城市網絡CORS技術在地形圖控制網布設中的實踐應用

■唐小江

（佛山市城市規劃勘測設計研究院（佛山市測繪經濟發展公司）廣東佛山528000）

城市網絡CORS技術在地形圖控制網布設中的實踐應用

■唐小江

（佛山市城市規劃勘測設計研究院（佛山市測繪經濟發展公司）廣東佛山528000）

本文主要把CORS的技術作為研究的對象，其包含使用RTK網絡來繪制帶狀的地形圖，同時涉及地形橫斷面與縱斷面的測量，中線測設等。同時結合工程實例分析CORS技術使用方式與精度，驗證建立城市網絡的CORS技術控制網可行性，從而提高工程測量精確性。

城市網絡CORS技術 地形圖控制

近幾年來，房產業發展迅速，城市化規模逐漸變大，城市的變化也越來越快。而在該種前提下，需要大幅度的提高城市的規劃策劃效率，只有這樣才可以滿足新時代發展需要。通常測繪原則是首先要控制好后碎部，所以盡可能提高城市地形圖的控制網設置速度，才是提升規劃測繪的效率前提。

1　城市網絡的CORS技術

城市網絡CORS的系統屬于數字通訊的技術、衛星的定位技術與計算機互聯網技術深度結晶產物。通常CORS的系統主要包含用戶的應用系統、基準站網、定位導航的數據播放體系、數據處理的中心與數據傳輸體系五部分，各個監控研究中心和基準站之間主要通過數據的傳輸體系構成一體，從而組成專用的網絡。近幾年來，在GPS差分的解算技術與通信技術不斷發展的背景下，逐漸出現多站聯合解算的技術，這種技術獲取的流動站坐標精度比較高，該技術使用整網評價估算實行定位。當下一些發達地區逐漸實行省內統一規劃與設計，逐漸構建CORS基站來覆蓋全省市，然后應用信息網絡建立大型網絡基站，還要保證CORS之間的互相連接。此外，在CORS網絡系統基礎上，能夠提供大量GPS聯測的數據，以便參考站的坐標求解，從而獲取衛星鐘差與參考站的鐘差；能夠準確估計對流層的延遲量，構建區域的電離層保護膜，提高GPS的測量結果精準度[1]。

2　應用城市網絡CORS系統裝設控制網

2.1布設高程的控制網

通常高程網的控制與測量，主要使用三角高程與水準的測量方式，以上兩種方式主要把大地的水準面作為基準。通過城市網絡的CORS體系實施高程網的布設，主要把橢球面WGS84當作基準，測量大地高度，這種測量不會出現系統誤差的累計情況，同時和大地的水準面變化沒有關系。此外，三角高程與水準測量方式具有差異，要想通過網絡CORS來測定標高，需要構建高程的模型，實現高程系統轉換。此外，在平原區域的高程異常數值比較小，因為平原大地的水準面變化比較平緩，一般在幾十個平方公里的范圍以內，其起伏大約為0.1～0.2米，而且可以使用高程重力擬合與幾何擬合方式求解大地的精準化。而就城市測圖而言，主要使用高程的幾何擬合方式，和已知高級水準點實行聯測，從而構建高程的模型，并確定高程的異常值，這種方式測試的數據準確性比較高。按照《衛星導航城市測量技術》規范，并且測量精度需要與表一的要求相符合。

表1　各區域測量精度誤差

2.2布設平面的控制網

平面的控制測量一般指在特定范圍以內，構建二維的控制網，以便更好地測量地形圖。平面控制網可以給地形圖的測量提供基準位置，防止測量誤差不斷積累，其對于地形圖的測量至關重要。傳統平面的控制網構建主要使用導線、三角與邊角的測量法，使用傳統方法進行測量時，檢核條件比較多，還會因為測區地物而受到影響，并且布設過程費時費力、不靈活。加之，在布設過程中，沒有均勻分布邊長，會使誤差不斷累積，導致控制點精度受到影響。如果通過城市網絡的CORS系統技術，能夠簡化平面網的布設，相關測量人員僅需在測量范圍內根據均勻分布源自與相應等級，控制好導線的長度，準確測量出相應點位置。此外，外業測量僅需一臺RTK的接收機即可進行平面的控制網點布設，并在使用時將已知轉換參數輸入CORS的模型中，相應接收機可申請城市網絡CORS的服務，同時嚴格控制接收機的所在位置，然后根據所在位置來分配基準站，最終構建平面參考的模型，同時根據需要輸入轉換的參數，并把WGS84的坐標轉換為所在城市的獨立坐標體系。近幾年來普遍使用CORS的技術定位，這種技術定位精度為厘米級，能夠滿足城市的規劃測量需要[2]。

