淺談CORS系統在地籍測量中的應用

【摘 要】CORS系統在實際應用中給測繪行業發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用，對測繪作業的效率提升起到了關鍵的作用，但是，在應用中出現的一系列問題我們需要不斷總結，積累經驗，最終形成一系列作業方法及流程，指導我們實際工作?；蛘邽镃ORS系統性能的改進提升提供反饋意見，最終促進CORS系統更好的為我們測繪行業發展提供服務。

【關鍵詞】CORS系統；RTK；精度；誤差

1.CORS的分類

（1）單基站系統，就是只有一個連續運行站。類似于一加一的RTK，只不過基準站由一個連續運行的基準站代替，基準站上有一個控制軟件實時監控衛星的狀態，存儲和發送相關數據。

（2）多基站系統：分布在一定區域內的多臺連續觀測站，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。

最初的網絡RTK是利用分布較為均勻的連續運行參考站（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RTK，如果要使基線精度優于3厘米，需要在一個區域內密集的布設參考站，站間距離應小于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域，需要架設較多的參考站。多參考站常規RTK模式雖然在一個較大范圍內滿足了精度要求，但需要的投資也是巨大的。

2.CORS系統在地籍測量中的應用

在全國第二次土地調查中，城鎮地籍測量利用了Leika公司建立的單基站CORS系統對圖根點進行了測量，體現以下幾方面優點：

（1）對圖根點測量速度快、效率高，并且節省人工。

（2）圖根點選點靈活、適當，隨機性強。

（3）減少測區布網層次，圖根點精度較高并且均勻。

相對于細部測量而言，則體現以下優點：

（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置問題、移動通信信號、觀測環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儀器及儀器設置問題

碰到此類問題應檢查儀器參數設定是否變化，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系CORS服務中心或儀器服務商進行解決。

3.2移動通信網絡信號問題

（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，確定工作區域是否處于信號盲區，可采用到其他工作區域實驗的方法或者用手機軟件測試網絡穩定性的方法來確定。（3）碰到該類問題可采用兩種方法來解決。其一，在外圍布設控制點，然后做全站儀導線進行控制。其二，在外圍預留控制點，在控制點上架設基準站，輸入該地區七參數并進行測繪。

3.3 CORS系統高程錯誤

由地面沉降引起的高程誤差屬于系統誤差，超出限差規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（根據當地沉降速率確定）進行大地控制測量以及水準測量，重新求定轉換參數，并將前一期基礎圖轉換至現勢性較好的測繪成果。這樣新測的測繪成果與基礎圖的統一性便得到了保證，精度較高，但是工作量相對較大。（2）定期對求定轉換參數的控制點進行靜態GPS測量，并得到一套現勢性較好的WGS-84坐標，并根據之前求得的七參數轉換得到一套現勢性較好的西安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換參數，并通過該參數將基礎圖轉換為現勢性較好的基礎圖。（3）定期對求定轉換參數的控制點進行靜態GPS測量，得到一套現勢性較好的WGS-84坐標，求定本期WGS-84坐標與上一期80坐標轉換參數。并在之后的CORS系統測量時采用新的校正參數，這樣新測的測繪成果與基礎圖便達到了一致，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將基礎圖形根據實測高程轉換至沉降后的高程上來，保證了基礎圖的現勢性，但是實際工作量卻增大了不少，并且由于兩期基礎圖高程會產生不一致的現象，重新利用基礎圖形時，必須要要重新進行高程數據的采集。因此不利于建設規劃部門的應用，尤其是針對建設周期比較長的項目。而最后一種方法為在一定時期內“將錯就錯”，將新測的高程測繪成果轉換至已沉降后的基礎圖上，在國家定期進行統一控制測量時，我們再將基礎圖轉換至現勢性較好的基礎圖。這種情況下保證了基礎圖的高程成果在一定時期內不會變化，有利于城市建設中測繪成果的可持續性利用。

4.CORS系統在城鎮地籍測量中的應用的精度分析

4.1圖根點測量的精度分析

在城鎮地籍測量中，在樓房建筑區及主要街道采用RTK-GPS與CORS系統連接，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，發現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，發現最小誤差為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《第二次全國土地調查技術規程》（TD/T1014—2007）相關技術要求。對臨時圖根點采用測站定向檢查方法，未做詳細技術統計。

4.2對細部點測量的精度分析

在城鎮地籍測量中，對細部點按量邊和打點兩種方式進行了抽樣檢查，量邊的數量一般每個街坊不少于20條，宗地數量多的可多量些。將外業實地檢測的邊長與內業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。

作業小組對界址邊檢查的同時，對街坊內的界址點或地物點也進行了抽樣檢查，在每個街坊內有選擇的（均勻分布）抽取不少于20個點進行坐標檢查。將外業檢測的坐標與原測的坐標進行比較，計算外業觀測的點位誤差。對每個檢查過的街坊計算點位中誤差。全測區共進行坐標點位外業實地檢查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設備全站儀測量的細部點情形相似，粗差個數在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《第二次全國土地調查技術規程》（TD/T1014—2007）相關技術要求，并且精度略高于常規測量方法，因此該方法行之有效。

總之，單基站CORS系統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，因此網絡CORS系統正在逐漸興建。目前在全國各地以省或地區為區域單位已建立了許多網絡CORS系統。無論是單基站CORS系統，還是網絡CORS系統，都在測繪領域發揮越來越重要的作用，預計最近5年內CORS系統會遍布全國各地。由于CORS系統的出現，今后的測量方式、方法和測量效率也會發生巨大的變化，這是一場測量技術的重要革命。

【參考文獻】

[1]徐紹銓，張華海，楊志強，王澤民.GPS測量原理及應用[M].武漢大學出版社，2004年修訂版.