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【摘要】随着经济的不断发展,国土建筑工程占据着国民经济增长的重要地位,国土测绘技术研究成为重要工作。本文从CORS在我国的发展现状、CORS系统的概念及分类及CORS系统在国土测绘中的应用等几个方面进行了分析。
【关键词】CORS;国土测绘;应用
中图分类号:P2文献标识码: A
一、前言
近年来,由于国土工程开发的不断壮大,CORS系统在国土测绘中的应用问题得到了人们的广泛关注。虽然我国在此方面取得了一定的成绩,但依然存在一些问题和不足需要改进,在科学技术突飞猛进的新时期,加强CORS系统在国土测绘中的应用研究,对我国国土测绘技术的发展有着重要意义。
二、CORS在我国的发展现状
我国大力推广CORS技术的现实性和紧迫性日益突出。为了满足快速发展的社会和经济发展的需要,近年来,国内的测绘相关行业已经不同程度的意识到了上马卫星定位连续运行的重要性并且开始尝试建立了一些CORS系统。一些比较发达的省市已经筹划建立起了类似的连续运行卫星定位系统,例如,深圳是最早建立连续运行参考站系统的城市,其系统名为(SZCORS),广东、江苏和上海等地也在建立,四川地震局的CDCORS已经运行了近四年,原本建立的目的是为了检测四川地区地震灾害,但是在实际运行中CORS还有其他功能可以为测绘提供其他方面的技术支持,通过授权拨号登录,对外开放网络使用权,实现用户GPS实时高精度差分定位,取得了一定的收益。在可以预见的时间内,CORS连续运行网络系统将会到达发展的高潮。
三、CORS系统的概念及分类
1、CORS概念
连续运行参考站系统是建立在GPS硬件的技术平台之上,将尖端科技领域的卫星定位技术和地理信息技术、通信技术和先进的软件开发技术有机地结合在一起,为用户提供了全新、透明、可视、实时的测量服务。根据系统功能的要求,本系统的GPS硬件由如下几个单元组成:GPS基站、电源系统、用户系统。整个系统的原理如图1所示。
系统运作的流程如下:
(1)基准站连续不间断地观测GPS的卫星信号获取该地区和该时间段的“局域精密星历”及其他改正参数,按照用户要求把静态数据打包存储并把基准站的卫星信息送往服务器上GPS软件的指定位置。
(2)用户单元接收定位卫星传来的信号,并解算出地理位置坐标。
(3)用户单元的数据通讯模块通过局域网从服务器的指定位置获取基准站提供的差分信息后输入用户单元GPS的OEM板进行差分解算。用户单元在野外完成静态测量后,可以从基准站软件下载同步时间的静态数据进行基线联合解算。
22、CORS系统分类
CORS系统可细分为单基站CORS和网络CORS两种。
(1)单基站系统:就是只有一个连续运行站。其作业方式类似于一加一的RTK,只不过基准站由一个连续运行的基准站代替,而且利用GPRS或CDMA网络实现数据的传输,取代了以前电台的传输模式,这也就保证了基站和移动站摆脱了电台传输时对距离的限制。这种单基站系统可以覆盖以基站为中心半径大约在40km的范围,可以满足区县一级测量单位的需求。
(2)网络CORS系统:利用分布在一定区域内的多台基准站的坐标和实时观测数据对覆盖区域进行系统综合误差建模,尽可能消除区域内流动站观测数据的系统综合误差,獲得高精度的实时定位结果。网络CORS将会对参与测量的每一台移动站提供一个虚拟的基站,利用这个虚拟的基站给移动站发送差分信息,并可以设定这个虚拟的基站和移动站保持在一个很小的范围内,例如1km,甚至500m,这样也可以保证获得高精度的测量成果。网络CORS适用于比较大的范围,当然也能提供更高的精度和更多样化的服务。
四、CORS系统在国土测绘中的应用
1、CORS系统设置及相关要求