3　城市網絡CORS在工程中的應用

本次研究工程屬于某市的一個重點工程，測圖的面積大約為四十平方公里，但由于工期時間比較緊，為提高作業的效率，需要應用CORS技術來布設控制網。一般控制網布設思路如下：使用城市網絡CORS控制網，測量相應點位置，并將所測數據作為平面控制起算的資料，設置首級平面的控制點，然后發展成圖根的控制點與二級平面的控制點。通常高程控制主要是應用已有二級的網進行控制，同時通過高程的幾何擬合方式構建高程的異常模型，并布設高程的控制網，還要達到四級水準測量的進度。

為了保證高程測量精確性，在作業過程中，需要使用高標準的測量方式進行測量。并在城市網絡CORS基礎上設置一級的控制網，每一平方公里需要布設三個以上的一級點，保證布點的均勻性，通視方向必須超過兩個。要將一級的控制點選擇路邊的人行道上或者是相對穩定的路邊，并在一級的控制網基礎上增設二級點，盡可能符合圖根點需要，每一平方公里的二級點必須超過七個。二級點應該選在較為開闊的位置，距離高壓線的位置應該超過五十米，與電視塔、微波塔之間的距離要超過兩百米。此外，為了使用方便，不應把一級點與二級點選在高層的建筑上，一般要布設在土堆上、開闊路邊與路口等。但由于動態的CORS比靜態的GPS誤差大，所以在設計項目的過程中，需要針對CORS測量數據質量采取相應的控制措施，具體如下：

第一，傳統檢核的比較法，也就是應用全站儀來比較檢核CORS布設控制網點，并按照側邊測距、測角誤差對控制網進行評估，確保控制網與相關等級要求相符合，一旦發現問題，需要及時采取解決措施。

第二，重測的比較法，當初始化完成以后，需要重點抽測一些已經測過的控制點，只有確認無誤以后才可以測量其他點。本次研究中，共分派了三個作業組，通過25天的時間將控制網的布設工作完成，一共布設了324個一級控制點與2341個二級控制點，野外操作按照10%比例抽查，平面誤差最大值為3.5厘米，點位的誤差大約為2.3厘米，最大的較差是5厘米，高程誤差是2.3厘米。抽查了230個圖根的控制點，平面最大的誤差是3.4厘米，點位誤差為2.6厘米，最大較差是4.4厘米，高程誤差是2.2厘米。上述各種精度都與規范要求相符合，可見使用CORS來布設控制網效果比較好，能夠滿足測量要求[3]。

4　注意事項

第一，在布設一級、二級的導線點時，導線點精度會因為選點位置而受到影響，因此，導線點布設應遠離高壓的電線塔、大面積與水域與信號的發射塔，確保信號傳輸不會受到干擾。

第二，為了確保測量精度，需要根據測量點實際情況進行測量，PDOP值的選擇不能超過4，衛星的高度角應該超過15，衛星個數也要超過6個。

第三，在上午時段或者是天氣比較好的時候，城市網絡CORS的基站信號比較穩定，比較容易獲取固定解，因此，在測量時，需要準確掌握測量時間，盡可能降低誤差。

第四，當測量區域有高級水準點，需要使用GPS聯測，當處于平差時可把測量結果當做高程異常檢查數據與起算數據，從而提高測量精確度。

5　結語

總而言之，通過城市網絡的CORS技術構建地形的控制網比較有效，而且可行性比較高，操作過程比較簡單，能夠嚴格控制測量質量，同時測量結果也符合一級、二級控制網的精度要求。近年來，國內CORS技術建設不斷加快，實現了全國范圍內CORS基站的聯網，測量精度逐漸提高，在某種程度上拓寬了城市網絡CORS應用的范圍。

[1]賈高,常健,馬強.淺析全數字測圖方法在高精度多要素地形圖測量中的應用 [J].巖土工程技術,2015,21(12):69～72.

[2]郎柏林.內外業一體化測圖系統的設計與實現～～基于平板電腦、網絡RTK及超站儀技術 [J].城市建設理論研究（電子版）,2013,21(03):1～5.

[3]歐陽芳,鄧吉秋,王路希.基于小比例尺基礎地形圖不完整道路數據的路網智能構建[J].科技視界,2015,13(17):149～150.

P2[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～298～1