【摘 要】CORS系統(tǒng)在實際應(yīng)用中給測繪行業(yè)發(fā)展帶來了巨大的進步,其實時性、高精度性使得其在測繪工作中廣泛應(yīng)用,對測繪作業(yè)的效率提升起到了關(guān)鍵的作用,但是,在應(yīng)用中出現(xiàn)的一系列問題我們需要不斷總結(jié),積累經(jīng)驗,最終形成一系列作業(yè)方法及流程,指導我們實際工作?;蛘邽镃ORS系統(tǒng)性能的改進提升提供反饋意見,最終促進CORS系統(tǒng)更好的為我們測繪行業(yè)發(fā)展提供服務(wù)。
【關(guān)鍵詞】CORS系統(tǒng);RTK;精度;誤差
1.CORS的分類
(1)單基站系統(tǒng),就是只有一個連續(xù)運行站。類似于一加一的RTK,只不過基準站由一個連續(xù)運行的基準站代替,基準站上有一個控制軟件實時監(jiān)控衛(wèi)星的狀態(tài),存儲和發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)。
(2)多基站系統(tǒng):分布在一定區(qū)域內(nèi)的多臺連續(xù)觀測站,每一個觀測站都是一個單基站,同時每一個單基站還有一個中央控制計算機控制。
最初的網(wǎng)絡(luò)RTK是利用分布較為均勻的連續(xù)運行參考站(CORS)進行單站控制,用戶站從一個參考站的有效精度范圍進入另一個參考站的精度范圍,嚴格意義上講是多參考站常規(guī)RTK,如果要使基線精度優(yōu)于3厘米,需要在一個區(qū)域內(nèi)密集的布設(shè)參考站,站間距離應(yīng)小于30km。精度隨著基線的增長而衰減,且分布不均勻,如果要求按一定精度覆蓋整個區(qū)域,需要架設(shè)較多的參考站。多參考站常規(guī)RTK模式雖然在一個較大范圍內(nèi)滿足了精度要求,但需要的投資也是巨大的。
2.CORS系統(tǒng)在地籍測量中的應(yīng)用
在全國第二次土地調(diào)查中,城鎮(zhèn)地籍測量利用了Leika公司建立的單基站CORS系統(tǒng)對圖根點進行了測量,體現(xiàn)以下幾方面優(yōu)點:
(1)對圖根點測量速度快、效率高,并且節(jié)省人工。
(2)圖根點選點靈活、適當,隨機性強。
(3)減少測區(qū)布網(wǎng)層次,圖根點精度較高并且均勻。
相對于細部測量而言,則體現(xiàn)以下優(yōu)點:
(1)采集點靈活,效率高。
(2)采集點精度高,誤差均勻。
3.注意事項
通過對測繪過程中碰到的各類問題進行匯總、分類,將其主要分為儀器及儀器設(shè)置問題、移動通信信號、觀測環(huán)境以及地表沉降四方面,并針對不同類型問題提出如下解決辦法:
3.1儀器及儀器設(shè)置問題
碰到此類問題應(yīng)檢查儀器參數(shù)設(shè)定是否變化,儀器硬件是否損壞,可以采用兩臺儀器同時進行工作、對照的方法進行,可以確定有問題儀器的問題所在,如果兩臺儀器都不能正常工作則聯(lián)系CORS服務(wù)中心或儀器服務(wù)商進行解決。
3.2移動通信網(wǎng)絡(luò)信號問題
(1)首先,檢查SIM卡是否接觸不良、欠費或者損壞,可采用更換SIM卡的方法進行解決。(2)其次,確定工作區(qū)域是否處于信號盲區(qū),可采用到其他工作區(qū)域?qū)嶒灥姆椒ɑ蛘哂檬謾C軟件測試網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的方法來確定。(3)碰到該類問題可采用兩種方法來解決。其一,在外圍布設(shè)控制點,然后做全站儀導線進行控制。其二,在外圍預(yù)留控制點,在控制點上架設(shè)基準站,輸入該地區(qū)七參數(shù)并進行測繪。
3.3 CORS系統(tǒng)高程錯誤
由地面沉降引起的高程誤差屬于系統(tǒng)誤差,超出限差規(guī)定會影響測繪成果的正常使用,因此必須予以糾正,主要有以下幾種方法:(1)定期(根據(jù)當?shù)爻两邓俾蚀_定)進行大地控制測量以及水準測量,重新求定轉(zhuǎn)換參數(shù),并將前一期基礎(chǔ)圖轉(zhuǎn)換至現(xiàn)勢性較好的測繪成果。這樣新測的測繪成果與基礎(chǔ)圖的統(tǒng)一性便得到了保證,精度較高,但是工作量相對較大。(2)定期對求定轉(zhuǎn)換參數(shù)的控制點進行靜態(tài)GPS測量,并得到一套現(xiàn)勢性較好的WGS-84坐標,并根據(jù)之前求得的七參數(shù)轉(zhuǎn)換得到一套現(xiàn)勢性較好的西安80坐標,通過上一期西安80坐標與本次西安80坐標計算得到80坐標系不同時期的轉(zhuǎn)換參數(shù),并通過該參數(shù)將基礎(chǔ)圖轉(zhuǎn)換為現(xiàn)勢性較好的基礎(chǔ)圖。