河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院 河南 鄭州 450000

1 前言

2020年7月31日,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式建成開通并投入應(yīng)用。北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國之大器,利國惠民,服務(wù)全球,造福人類。北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位的精度:靜態(tài)為厘米級(jí)、動(dòng)態(tài)為分米級(jí)。千尋CORS系統(tǒng)就是北斗定位技術(shù)的具體應(yīng)用。通過千尋CORS系統(tǒng)RTK對(duì)已知的D級(jí)GPS控制點(diǎn)進(jìn)行校核比較,利用北斗定位技術(shù)的RTK平面精度≤5cm、高程精度≤10cm,能夠滿足河南省轄區(qū)內(nèi)的工程測(cè)量、不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪、測(cè)繪航空攝影、海洋測(cè)繪等常規(guī)領(lǐng)域的測(cè)繪工作需要。

2 北斗定位技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域進(jìn)行常規(guī)控制測(cè)量時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)

北斗定位技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量作業(yè)時(shí)必須注意以下事項(xiàng):①控制點(diǎn)點(diǎn)位所在的區(qū)域應(yīng)被北斗衛(wèi)星信號(hào)有效覆蓋,確保接收機(jī)能夠通過北斗衛(wèi)星穩(wěn)定地連接千尋CORS系統(tǒng)。②控制點(diǎn)點(diǎn)位所在的位置必須在千尋CORS系統(tǒng)有效覆蓋范圍內(nèi)。③控制點(diǎn)點(diǎn)位視野開闊,視場(chǎng)內(nèi)連續(xù)障礙物的高度角不宜大于15°。④控制點(diǎn)點(diǎn)位遠(yuǎn)離微波塔、發(fā)射天線等大功率無線電發(fā)射源200m以上,遠(yuǎn)離高壓輸電線路100m以上。⑤控制點(diǎn)點(diǎn)位遠(yuǎn)離反射電磁波信號(hào)強(qiáng)烈的物體50m以上。⑥控制點(diǎn)位置交通方便,并有利于其他測(cè)量手段的擴(kuò)展應(yīng)用。⑦千尋CORS網(wǎng)絡(luò)RTK在利用北斗定位技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量作業(yè)時(shí),必須使用三腳架,對(duì)中、整平后量測(cè)儀器高度,并正確設(shè)置儀器高類型和量取位置。同時(shí),實(shí)時(shí)在作業(yè)區(qū)內(nèi)或者靠近作業(yè)區(qū)采集兩個(gè)及以上已知點(diǎn)的坐標(biāo)和高程,并加以比較檢核,當(dāng)平面差值≤5cm、高程差值≤10cm時(shí),可以施測(cè)待定的加密控制點(diǎn)。每個(gè)待定加密控制點(diǎn)均要求采集三組點(diǎn)位坐標(biāo)和高程,在滿足限差要求時(shí)取平均值提供給內(nèi)業(yè)和外業(yè)進(jìn)行合理利用。

3 北斗定位技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域進(jìn)行常規(guī)控制測(cè)量的實(shí)戰(zhàn)案例比較分析

2020年9月,我院實(shí)施羅山縣農(nóng)村房屋不動(dòng)產(chǎn)登記(第二標(biāo)段)項(xiàng)目的彭新鎮(zhèn)曾店村權(quán)籍調(diào)查,開展地籍測(cè)繪和房產(chǎn)測(cè)量工作。本項(xiàng)目基礎(chǔ)比例尺1:500,2000國家大地坐標(biāo)系,1985國家高程基準(zhǔn),中央子午線114°,高斯-克呂格投影,3°分帶。測(cè)區(qū)主要為分散的村莊(農(nóng)村居民點(diǎn)),地勢(shì)起伏較大,建筑物和構(gòu)筑物呈散列狀分布,分布不均勻,視野狹小。

首先,利用測(cè)區(qū)附近已知的D級(jí)或者E級(jí)GPS控制點(diǎn),利用北斗定位技術(shù)的RTK[思拓力S311雙頻測(cè)地型GPS接收機(jī),其RTK平面定位精度為±(5+1ppm×D)mm、高程測(cè)量精度為±(10+1ppm×D)mm]進(jìn)行一級(jí)、二級(jí)圖根控制點(diǎn)定測(cè),每次采集坐標(biāo)前均對(duì)已知E級(jí)GPS點(diǎn)進(jìn)行了坐標(biāo)檢測(cè),共定測(cè)一級(jí)圖根控制點(diǎn)30個(gè)、二級(jí)圖根控制點(diǎn)18個(gè)。

其次,借助上述控制點(diǎn)合理布設(shè)一級(jí)、二級(jí)圖根導(dǎo)線網(wǎng)1個(gè),利用中海達(dá)ZTS-121R型全站儀[測(cè)角精度2″、測(cè)距綜合標(biāo)準(zhǔn)差為±(2+1ppm×D)mm]進(jìn)行導(dǎo)線水平角觀測(cè),水平角觀測(cè)一測(cè)回;邊長往返觀測(cè)一測(cè)回;累計(jì)布測(cè)一級(jí)圖根導(dǎo)線網(wǎng)點(diǎn)10個(gè),平均邊長208.58m;布測(cè)二級(jí)圖根導(dǎo)線點(diǎn)6個(gè),平均邊長158.26m。內(nèi)業(yè)平差計(jì)算后,一級(jí)圖根導(dǎo)線網(wǎng)最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差為Mxy=±3.6cm,二級(jí)圖根導(dǎo)線網(wǎng)最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差最大值為Mxy=±4.8cm。

