建設的單基站CORS系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要針對圖根點控制測量，其具體優(yōu)勢如下：速度快，效率高，可節(jié)省人力成本；選點靈活、方便、余地大，能及時跟蹤土地的變更調查；布網(wǎng)層次減少，精度高，使測量誤差呈減小而均勻的分布趨勢。

3 需要注意的問題以及解決方法

在實際測量過程中，會碰到很多問題。如基站的設置，通信系統(tǒng)信號的強度，以及在觀測時的天氣情況和周邊環(huán)境狀況，包括地表沉降等很多方面的問題。根據(jù)以往經驗，現(xiàn)提出如下解決方法：

3.1 儀器設置問題

首先，要嚴格對儀器參數(shù)的變化進行檢查，看儀器硬件是否出現(xiàn)損壞。為了確保準確，可同時使用兩臺儀器對獲得的檢測數(shù)據(jù)進行比較，當兩臺儀器都不能同時運行時，及時與CORS系統(tǒng)的服務中心取得聯(lián)系并及時找到處理方法。

3.2 移動通信網(wǎng)絡信號問題

（1）首先要對SIM卡進行檢查：看是否有接觸不良或損毀現(xiàn)象，以及其它狀況。（2）其次，要進行信號測試，確定是否有信號，可到其他工作區(qū)進行測試或者用手機APP進行測試穩(wěn)定性。還可在測區(qū)外圍進行全站儀導線控制點的布設，然后在控制點上設置基準站，經過比較、分析，對該區(qū)域的CORS參數(shù)重新設置。（3）詳細檢查軟件和硬件的設置，嚴格檢測配置集，觀察用戶名的狀態(tài)，同時要隨時查看作業(yè)區(qū)域的星歷預報成果等；而對于一部分長時間沒有使用網(wǎng)絡RTK的，則需要進行詳細嚴格的實測檢查。

3.3 CORS高程系統(tǒng)影響

地表沉降產生的誤差是在所難免的，這屬于系統(tǒng)允許存在的誤差，如若超出誤差范圍就要進行調整。調整方法主要有：（1）在一定的時期要對水準測量以及大地控制測量進行檢測，對于轉換參數(shù)要及時進行重新修訂，同進要將轉換參數(shù)數(shù)據(jù)與測繪基礎圖的數(shù)據(jù)逐一進行比較，以找出現(xiàn)勢性最優(yōu)的測繪數(shù)據(jù)。這種方法具有精度高的優(yōu)點，但也具有工作量大的缺點。（2）在進行測繪時，CORS系統(tǒng)需要運用先進的校正參數(shù)，才能使新的測繪數(shù)據(jù)與原來的基礎測繪圖數(shù)據(jù)統(tǒng)一一致，與此同時，才能確保測繪成果的最優(yōu)利用。在上述兩種方法中，（1）中是通過系統(tǒng)獲得的基礎圖高程數(shù)據(jù)，再將實測高程轉換為沉降后的高程上來，以此來保證基礎圖的現(xiàn)勢性。由于兩期的基礎高程數(shù)的數(shù)據(jù)結果一不至，所以在重新進行基礎圖的利用時，就需要對高程數(shù)據(jù)進行重新采集。這樣對于建設規(guī)劃部門的規(guī)劃工作是不利的，尤其是在建設周期較長的項目中更不適用。后一種方法，即方法（2）是在一定的期間不進行高程測繪成果的修訂，將新測的高程測繪成果進行轉換，將其轉換至現(xiàn)勢性比較好的基礎圖。此程方法在確保了基礎圖的高程成果在一定的程度一定的期間不會產生變化，這樣對于城市測繪成果的可持續(xù)性利用起到了很好的穩(wěn)定作用。

4 CORS系統(tǒng)在城鎮(zhèn)地籍測量中的應用的精度分析

4.1 圖根點測量的精度分析

以某地的城鎮(zhèn)地籍測量為例，此工程中運用了樓房建筑、主要街區(qū)街道RTK-GPS與CORS系統(tǒng)相連接的方法進行布點，總共布設了埋石圖根點197個，面市臨時圖根點大約500個。在通過運用全站儀對埋石圖根點做坐標對比檢查時，只發(fā)現(xiàn)了兩個RTK圖根點的誤差略有超限。經分析，主要原因是點位置距離高壓線比較近，受到強電磁場的影響，對兩點進行刪除。再對其它的相鄰埋石圖根點進行100條邊的對照、檢查后，可發(fā)現(xiàn)最小的誤差為0，最大誤差為4cm，且誤差分布情況較均勻。

4.2 界址點測量的精度分析

按《地籍調查規(guī)程》（TD/T 1001-2012）的要求，界址點精度一般分為解析界址點精度和圖解界址點精度，我們一般談論的界址點精度指的前者。規(guī)程將解析界址點精度分為三級，其中一級±0.05米、二級±0.075米、三級±0.10米。

（1）邊長檢查：在《地籍測量規(guī)程》中規(guī)定，相鄰界址點間距中誤差為±5cm（一級）是衡量地籍圖精度的重要指標。為此，我們按照每幅圖（比例尺1：500）不少于5%的數(shù)據(jù)，將實測邊長與坐標反算的邊長進行比較，超過兩倍的中誤差（允許±5cm）占檢測邊長總數(shù)的0.5%，超限的原因為采集點位位于屋檐下、樹林邊、高大建筑物等有遮擋的環(huán)境，導致無法進行網(wǎng)絡RTK的正常作業(yè)所致。（2）散點檢查：界址點是地籍管理的重要數(shù)據(jù)，其坐標準確性，直接關系到宗地的權屬和位置，影響到土地使用者的切身利益。《城鎮(zhèn)地籍調查規(guī)程》規(guī)定我國宗地界址點相對鄰近圖根點點位中誤差不超過±5cm（一級）。

我們在17個社區(qū)，按照每幅圖（比例尺1：500）不少于20點進行了抽樣檢查，檢測界址點的點位中誤差。方法為：將RTK采集的細部點與全站儀采集的細部點進行三維坐標（XYZ）比對。超過±5cm，小于±10cm的界址點數(shù)量為4%左右。經過對比分析發(fā)現(xiàn)，造成RTK數(shù)據(jù)錯誤的原因，一是偏離鉛垂線；另一個是RTK信號漂移。

5 結論和建議

單基站CORS系統(tǒng)適用于小城市和縣、鎮(zhèn)。隨著基站之間距離的增加，誤差也會隨之增加，所以CORS系統(tǒng)需要慢慢建立。當前，我國以各省、區(qū)（市）作為區(qū)域單元設立了很多CORS系統(tǒng)網(wǎng)絡，發(fā)揮著很重要的作用。伴隨我國城市建設速度的加快，對GPSC、D、E級控制點的破壞非常大，通常在五到八年間就需要重新布設一次，而對于布設在路面的圖根控制點來說，一二年就基本不存在了。隨著CORS基站的不斷建設和連續(xù)運行，便形成了一個以永久基站為控制點的網(wǎng)絡。所以，可以利用已建成的CORS系統(tǒng)對外開發(fā)使用，收取一定的費用，收費標準可以根據(jù)各地的投入和實際情況制定。當然它的社會效益也是十分重要的。

參考文獻

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