在应用CORS系统过程中,进行网络RTK测量时,只需在系统中接入一台或几台流动站即可获取待测图根点或碎部点的坐标,无需单独架设基准站,实施过程中要在流动站控制手簿中做好相关网络设置,包括名称、方式、APN、地址、端口、接入点及用户和密码等等;坐标系统在工程设置模块编辑,需输入相关参数,包括系统名称、椭球名称、中央子午线、投影方式与具体比例尺等等。
2、流动站外业施测
(1)测量图根点。图根控制测量的操作要点包括以下几个方面:用三角架架设流站,保证对中整平,天线高量测至毫米级别;开始观测前仪器要恢复初始化状态,获取固定解;如果在特定时间内无法获得固定解,可以将通信链路断开后重复初始化操作;每个图根点以3s采样率至少观测两个测回,每测回观测25历元;每测回间的平面坐标较差控制在4cm以内,最终结果选择两测回的平均值;保证每测回图根控制点的测量定位结构为固定解,测量过程中,要将图根控制点的平面收敛精度控制在2cm以内,且高程收敛精度要控制在3cm以内,并保持续稳定才能开始记录;对每个图根控制点两次测量的平面与高程较差进行比对,可以计算出图根控制点的点位中误差、最大点位中误差、高程中误差以及最大较差等相关数据。
(2)测量碎部点。利用CORS系统中网络RTK技术测量碎部点过程中,要专门设定一人进行流动站控制手簿的操作,在待测的碎部点进行采集,然后将绘图编码输入进去,控制手簿会将采集的数据自动存储起来;测量出某个区域内的地形与地物点位后,再将其传输至计算机数据库中,利用绘图软件进行分析,然后将所需的地形图输出。利用RTK技术进行点位测量,最大的特点是对点间的通视条件没有要求,无需频繁换站也可顺利测量;而且可以实现多个流动站的同步作业,测图的工作效率得到大幅提升。不过需要注意一点,即对于一些遮蔽地带而言,在接收GPS卫星信号时可能会受到影响,所以要采用全站仪进行配合施工,碎部测量可以通过极坐标法或图解法来实现。
(3)CORS系统的应用注意事项
在操作CORS的系统过程中需要注意以下三点:
首先,由于多个因素均会对网络RTK的应用产生影响,因此在操作过程中要对网络状态进行全面检查,以保证其可靠性;在做任何一项作业前,均要在测区附近确定下一个已知控制点,获得固定解后要进行测前检查,保证检查结果合格才能进行下一步的数据采集。如果测前检查不合格,则要将连接及时断开,然后重新启动,重新连接,获得固定解后再进行测前检查,直至检查合格方可。通常在结束一个测段后,还要在附近寻找另外一个控制点,然后再进行测后检查,测后检查的主要作用是对数据采集过程精度的可靠性进行判断。
其次,在控制测量中要注意采用三角架,主要目的是提高对中精度;而且每次完成一测回的测量后要重新摆设三角架,进行重新对中,然后再与接收机相连接,以保证成果数据的精度。
最后,在选择观测条件时,测量过程中要注意避开干扰源,防止其他信号的干扰,有些区域RTK无法获得信号,包括一些建筑具有较强的反射性、水面面积较大、通信发射塔、高压输电线路、植被比较密集的区域等,均无法工作。
五、CORS系统的发展趋势
CORS是目前国内乃至全世界GPS的最新技术和发展趋势,目前各发达国家正在建立综合性的CORS服务网,应用领域不断扩大。CORS将是城市信息化的重要组成部分,并由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架,是数字城市建设的基础。CORS建设为测绘工作提供了一个统一的基准,能够有效的解决不同行业、不同部门之间坐标系统的差异问题。
六、结束语
通过对CORS系统在国土测绘中的应用问题分析,进一步明确了CORS系统在国土测绘中应用中的重要性。因此在国土测绘中技术的后续发展中,要加强CORS系统运用,促使国土测绘水平的提高。
参考文献
[1]龙洋,许江涛 CORS系统的技术特点及应用现状 山西建筑 2012年