(3)定期對求定轉(zhuǎn)換參數(shù)的控制點進行靜態(tài)GPS測量,得到一套現(xiàn)勢性較好的WGS-84坐標,求定本期WGS-84坐標與上一期80坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。并在之后的CORS系統(tǒng)測量時采用新的校正參數(shù),這樣新測的測繪成果與基礎(chǔ)圖便達到了一致,也保證了測繪成果的正常利用。前兩種方法均為在一定的時期內(nèi)將基礎(chǔ)圖形根據(jù)實測高程轉(zhuǎn)換至沉降后的高程上來,保證了基礎(chǔ)圖的現(xiàn)勢性,但是實際工作量卻增大了不少,并且由于兩期基礎(chǔ)圖高程會產(chǎn)生不一致的現(xiàn)象,重新利用基礎(chǔ)圖形時,必須要要重新進行高程數(shù)據(jù)的采集。因此不利于建設(shè)規(guī)劃部門的應(yīng)用,尤其是針對建設(shè)周期比較長的項目。而最后一種方法為在一定時期內(nèi)“將錯就錯”,將新測的高程測繪成果轉(zhuǎn)換至已沉降后的基礎(chǔ)圖上,在國家定期進行統(tǒng)一控制測量時,我們再將基礎(chǔ)圖轉(zhuǎn)換至現(xiàn)勢性較好的基礎(chǔ)圖。這種情況下保證了基礎(chǔ)圖的高程成果在一定時期內(nèi)不會變化,有利于城市建設(shè)中測繪成果的可持續(xù)性利用。
4.CORS系統(tǒng)在城鎮(zhèn)地籍測量中的應(yīng)用的精度分析
4.1圖根點測量的精度分析
在城鎮(zhèn)地籍測量中,在樓房建筑區(qū)及主要街道采用RTK-GPS與CORS系統(tǒng)連接,共施測埋石圖根點197個,臨時圖根點約500個。采用全站儀對埋石圖根點進行量邊比對檢查,發(fā)現(xiàn)2個RTK圖根點存在粗差,分析其原因,主要所選點距高壓線較近,受電磁場影響較大,因此對該點進行剔除。對其它相鄰埋石圖根點進行了103條邊的檢查,發(fā)現(xiàn)最小誤差為0.0cm,最大誤差為4.0cm,中誤差為±1.1cm。誤差分布與所占比例詳細情況見表2相鄰埋石圖根點邊長檢測表。從表2中可以看出小于2.0cm的誤差占70.9%,大于3.0cm的誤差進占11.6%,所有埋石圖根點的誤差均小于±5cm,完全滿足《第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》(TD/T1014—2007)相關(guān)技術(shù)要求。對臨時圖根點采用測站定向檢查方法,未做詳細技術(shù)統(tǒng)計。
4.2對細部點測量的精度分析
在城鎮(zhèn)地籍測量中,對細部點按量邊和打點兩種方式進行了抽樣檢查,量邊的數(shù)量一般每個街坊不少于20條,宗地數(shù)量多的可多量些。將外業(yè)實地檢測的邊長與內(nèi)業(yè)坐標反算的邊長進行比較,超過2倍中誤差(10厘米)的視為粗差,對于與粗差相關(guān)的邊和點到實地查找原因進行更正。對每個檢查過的街坊計算距離中誤差。
作業(yè)小組對界址邊檢查的同時,對街坊內(nèi)的界址點或地物點也進行了抽樣檢查,在每個街坊內(nèi)有選擇的(均勻分布)抽取不少于20個點進行坐標檢查。將外業(yè)檢測的坐標與原測的坐標進行比較,計算外業(yè)觀測的點位誤差。對每個檢查過的街坊計算點位中誤差。全測區(qū)共進行坐標點位外業(yè)實地檢查17個街坊。無論是點位檢查,還是量邊檢查,利用RTK測量的細部點與常規(guī)設(shè)備全站儀測量的細部點情形相似,粗差個數(shù)在4%左右,分析粗差存在的原因主要有兩點。一是RTK置中誤差,即RTK的相位中心和點位中心不在同一鉛垂線上(主要原因);二是由于RTK信號漂移等引起的飛點(個別點現(xiàn)象)。拋開粗差后,計算的點位中誤差和邊長中誤差均滿足《第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》(TD/T1014—2007)相關(guān)技術(shù)要求,并且精度略高于常規(guī)測量方法,因此該方法行之有效。
總之,單基站CORS系統(tǒng)適用于面積較小的市、縣,并且隨著距基站距離的增加,誤差會逐漸增大,因此網(wǎng)絡(luò)CORS系統(tǒng)正在逐漸興建。目前在全國各地以省或地區(qū)為區(qū)域單位已建立了許多網(wǎng)絡(luò)CORS系統(tǒng)。無論是單基站CORS系統(tǒng),還是網(wǎng)絡(luò)CORS系統(tǒng),都在測繪領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用,預(yù)計最近5年內(nèi)CORS系統(tǒng)會遍布全國各地。由于CORS系統(tǒng)的出現(xiàn),今后的測量方式、方法和測量效率也會發(fā)生巨大的變化,這是一場測量技術(shù)的重要革命。
【參考文獻】
[1]徐紹銓,張華海,楊志強,王澤民.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢大學出版社,2004年修訂版.