許江濤
(河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院,河南 焦作 454000)
地籍測量中連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)的應(yīng)用
許江濤
(河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院,河南 焦作 454000)
介紹了連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)(CORS)的優(yōu)勢、組成和系統(tǒng)原理,及其在地籍測量中的應(yīng)用,對CORS新技術(shù)的應(yīng)用有一定的參考意義。
CORS;GNSS;RTK;地籍測量
伴隨全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,簡稱GNSS)、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷發(fā)展,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK(Real Time Kinematic)技術(shù)基本成熟,大大提高了測繪成果的精度,實(shí)用性和高效性。但RTK具有一定的局限性。如:單基站作業(yè)模式下每次都要單獨(dú)架設(shè)基準(zhǔn)站,并且測量的精度和可靠性隨著作業(yè)半徑的增大而降低,為了克服RTK技術(shù)上的缺陷,用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)(Continuous Operational Reference Systems,簡稱CORS),在各地陸續(xù)建立,它具有操作簡便、成本低、精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、覆蓋率廣等優(yōu)點(diǎn),特別是CORS系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)RTK測量功能的實(shí)現(xiàn)改變了傳統(tǒng)測量作業(yè)模式,較大的提高了測繪工作的效率。
1.1 CORS系統(tǒng)原理
連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)是建立在GNSS硬件的等技術(shù)平臺之上。它將衛(wèi)星定位技術(shù)和地理信息技術(shù)、通信技術(shù)和軟件有機(jī)的結(jié)合在一起,為用戶提供了全新、透明、可視、實(shí)時(shí)的測量服務(wù)。CORS技術(shù)就是利用地面布設(shè)的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)站組成GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站(CORS),綜合利用各個(gè)基站的觀測信息,通過建立精確的誤差修正模型,實(shí)時(shí)發(fā)送RTCM差分改正數(shù)來修正用戶的觀測值精度,在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶的高精度導(dǎo)航定位服務(wù)。
1.2 CORS系統(tǒng)組成
CORS系統(tǒng)由參考站子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理中心子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)和用戶應(yīng)用子系統(tǒng)四部分組成。各子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)互聯(lián),形成一個(gè)分布于整個(gè)地區(qū)的局域網(wǎng)。
1.2.1 參考站子系統(tǒng)
參考站子系統(tǒng)是CORS的基準(zhǔn)點(diǎn),用于實(shí)現(xiàn)對衛(wèi)星信號的采集、跟蹤、記錄和傳輸。主要設(shè)備應(yīng)包括不間斷電源、GNSS接收機(jī)、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、防雷和防電涌設(shè)備和相應(yīng)軟件等。
1.2.2 數(shù)據(jù)處理中心子系統(tǒng)
數(shù)據(jù)處理中心子系統(tǒng)是CORS的核心,具有數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)監(jiān)控、信息服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理等功能。數(shù)據(jù)處理對基準(zhǔn)站的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量分析和評價(jià)、數(shù)據(jù)綜合、數(shù)據(jù)分流和數(shù)據(jù)存儲(chǔ);系統(tǒng)監(jiān)控功能是自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)、遠(yuǎn)程管理、故障分析與故障警視;信息服務(wù)功能是提供事后精密處理服務(wù)、坐標(biāo)系高程系轉(zhuǎn)換服務(wù)、控制測量、工程測量軟件下載和計(jì)算服務(wù)。