[2]张振勇,王刚 CORS系统建设经验谈 中国科技信息 2011年
[3]孟湘清 CORS技术在土地整理规划工程测量中的应用 甘肃水利水电技术 009年
【关键词】CORS;国土测绘;应用
中图分类号:P2文献标识码: A
一、前言
近年来,由于国土工程开发的不断壮大,CORS系统在国土测绘中的应用问题得到了人们的广泛关注。虽然我国在此方面取得了一定的成绩,但依然存在一些问题和不足需要改进,在科学技术突飞猛进的新时期,加强CORS系统在国土测绘中的应用研究,对我国国土测绘技术的发展有着重要意义。
二、CORS在我国的发展现状
我国大力推广CORS技术的现实性和紧迫性日益突出。为了满足快速发展的社会和经济发展的需要,近年来,国内的测绘相关行业已经不同程度的意识到了上马卫星定位连续运行的重要性并且开始尝试建立了一些CORS系统。一些比较发达的省市已经筹划建立起了类似的连续运行卫星定位系统,例如,深圳是最早建立连续运行参考站系统的城市,其系统名为(SZCORS),广东、江苏和上海等地也在建立,四川地震局的CDCORS已经运行了近四年,原本建立的目的是为了检测四川地区地震灾害,但是在实际运行中CORS还有其他功能可以为测绘提供其他方面的技术支持,通过授权拨号登录,对外开放网络使用权,实现用户GPS实时高精度差分定位,取得了一定的收益。在可以预见的时间内,CORS连续运行网络系统将会到达发展的高潮。
三、CORS系统的概念及分类
1、CORS概念
连续运行参考站系统是建立在GPS硬件的技术平台之上,将尖端科技领域的卫星定位技术和地理信息技术、通信技术和先进的软件开发技术有机地结合在一起,为用户提供了全新、透明、可视、实时的测量服务。根据系统功能的要求,本系统的GPS硬件由如下几个单元组成:GPS基站、电源系统、用户系统。整个系统的原理如图1所示。
系统运作的流程如下:
(1)基准站连续不间断地观测GPS的卫星信号获取该地区和该时间段的“局域精密星历”及其他改正参数,按照用户要求把静态数据打包存储并把基准站的卫星信息送往服务器上GPS软件的指定位置。
(2)用户单元接收定位卫星传来的信号,并解算出地理位置坐标。
(3)用户单元的数据通讯模块通过局域网从服务器的指定位置获取基准站提供的差分信息后输入用户单元GPS的OEM板进行差分解算。用户单元在野外完成静态测量后,可以从基准站软件下载同步时间的静态数据进行基线联合解算。
22、CORS系统分类
CORS系统可细分为单基站CORS和网络CORS两种。
(1)单基站系统:就是只有一个连续运行站。其作业方式类似于一加一的RTK,只不过基准站由一个连续运行的基准站代替,而且利用GPRS或CDMA网络实现数据的传输,取代了以前电台的传输模式,这也就保证了基站和移动站摆脱了电台传输时对距离的限制。这种单基站系统可以覆盖以基站为中心半径大约在40km的范围,可以满足区县一级测量单位的需求。
(2)网络CORS系统:利用分布在一定区域内的多台基准站的坐标和实时观测数据对覆盖区域进行系统综合误差建模,尽可能消除区域内流动站观测数据的系统综合误差,獲得高精度的实时定位结果。网络CORS将会对参与测量的每一台移动站提供一个虚拟的基站,利用这个虚拟的基站给移动站发送差分信息,并可以设定这个虚拟的基站和移动站保持在一个很小的范围内,例如1km,甚至500m,这样也可以保证获得高精度的测量成果。网络CORS适用于比较大的范围,当然也能提供更高的精度和更多样化的服务。
四、CORS系统在国土测绘中的应用
1、CORS系统设置及相关要求
在应用CORS系统过程中,进行网络RTK测量时,只需在系统中接入一台或几台流动站即可获取待测图根点或碎部点的坐标,无需单独架设基准站,实施过程中要在流动站控制手簿中做好相关网络设置,包括名称、方式、APN、地址、端口、接入点及用户和密码等等;坐标系统在工程设置模块编辑,需输入相关参数,包括系统名称、椭球名称、中央子午线、投影方式与具体比例尺等等。