最后,內(nèi)業(yè)對(duì)兩種方法獲得的同一個(gè)控制點(diǎn)成果進(jìn)行比較分析:一級(jí)圖根控制點(diǎn)的點(diǎn)位誤差最大值±3.8cm、二級(jí)圖根控制點(diǎn)的點(diǎn)位誤差最大值±4.9cm、高程誤差最大值±8.5cm。可見,北斗定位技術(shù)(千尋CORS)RTK可以代替地籍測(cè)繪控制測(cè)量的常規(guī)一級(jí)圖根點(diǎn)導(dǎo)線測(cè)量及二級(jí)圖根點(diǎn)加密控制測(cè)量。實(shí)際作業(yè)在滿足一級(jí)圖根點(diǎn)間距≥200m,二級(jí)圖根點(diǎn)間距≥150m的條件時(shí),可以利用北斗定位技術(shù)(千尋CORS)RTK直接加密圖根級(jí)控制點(diǎn)。

4 北斗定位技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域數(shù)字化地形圖測(cè)繪方面的應(yīng)用分析

在測(cè)繪領(lǐng)域各種大比例尺、中比例尺紙質(zhì)圖件和電子版圖件是測(cè)繪項(xiàng)目必須提交的成果之一。例如:地形圖、宗地圖、地塊分布圖、勘測(cè)定界圖、規(guī)劃圖等圖件。上述圖件必須通過碎部測(cè)量獲得。根據(jù)不同圖件的需要,分別利用北斗定位技術(shù)(千尋CORS)RTK測(cè)量無需通視性和全天候的特點(diǎn),按流水號(hào)依次采集需要測(cè)量碎部點(diǎn)的精確三維坐標(biāo),并保存到GPS手簿中。例如:地物點(diǎn)、地形地貌特征點(diǎn)、界址線、界址點(diǎn)、規(guī)劃設(shè)計(jì)點(diǎn)位等。通過北斗定位技術(shù)(千尋CORS)RTK外業(yè)采集的數(shù)據(jù),內(nèi)業(yè)借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理,然后利用南方CAIS9.0繪圖制圖軟件或其它成圖軟件在電腦上進(jìn)行人工互動(dòng)編制測(cè)繪項(xiàng)目需要提交的圖件;各種圖件均采用數(shù)字化機(jī)助制圖與輸出打印,方便快捷,便于利用。

2020年9月,利用北斗定位(千尋CORS)RTK技術(shù),對(duì)我院實(shí)施的羅山縣農(nóng)村房屋不動(dòng)產(chǎn)登記(第二標(biāo)段)項(xiàng)目彭新鎮(zhèn)曾店村的一些能夠接受衛(wèi)星信號(hào)的全站儀已經(jīng)測(cè)量過的地籍圖的界址點(diǎn)、明顯地物點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),同一區(qū)域,共檢測(cè)界址點(diǎn)30個(gè)、地物點(diǎn)60個(gè)。內(nèi)業(yè)對(duì)兩種方法獲得成果相比較,其X,Y差值也符合偶然誤差的特性,界址點(diǎn)點(diǎn)位最大誤差差值為4.5 cm,地物點(diǎn)點(diǎn)位最大誤差差值為4.9 cm、高程誤差最大值±9.5cm?？梢?在觀測(cè)條件具備的情況下,北斗定位技術(shù)(千尋CORS)RTK可以用來進(jìn)行界址點(diǎn)坐標(biāo)采集和碎部點(diǎn)坐標(biāo)采集等,內(nèi)業(yè)根據(jù)采集數(shù)據(jù)編輯制圖并成圖。

5 結(jié)束語

通過北斗定位(千尋CORS)RTK技術(shù)在一些測(cè)繪領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,可以看出北斗定位(千尋CORS)RTK技術(shù)具備下列優(yōu)點(diǎn):①無需架設(shè)參考站,實(shí)現(xiàn)單機(jī)作業(yè),減少了設(shè)備投入費(fèi)用。②大面積覆蓋連續(xù)基站,可以隨時(shí)隨地觀測(cè),使用方便,提高了工作效率。③改進(jìn)了初始化時(shí)間,擴(kuò)大了有效工作的范圍。④使用的是固定可靠的數(shù)據(jù)鏈通訊方式,減少了噪聲干擾。⑤能夠隨時(shí)隨機(jī)輸入輸出測(cè)量數(shù)據(jù),減少了人為記錄產(chǎn)生的粗差,提高了測(cè)繪成果的質(zhì)量和利用效率,能夠做到成果應(yīng)用管理自動(dòng)化、智能化。

總之,實(shí)踐證明北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位(千尋CORS)RTK技術(shù)不僅能夠在測(cè)繪領(lǐng)域進(jìn)行一些常規(guī)測(cè)繪應(yīng)用,而且在陸上交通工具定位導(dǎo)航領(lǐng)域、空中無人機(jī)航飛導(dǎo)航領(lǐng)域、電腦和手機(jī)等網(wǎng)絡(luò)通信工具定位領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。仰望星空,北斗璀璨,腳踏實(shí)地,行穩(wěn)致遠(yuǎn)。未來,許多基于北斗定位功能的新業(yè)務(wù)、新業(yè)態(tài)、新模式將發(fā)展壯大起來。北斗夢(mèng)圓,星耀全球。人們相信,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)將會(huì)為中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和測(cè)繪事業(yè)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。