1.2.3 數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)
CORS各部分的連接是通過通信子系統(tǒng)完成的,數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)有兩部分組成,一是將基準(zhǔn)站觀測數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)中心,其通訊采用數(shù)字電路或VPN網(wǎng)絡(luò);二是把GNSS差分?jǐn)?shù)據(jù)傳送到用戶系統(tǒng)。其通信方式主要采用GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)。
1.2.4 用戶應(yīng)用子系統(tǒng)
用戶應(yīng)用系統(tǒng)按照應(yīng)用精度可分為厘米級用戶系統(tǒng)、亞米級用戶系統(tǒng)、米級用戶系統(tǒng)等。各類用戶通過GNSS天線接收衛(wèi)星數(shù)據(jù),通過通訊模塊接收控制中心發(fā)出的差分改正數(shù)據(jù),接收機(jī)計(jì)算出用戶所在位置的坐標(biāo)。
1.3 CORS系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢
CORS的出現(xiàn)將使一個(gè)地區(qū)的所有測繪工作成為一個(gè)有機(jī)的整體,結(jié)束以前GNSS作業(yè)單打獨(dú)斗的局面。與傳統(tǒng)RTK測量作業(yè)方式,其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在:1)為測繪工作提供了一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn),能夠從根本上解決不同行業(yè)、不同部門之間坐標(biāo)系統(tǒng)的差異問題。2)GNSS的有效服務(wù)范圍得到了極大的擴(kuò)展;3)采用連續(xù)基站,用戶隨時(shí)可以觀測,使用方便,提高了工作效率;4)擁有完善的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng),由于消除或削弱各種系統(tǒng)誤差的影響,還可獲得高精度和高可靠性的定位結(jié)果;
連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)(CORS)能夠全年,全天24小時(shí)連續(xù)不斷地運(yùn)行,可以取代常規(guī)大地測量控制網(wǎng)。用戶只需一臺GNSS接收機(jī)和一個(gè)隨機(jī)手簿即可進(jìn)行毫米級、厘米級、分米級、米級的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)的快速定位、測量。全天候支持各種類型的GNSS測量、定位、變形監(jiān)測和放樣作業(yè)。
2.1 地籍控制測量
常規(guī)控制測量如三角測量、導(dǎo)線測量,要求點(diǎn)間通視,費(fèi)工費(fèi)時(shí),而且精度不均勻,外業(yè)中不知道測量成果的精度。GNSS靜態(tài)、快速靜態(tài)相對定位測量無需點(diǎn)間通視能夠高精度地進(jìn)行各種控制測量,但是需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不能實(shí)時(shí)定位并知道定位精度,內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求必須返測量。而用CORS技術(shù)進(jìn)行控制測量既能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果,又能實(shí)時(shí)知道定位精度,這樣可以大大提高作業(yè)效率。應(yīng)用CORS技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位可以達(dá)到厘米級的精度,因此,除了高精度的控制測量仍采用GNSS靜態(tài)相對定位技術(shù)之外,CORS技術(shù)均可用于地籍和宗地測量中的控制測量。
2.2 權(quán)屬點(diǎn)測量
地籍及宗地測量是精確測定土地權(quán)屬界址點(diǎn)的位置,供國土部門使用的大比例尺的地籍平面圖和宗地圖,并量算土地和建筑面積。地籍和宗地測量中應(yīng)用CORS技術(shù)測定每一宗土地的權(quán)屬界址點(diǎn)以及測繪地籍與宗地圖,能實(shí)時(shí)測定有關(guān)界址點(diǎn)及一些地物點(diǎn)的位置并能達(dá)到要求的厘米級精度。但在影響衛(wèi)星信號接收的遮蔽地帶,還得借助于全站儀、測距儀、經(jīng)緯儀等測量工具,采用解析法或圖解法進(jìn)行細(xì)部測量。
CORS技術(shù)具有高投入高回報(bào)高產(chǎn)出的優(yōu)勢,作為當(dāng)今GNSS 技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)和主要方向之一,已經(jīng)越來越多地服務(wù)于測繪應(yīng)用。
[1]任志剛.CORS技術(shù)在城鎮(zhèn)地籍測量中應(yīng)用實(shí)例[J].現(xiàn)代測繪,2011,02
[2]王群才.淺析CORS系統(tǒng)在地籍測量中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,24
P228.4
A
1003-5168(2015)11-100-01