2、流动站外业施测
(1)测量图根点。图根控制测量的操作要点包括以下几个方面:用三角架架设流站,保证对中整平,天线高量测至毫米级别;开始观测前仪器要恢复初始化状态,获取固定解;如果在特定时间内无法获得固定解,可以将通信链路断开后重复初始化操作;每个图根点以3s采样率至少观测两个测回,每测回观测25历元;每测回间的平面坐标较差控制在4cm以内,最终结果选择两测回的平均值;保证每测回图根控制点的测量定位结构为固定解,测量过程中,要将图根控制点的平面收敛精度控制在2cm以内,且高程收敛精度要控制在3cm以内,并保持续稳定才能开始记录;对每个图根控制点两次测量的平面与高程较差进行比对,可以计算出图根控制点的点位中误差、最大点位中误差、高程中误差以及最大较差等相关数据。
(2)测量碎部点。利用CORS系统中网络RTK技术测量碎部点过程中,要专门设定一人进行流动站控制手簿的操作,在待测的碎部点进行采集,然后将绘图编码输入进去,控制手簿会将采集的数据自动存储起来;测量出某个区域内的地形与地物点位后,再将其传输至计算机数据库中,利用绘图软件进行分析,然后将所需的地形图输出。利用RTK技术进行点位测量,最大的特点是对点间的通视条件没有要求,无需频繁换站也可顺利测量;而且可以实现多个流动站的同步作业,测图的工作效率得到大幅提升。不过需要注意一点,即对于一些遮蔽地带而言,在接收GPS卫星信号时可能会受到影响,所以要采用全站仪进行配合施工,碎部测量可以通过极坐标法或图解法来实现。
(3)CORS系统的应用注意事项
在操作CORS的系统过程中需要注意以下三点:
首先,由于多个因素均会对网络RTK的应用产生影响,因此在操作过程中要对网络状态进行全面检查,以保证其可靠性;在做任何一项作业前,均要在测区附近确定下一个已知控制点,获得固定解后要进行测前检查,保证检查结果合格才能进行下一步的数据采集。如果测前检查不合格,则要将连接及时断开,然后重新启动,重新连接,获得固定解后再进行测前检查,直至检查合格方可。通常在结束一个测段后,还要在附近寻找另外一个控制点,然后再进行测后检查,测后检查的主要作用是对数据采集过程精度的可靠性进行判断。
其次,在控制测量中要注意采用三角架,主要目的是提高对中精度;而且每次完成一测回的测量后要重新摆设三角架,进行重新对中,然后再与接收机相连接,以保证成果数据的精度。
最后,在选择观测条件时,测量过程中要注意避开干扰源,防止其他信号的干扰,有些区域RTK无法获得信号,包括一些建筑具有较强的反射性、水面面积较大、通信发射塔、高压输电线路、植被比较密集的区域等,均无法工作。
五、CORS系统的发展趋势
CORS是目前国内乃至全世界GPS的最新技术和发展趋势,目前各发达国家正在建立综合性的CORS服务网,应用领域不断扩大。CORS将是城市信息化的重要组成部分,并由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架,是数字城市建设的基础。CORS建设为测绘工作提供了一个统一的基准,能够有效的解决不同行业、不同部门之间坐标系统的差异问题。
六、结束语
通过对CORS系统在国土测绘中的应用问题分析,进一步明确了CORS系统在国土测绘中应用中的重要性。因此在国土测绘中技术的后续发展中,要加强CORS系统运用,促使国土测绘水平的提高。
参考文献
[1]龙洋,许江涛 CORS系统的技术特点及应用现状 山西建筑 2012年
[2]张振勇,王刚 CORS系统建设经验谈 中国科技信息 2011年
[3]孟湘清 CORS技术在土地整理规划工程测量中的应用 甘肃水利水电技术 009年