林金標
(福建省地質測繪院,福建 福州 350011)
CORS技術在測繪工程中的應用
林金標
(福建省地質測繪院,福建 福州 350011)
CORS系統(連續運行衛星定位綜合服務系統)在測繪工程中的應用具有操作簡便、測量精度高、使用范圍廣等優點,解決了常規單基站RTK測量存在的技術問題,改變了傳統的測量模式,大大提高了測量的工作效率。本文詳細介紹CORS技術在測繪工程中的應用。
CORS;測繪工程;應用
定位精度高、數據安全可靠、自動化程度高、無誤差積累,可以進行全天候作業,這些都是連續運行衛星定位綜合服務系統(Continuous Operational Reference System,CORS)技術的優勢所在,現已廣泛應用于工程測量、大地測量等領域。CORS技術有助于提升測量的工作效率,對傳統的測量作業流程及模式進行了革新,使得現在的測量工作不僅快捷、簡便,而且實現了測量流程自動化。常規RTK技術面臨的問題就是參考站與流動站之間的距離在不斷加大時,其精度可靠性隨之降低,這是傳統RTK技術存在的不足之處。為了實現對指定的區域范圍內,能夠使RTK技術將實時定位的精度提高到厘米級,CORSRTK技術在發展中得到了完善。CORS-RTK技術是一種全新的技術,在一定的范圍內布設多個基準站,構成GPS連續運行衛星定位綜合服務系統,對這個范圍內形成一個全方位的網狀覆蓋,并通過連續的跟蹤觀測,建立一個精確的誤差改正模型,能夠實時獲取RTK的改正參數,對用戶的觀測值進行改正,使其精度達到最佳,從而可以為廣大用戶提供有效服務范圍更大的、實時的高精度導航與定位。
CORS系統是在一個范圍較大的區域內,由連續運行的GPS參考站進行均勻地布設形成采集系統。各個參考站需要使用設定的采樣率進行連續觀測,利用數據通信系統與系統控制中心的連接,實時將觀測數據傳輸到系統控制中心,各個參考站上傳的觀測數據先在系統控制中心進行預處理及質量分析,然后會對所有的數據進行一個統一的解算。這樣可以對網內各種實時的系統誤差改正項進行估算,解算出該區域的誤差改正模型,即時向廣大用戶發送精確的實時GPS改正數據,同時依據相對定位原理,對廣大用戶的實時三維坐標進行計算,廣大用戶只需要一臺GPS接收機,就可以取得高精確性、高可靠性的定位數據。
CORS技術的出現不是一個偶然,其出現和發展對一個區域的測量工作而言,使本來松散的測量工作結合成了一個有機的整體,結束了曾經只有GPS進行單獨作戰的局面。新型CORS技術與過去傳統的單基站RTK技術相比,優勢主要有以下幾個方面:①為市級行政區、省級行政區乃至更大區域內的定位及測繪工作,提供了可靠的數據及統一的標準,這個作用可以說是非常巨大,從根本上解決了不同行業、不同部門之間對坐標系的差異問題;②用戶不需要架設參考站,實現了真正意義的單機作業,CORS系統的運用能夠給社會創造更大的經濟效益;③擴大了CORS技術在動態領域的有效服務范圍,更有利于車輛、飛機、船舶的精密導航;④CORS技術具有一套完整的數據監控系統,這套系統可以消除或者最大程度地削弱系統誤差,以減少對數據產生的影響,用戶可以獲取可靠性及精確度均極高的定位結果。
3.1 控制測量
城市控制網具有高精度、使用頻繁等特點,為了滿足城市規劃區及建成區的測繪需要,在城區一二級導線點一般在地面上進行布設,但城市的建設步伐較快,這些導線點經常會遭到破壞,嚴重影響建設施工進度。常規控制測量如導線測量、三角測量,都需要點與點之間相互通視,成果精度不均勻。GPS靜態及快速靜態相對位置測量,雖無需點位間相互通視也可以進行高精度的控制測量,但是后續在內業進行數據處理后,發現測量精度不滿足規范或設計要求時,則必須要求外業進行重新測量,不僅費時、費力,而且降低生產效率。而CORS技術在進行控制測量時,既可以實時獲得測量結果,又可以實時取得成果精度,極大地提高測量的工作效率。因此,除高精度的控制測量仍采用GPS靜態相對定位測量技術之外,其他都已經利用精度達到厘米級的網絡CORS技術進行實時定位測量,CORS技術已廣泛地用于地籍圖、地形圖和房產測繪的控制測量[1]。
3.2 地形圖測量
