燕 松
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心四川總隊,四川成都 610052)
單基站CORS系統(tǒng)在城鎮(zhèn)地籍測量中的應用
燕松
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心四川總隊,四川成都 610052)
隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷地推陳出新及互聯(lián)網(wǎng)絡技術(shù)全方位的行業(yè)覆蓋,越來越多的先進科學技術(shù)及手段廣泛地運用于各個行業(yè)領(lǐng)域。特別是在城鎮(zhèn)地籍測量工作中,運用單基站CORS系統(tǒng)是城鎮(zhèn)地籍測量最新型的測量手段,該項測繪技術(shù)具有其技術(shù)領(lǐng)域最先進的技術(shù)水準,打破了傳統(tǒng)的地籍測量繪制手段,為城鎮(zhèn)地籍測量工作發(fā)展提供了更加全面立體的測繪數(shù)據(jù)。本文將對單基站CORS系統(tǒng)的技術(shù)原理及其如何與城鎮(zhèn)地籍測量進行有效結(jié)合實施等相關(guān)的技術(shù)支撐指標及操作細節(jié),進行詳盡的分析闡述。
城鎮(zhèn)地籍測量 單基站CORS系統(tǒng) RTK技術(shù)手段
城鎮(zhèn)地籍測量工作是城鎮(zhèn)土地管理控制規(guī)劃管理工作能夠完整實施的最基礎(chǔ)性的保障工作。城鎮(zhèn)地籍測量工作在我國具有傳統(tǒng)的歷史過程,隨著近些年我國整體國民經(jīng)濟水平能力的不斷提高,要求城鎮(zhèn)化新興發(fā)展的步伐更加快速,城鎮(zhèn)建設的土地資源規(guī)劃直接影響到其自身現(xiàn)在及未來的整體發(fā)展策略。因此,城鎮(zhèn)地籍測量繪制工作越全面、越精細,城鎮(zhèn)經(jīng)濟資源的建設分配將更加合理、規(guī)范。CORS系統(tǒng)已經(jīng)是專業(yè)領(lǐng)域比較成熟的技術(shù),已經(jīng)在我國多個領(lǐng)域得到了廣泛的應用??梢哉f,此項目技術(shù)手段在城鎮(zhèn)地籍測量工作中的應用,更具有其實用價值和推廣、發(fā)展的意義。
城鎮(zhèn)地籍的測量工作是城鎮(zhèn)土地管理控制的重要因素的價值體現(xiàn),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(quán)屬的基礎(chǔ)上,以地籍控制網(wǎng)絡為覆蓋中心,對測量區(qū)域的分布范圍的控制測量及零散區(qū)域的精確測量,從而測算出城鎮(zhèn)地籍范圍的具體方位、區(qū)域大小、歸屬、界址點及模擬地籍圖等相關(guān)的城鎮(zhèn)地籍測量要素,以達到城鎮(zhèn)土地相關(guān)管理部門及城市發(fā)展整體規(guī)劃的具體要求。
CORS系統(tǒng)實際上就是連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務系統(tǒng)參考站英文發(fā)音的首位大寫字母的縮寫,是當代GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)展的焦點范圍之一,CORS系統(tǒng)引入到城鎮(zhèn)地籍測量的實際應用中,為整個測繪發(fā)展業(yè)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(tǒng)的特點
所謂CORS系統(tǒng)是一個或者是多個穩(wěn)固的、持續(xù)運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的參考站,利用現(xiàn)代高性能的互聯(lián)網(wǎng)絡及數(shù)據(jù)通信傳輸系統(tǒng)、高速計算機運轉(zhuǎn)系統(tǒng)所組合而成的控制覆蓋網(wǎng)絡,以實時地為不同地域、不同時差、不同形態(tài)、不同級別的需求者自動地提供經(jīng)過檢驗的不同類型的GPS觀測值(載波相位,偽距)、各種改正數(shù)、狀態(tài)信息、以及其他有關(guān)GPS服務項目。CORS系統(tǒng)主要由如下幾個組成部分[1]。
2.1.1單基站數(shù)據(jù)的中心系統(tǒng)
CORS系統(tǒng)的核心部分就是數(shù)據(jù)的中心系統(tǒng),它能保障CORS系統(tǒng)能夠穩(wěn)固的安全運轉(zhuǎn)及持續(xù)不間斷地提供定位服務。該系統(tǒng)又可進一步細化為數(shù)據(jù)的系統(tǒng)及管理用戶的中心兩個組成部分,主要作用于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分析處理、運算及儲存、VRS系統(tǒng)建立模式及差分改正后的數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)的維護與管理、分類排序。
2.1.2參考信息站子系統(tǒng)
參考信息站子系統(tǒng)主要功能是衛(wèi)星定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接收性能。具體是對衛(wèi)星定位系統(tǒng)的跟蹤,繼而進行信息采集、信息記錄以及接收該信息,經(jīng)分類處理后,傳送到數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)中心。
2.1.3數(shù)據(jù)信息傳輸子系統(tǒng)
數(shù)據(jù)信息傳輸子系統(tǒng)主要是對其參考信息站與數(shù)據(jù)管理中心進行信息互遞的通信管理系統(tǒng)。
2.1.4用戶管理子系統(tǒng)
用戶管理子系統(tǒng)是系統(tǒng)中終極用戶,用戶通過天線接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù),并用接收設備對接收到的數(shù)據(jù)信息進行儲存和數(shù)據(jù)處理,通過數(shù)據(jù)信息傳輸子系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制與數(shù)據(jù)的管理中心,以實現(xiàn)對控制及數(shù)據(jù)的管理中心差分解算數(shù)據(jù)進行接收處理。
2.2單基站CORS系統(tǒng)的應用原理
