燕 松
(中國建筑材料工業地質勘查中心四川總隊,四川成都 610052)
單基站CORS系統在城鎮地籍測量中的應用
燕松
(中國建筑材料工業地質勘查中心四川總隊,四川成都 610052)
隨著現代科學技術的不斷地推陳出新及互聯網絡技術全方位的行業覆蓋,越來越多的先進科學技術及手段廣泛地運用于各個行業領域。特別是在城鎮地籍測量工作中,運用單基站CORS系統是城鎮地籍測量最新型的測量手段,該項測繪技術具有其技術領域最先進的技術水準,打破了傳統的地籍測量繪制手段,為城鎮地籍測量工作發展提供了更加全面立體的測繪數據。本文將對單基站CORS系統的技術原理及其如何與城鎮地籍測量進行有效結合實施等相關的技術支撐指標及操作細節,進行詳盡的分析闡述。
城鎮地籍測量 單基站CORS系統 RTK技術手段
城鎮地籍測量工作是城鎮土地管理控制規劃管理工作能夠完整實施的最基礎性的保障工作。城鎮地籍測量工作在我國具有傳統的歷史過程,隨著近些年我國整體國民經濟水平能力的不斷提高,要求城鎮化新興發展的步伐更加快速,城鎮建設的土地資源規劃直接影響到其自身現在及未來的整體發展策略。因此,城鎮地籍測量繪制工作越全面、越精細,城鎮經濟資源的建設分配將更加合理、規范。CORS系統已經是專業領域比較成熟的技術,已經在我國多個領域得到了廣泛的應用。可以說,此項目技術手段在城鎮地籍測量工作中的應用,更具有其實用價值和推廣、發展的意義。
城鎮地籍的測量工作是城鎮土地管理控制的重要因素的價值體現,通過先進的科學的測量及觀測的方法和手段(即:利用精密的測量儀器),在明確土地權屬的基礎上,以地籍控制網絡為覆蓋中心,對測量區域的分布范圍的控制測量及零散區域的精確測量,從而測算出城鎮地籍范圍的具體方位、區域大小、歸屬、界址點及模擬地籍圖等相關的城鎮地籍測量要素,以達到城鎮土地相關管理部門及城市發展整體規劃的具體要求。
CORS系統實際上就是連續運行衛星定位服務系統參考站英文發音的首位大寫字母的縮寫,是當代GPS衛星定位系統發展的焦點范圍之一,CORS系統引入到城鎮地籍測量的實際應用中,為整個測繪發展業帶來了前所未有的拓展思維和全新的理念。
2.1單基站CORS系統的特點
所謂CORS系統是一個或者是多個穩固的、持續運轉的衛星定位系統的參考站,利用現代高性能的互聯網絡及數據通信傳輸系統、高速計算機運轉系統所組合而成的控制覆蓋網絡,以實時地為不同地域、不同時差、不同形態、不同級別的需求者自動地提供經過檢驗的不同類型的GPS觀測值(載波相位,偽距)、各種改正數、狀態信息、以及其他有關GPS服務項目。CORS系統主要由如下幾個組成部分[1]。
2.1.1單基站數據的中心系統
CORS系統的核心部分就是數據的中心系統,它能保障CORS系統能夠穩固的安全運轉及持續不間斷地提供定位服務。該系統又可進一步細化為數據的系統及管理用戶的中心兩個組成部分,主要作用于衛星的定位系統所傳輸的數據分析處理、運算及儲存、VRS系統建立模式及差分改正后的數據生成、數據的維護與管理、分類排序。
2.1.2參考信息站子系統
參考信息站子系統主要功能是衛星定位系統數據的接收性能。具體是對衛星定位系統的跟蹤,繼而進行信息采集、信息記錄以及接收該信息,經分類處理后,傳送到數據的管理系統中心。
2.1.3數據信息傳輸子系統
數據信息傳輸子系統主要是對其參考信息站與數據管理中心進行信息互遞的通信管理系統。
2.1.4用戶管理子系統
用戶管理子系統是系統中終極用戶,用戶通過天線接收衛星定位系統的數據,并用接收設備對接收到的數據信息進行儲存和數據處理,通過數據信息傳輸子系統將數據發送到控制與數據的管理中心,以實現對控制及數據的管理中心差分解算數據進行接收處理。
2.2單基站CORS系統的應用原理