地形圖測量是為城市規劃及各種工程選址提供不同比例尺地形圖的工作,其目的就是為了滿足工程建設對地形圖的各種需要。以往常規的測圖方法,一般先在高等級的國家控制點基礎上加密布設下一級控制點,接著利用圖根控制點和加密控制點,外業采用全站儀對測區內的所有變化的地形、地貌、地物、地類范圍線的形狀、大小、標高等進行全野外數據采集,室內通過計算機成圖專業軟件進行數據處理、圖形編輯而繪制出地形圖。如今,在現代信息技術飛速發展下,CORS技術發展越來越迅速,將CORS技術應用到數字化地形圖測量中,能夠極大地提高地形測量的效率和質量,各級控制點的坐標都可以實現在滿足高精度的要求下進行快速測定。CORS系統網絡RTK優點在于利用極少數各級控制點,使用流動站就可以獲取地物點及地形點的坐標,運用成圖專業軟件進行數字地形圖的繪制,通過計算機與打印機就可以輸出不同比例尺的地形圖,其便捷性不言而喻。
3.3 土地勘測定界測量
CORS技術極大地方便了對土地勘測定界的界樁位置、使用界限進行測定,也可以對地類面積進行測算,提供的測量成果資料可作為各級土地行政主管部門地籍管理、土地審批的依據。通過CORS技術進行土地勘測定界測量,簡化土地勘測定界外業流程,節省人力和物力,提高測量效率[2]。
3.4 線路放線測量
CORS技術中,網絡RTK在市政規劃線路放線測量中取得廣泛應用,與傳統的測量儀器作業相比,CORS技術有著操作簡便、測量速度快、相對精度高等優點。在市政道路工程線路放線時,如果采用網絡RTK技術進行測量,僅需要一個人就可以完成全部的測量工作。只需要將道路設計參數(線路起終點坐標、曲線半徑、轉角等數據)輸入到RTK手簿里,即可進行放樣作業,也可以按照逐樁坐標進行放樣,作業方法靈活,隨時可以互換方法放樣。
3.5 地籍測量
地籍測量主要是測量和確定土地權屬界址點坐標,并按要求繪制地籍圖,提供給國土資源行政主管部門進行土地面積測算使用。現階段,地籍測量是利用網絡CORS-RTK技術進行作業,能夠精簡測繪流程,降低人力物力,減少資源消耗,縮短測繪時間,提高測量結果的精確性和準確性。可以對每一宗土地權屬界址點坐標進行精確測量,能夠將所測量土地權屬界址點和地物點坐標的測量精度提高至厘米級。但是,在衛星信號不好的區域,則需要測距儀、全站儀等測繪儀器配合作業,采用圖解法或者解析法的方法對其他土地權屬界址點和地物點的坐標進行測量。
CORS技術是目前國內GPS的最新技術和發展趨勢,CORS系統具有一定的技術優勢,在測繪工程中應用十分廣泛,在實際測量過程中起到非常良好的應用效果,但也存在一些技術因素的制約而影響成果質量。因此,在測繪工程實踐中,要充分了解影響CORS系統的誤差來源,同時采取一些技術措施加以消除或削弱,這樣更能充分地發揮CORS技術的優勢。隨著導航定位技術的不斷發展更新,CORS技術的應用前景將會非常廣闊。
[1]李天和.為城市發展構筑動態空間基準框架[J].城市勘測,2015(3):32-34.
[2]吳麗敏.CORS系統的建立以及應用[J].武漢大學測繪學院專刊,2012(6):85-87.
Application of CORS Technology in Surveying and Mapping Engineering
Lin Jinbiao
(Fujian Geological Surveying and Mapping Institute,Fuzhou Fujian 350011)
The application of CORS system(Continuous Operational Reference System)in surveying and mapping engineering has the advantages of simple operation,high measuring accuracy and wide application range,to solve the technical problems of conventional single base station RTK measure,change the traditional measurement mode, greatly improve the working efficiency of measuring.This paper introduced the application of CORS technology in surveying and mapping engineering in detail.
CORS;surveying and mapping engineering;application
P228.4;TB22
A
1003-5168(2017)07-0120-02
2017-06-04
林金標(1969-),男,大專,中級工程師,研究方向:地質測繪。