CORS系統(tǒng)分為單基站CORS系統(tǒng)和多基站CORS系統(tǒng)。單基站CORS實際上是一個特定區(qū)域高速、持續(xù)運行的衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收處理站。而多基站CORS系統(tǒng)就是在特定區(qū)域內(nèi)運行的多臺持續(xù)的單基CORS站。因此,單基站CORS系統(tǒng)的運行軌跡則是多基站CORS系統(tǒng)的每個運轉(zhuǎn)的縮影。單基站CORS的基本工作原理如下:第一,在特定區(qū)域(可以是一個城市、一個地區(qū)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(xù)不間斷的一個固定GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的信息參考站[2]。第二,通過對數(shù)據(jù)通信管理及現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)管理技術(shù)以及計算機操作等技術(shù)平臺,在每個信息參考站與數(shù)據(jù)管理中心建立網(wǎng)絡互聯(lián)管理系統(tǒng)。第三,由數(shù)據(jù)管理中心從信息參考站采集信息數(shù)據(jù),利用參考站的網(wǎng)絡互聯(lián)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理。第四,經(jīng)上述處理,分流的信息源向不同的用戶傳遞不同各類的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)信息、不同類型的RTK改正數(shù)據(jù)信息等。用戶只要用一臺衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收設備,就可以進行實時、準確、快速的定位導航及相關(guān)定位的數(shù)據(jù)管理功能。即:單基準站系統(tǒng)上有一個專業(yè)的控制信息軟件,能夠定時監(jiān)控衛(wèi)星定位系統(tǒng)的現(xiàn)狀,儲存和傳輸相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。
單基站CORS系統(tǒng)的實現(xiàn)主要就是RTK技術(shù)的運用與發(fā)展,就是將RTK技術(shù)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(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化處理為可識別的信號網(wǎng)絡的傳播,在中心站點控制下的分散流動站點進行網(wǎng)絡信息互動。通過RTK技術(shù)的廣泛拓展與運用,使單基站CORS系統(tǒng)的覆蓋有效范圍大約在80KM以內(nèi),信息可控傳送的數(shù)據(jù)將更加快捷、準確。
在單基站CORS系統(tǒng)在城鎮(zhèn)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(guān)工作
在城鎮(zhèn)地籍測量過程中主要外部工作內(nèi)容就是對區(qū)域界址點和細部點位的數(shù)據(jù)采集過程,通過運用RTK技術(shù)實現(xiàn)的單基站CORS系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的收集。由于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的接收信號及網(wǎng)絡互聯(lián)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(tǒng)的數(shù)據(jù)收集無法順利獲得,因此需要對進行圖根點的測量。傳統(tǒng)的圖根點測量技術(shù)已經(jīng)逐漸被RTK技術(shù)所替代,主要因為該新型技術(shù)所測量的圖根點有如下優(yōu)點:第一,測量速度快捷,效率較高,節(jié)省人力。通過實例得出:如果采用傳統(tǒng)的全站儀形式進行區(qū)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(tǒng)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(qū)的分布網(wǎng)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(shù)方法更具有獨立觀測性,使觀測數(shù)據(jù)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(guān)工作
對于城鎮(zhèn)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(qū)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(yōu)勢較常規(guī)測量更為明顯。而且在選擇的RTK測量區(qū)域,無需要進行圖根的測量工作,不僅節(jié)省時間,而且大大地提高采集測量數(shù)據(jù)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(wǎng)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(wǎng)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(tǒng)基于其完善的技術(shù)性能,越來越廣泛應用于諸多領(lǐng)域,特別是在城鎮(zhèn)地籍測量中,單基站CORS系統(tǒng)從投資成本上來說,在城鎮(zhèn)地籍測量建設應用上更具有現(xiàn)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(yōu)越性。
[1]范文元.基于CORS系統(tǒng)的網(wǎng)絡RTK技術(shù)在城鎮(zhèn)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(tǒng)在中小區(qū)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(tǒng)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.