CORS系統分為單基站CORS系統和多基站CORS系統。單基站CORS實際上是一個特定區域高速、持續運行的衛星定位系統接收處理站。而多基站CORS系統就是在特定區域內運行的多臺持續的單基CORS站。因此,單基站CORS系統的運行軌跡則是多基站CORS系統的每個運轉的縮影。單基站CORS的基本工作原理如下:第一,在特定區域(可以是一個城市、一個地區或者是一個國家),按照一定的覆蓋距離,長年持久地建立持續不間斷的一個固定GPS衛星定位系統的信息參考站[2]。第二,通過對數據通信管理及現代互聯網管理技術以及計算機操作等技術平臺,在每個信息參考站與數據管理中心建立網絡互聯管理系統。第三,由數據管理中心從信息參考站采集信息數據,利用參考站的網絡互聯系統進行數據處理。第四,經上述處理,分流的信息源向不同的用戶傳遞不同各類的衛星定位系統的原始數據信息、不同類型的RTK改正數據信息等。用戶只要用一臺衛星定位系統接收設備,就可以進行實時、準確、快速的定位導航及相關定位的數據管理功能。即:單基準站系統上有一個專業的控制信息軟件,能夠定時監控衛星定位系統的現狀,儲存和傳輸相關的數據信息。
單基站CORS系統的實現主要就是RTK技術的運用與發展,就是將RTK技術的固定站點向其他流動性的站點輸送的不同類型的信號和數據信息轉化處理為可識別的信號網絡的傳播,在中心站點控制下的分散流動站點進行網絡信息互動。通過RTK技術的廣泛拓展與運用,使單基站CORS系統的覆蓋有效范圍大約在80KM以內,信息可控傳送的數據將更加快捷、準確。
在單基站CORS系統在城鎮地籍測量中的實踐應用,主要涉及到圖根點位的測量工作及細部點位的測量工作。并且,細部點位的測量工作又可以分為:含有界址點位和地物點位等測量。
4.1圖根點位測量的相關工作
在城鎮地籍測量過程中主要外部工作內容就是對區域界址點和細部點位的數據采集過程,通過運用RTK技術實現的單基站CORS系統進行數據的收集。由于衛星定位系統的接收信號及網絡互聯通信的信號被一些高體建筑物或是種植的林木所遮擋,使得單基站CORS系統的數據收集無法順利獲得,因此需要對進行圖根點的測量。傳統的圖根點測量技術已經逐漸被RTK技術所替代,主要因為該新型技術所測量的圖根點有如下優點:第一,測量速度快捷,效率較高,節省人力。通過實例得出:如果采用傳統的全站儀形式進行區域分布測量與采用一臺RTK進行測量相比,后者綜合效能將是前者的3倍多;在人力成本上來衡量,后者將是前者的2倍多。第二,圖根點的選點更加方便和靈活,隨機性也大大加強。采用RTK對圖根點進行布測可打破傳統方法,進行跨越式的選點,其界址點位與細部點位可以實際情況進行自由距離的選擇。同時,可以避免由于測量圖根點的過早,使得圖根點的布點信息被破壞或丟失。第三,測量區的分布網更具有層次,圖根點的精度及準確率較高并且均勻。因RTK測量圖根點的技術方法更具有獨立觀測性,使觀測數據不受相鄰的其他布測的圖根點的影響,因此精度較均勻。從而達到高密精準的效果。
4.2細部點位測量的相關工作
對于城鎮地籍測量來說,無論從界址點位還是地物點位的具體測量,對精度的要求,包括絕對性還是相對性都要求較高的水準。因此,在細部點位測量時,要求RTK的區域位置的相位中心點和細部點位都應在同一鉛垂線上,以確保測點的平面精度[3]。利用RTK進行細部點位的采集工作具有以下特點:第一,采集點位更加靈活、效率較高。在操作過程中無需對通視問題作出更多的考量,可以對直接到達的點位進行測量。特別是對于建筑密集的平房院落,優勢較常規測量更為明顯。而且在選擇的RTK測量區域,無需要進行圖根的測量工作,不僅節省時間,而且大大地提高采集測量數據工作的效率。第二,采集的測量精度更高,誤差更加勻稱。采集的細部點位是直接從第一級網直接引入測量的,這樣就減少各個層次之間的坐標信息的傳遞,每個細部點可以直接與第一級網直接對接。每一個細部點都是獨立觀測的,不受其它點誤差的影響。另外,每個細部點都是獨立操作觀測的,減少相鄰之間的觀測誤差。因此在測量細部點時,精準度更高,誤差更加勻稱。
CORS系統基于其完善的技術性能,越來越廣泛應用于諸多領域,特別是在城鎮地籍測量中,單基站CORS系統從投資成本上來說,在城鎮地籍測量建設應用上更具有現實的實際價值。無論是測量精度、測量效率,還是測量的靈活性都具有較大的優越性。
[1]范文元.基于CORS系統的網絡RTK技術在城鎮地籍測量中的應用[J].測繪與空間地理信息,2012,06:96-98.
[2]陳明華,吳遇文.單基站CORS系統在中小區域測繪中的應用探討[J].測繪,2011,03:131-133.
[3]張漢慶.單基站CORS系統在宣城市建設用地勘測定界中的應用[J].科技資訊,2014,14:4-5.