摘要:目前,城镇地籍测量采用的主要方法是常规GPs结合传统测量技术。这种方法的缺点是:在进行静态控制测量无法获得控制点的实时坐标,单基站RTK测量作业距离受到限制。本文通过一个实例证明:在进行城镇地籍测量中,采用CORS的网络RTK技术来进行城镇地籍侧量各项精度指标都可以达到规范的要求,而且能够减少劳动强度,提高城镇地籍测量的工作效率,完全可以代替常规仪器来进行城镇地籍测量工作。
关键词: CORS 网络RTK 工作原理 城镇地籍测量
1 引言
随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展,特别是GPS RTK技术在工程测量中的应用,因其精度高、实时性和高效性强,在很大程度上提高了作业质量和工作效率。而近年来,发展出了一种更为高效和先进的技术一连续运行参考站系统(CORS)技术。而此技术中的网络RTK成为因为其经济性和高效性,成为测绘技术中的新宠。本文结合生产实践经验介绍了网络RTK技术城镇地籍测量中的应用,供读者参考。
2 网络RTK基本工作原理
CORS系统由参考站子系统、数据处理中心子系统、数据通信子系统和用户应用子系统四部分组成。各子系统由数据通信子系统互联,形成一个分布于整个城市的局域网。
CORS是在一个较大的区域内均匀的布设多参考站,构成一个参考站网,各参考站按设定的采样率连续观测,通过数据通信系统实时的将观测数据传输给系统控制中心,系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析,然后对整个数据进行同意解算,实时估算出网内的各种系统误差改正项(电离层、对流层、卫星轨道误差)获得本区域的误差改正模型。把改正数据传给流动站,获得高精度的可靠的定位结果。
网络RTK技术是CORS产生最重要原因和最主要的应用方式。目前,我国大多数CORS系统建立最主要的是进行网络RTK测量,网络RTK技术与常规RTK技术相比,不论是在作业范围、测量精度、可靠性和高效性方面,都是测量技术的巨大进步。
CORS目前主要的几种网络RTK技术有虚拟参考站(VRS)技术、主辅站技术(i一MAx)、区域改正参数(FKP)技术和综合误差内插法技术等。
3 zzc0Rs(郑州连续运行卫星定位综合服务系统)简介
zzCORS于2008年4月开始建设,2008年8月投人使用。共有7个参考站组成,数据中心与各个参考站点通过架设的光纤专线进行数据交换,政府专网作为备份线路。系统完全覆盖郑州市7446.2平方公里。ZZCORS能够全年365天,每天24小时连续不断地运行,全面取代常规大地测量控制网。用户只需一台GPS接收机即可进行毫米级、厘米级、分米级、米级的实时、准实时的快速定位、事后定位。通过建设zzCORS系统,建立城市空间基础设施的三维动态地心坐标参考框架,同时建立起城市独立坐标、国家坐标(北京54、西安80、CGCS2000)和国际标准地心坐标(WGS84)转换关系,通过已建立的似大地水准面模型,实现由大地高到正常高的转换,建立郑州市的统一的坐标基准。彻底解决了郑州市各部门之间坐标系统的差异问题。经过几个月的运行和工作中的使用,无论在工作效率和测量精度等方面,都取得了明显的提高。
4 网络RTK技术在城镇地籍测量中的应用实例
4.1工程概述
测区位于郑州市某城区,该城区为行政区和商业区,建筑物密集、楼层较高,交通繁忙,街道两旁树木密集。本次需测量的宗地地块遍布整个城区,总测量面积约40平方公里,权属关系复杂,用地种类较多,宗地数目多,权属界址点数量大。我们过去采用的是单基站RTK作业模式,由于距离测区较远,已超出了RTK的控制范围。如果采用常规测量手段施测十分困难,很难在短时间内完成这么大量的地籍测量工作。由于我们正好刚刚建立起了郑州连续运行卫星定位综合服务系统(ZZCORS),因而在本次城镇地籍测量采用ZZCORS作为首级控制测量,网络RTK技术直接测量界址点和细部地物点,部分隐蔽地区,加密图根点配合用全站仪实测。采用CORS技术作为进行城镇地籍测量,在我院还是第一次,在《城镇地籍测量规范》和《全球卫星定位系统技术规范》等相关的技术规范中也没有关于CORS应用的具体要求,因此,本次测量可作为网络RTK应用领域的一个有益尝试。为确保测量的精度,我们首先选取测区内4平方公里的范围作为试验区,先进行精度测试和分析,再进行整个测区的工作。
4.2 试验区内网络R丁K精度检验
首先选取试验区范围内,用网络RTK测量原4个E级GPS控制点,并加密6个图根控制点和10个宗地权属界址点。在进行RTK控制测量观测时要注意以下几点要求:l)观测时使用三脚架,仪器架设要严格对中、整平并量取天线高;2)流动站接收机只有经过初始化完成后才能进行RTK测量;3)RTK作业前要进行严格的卫星预报,选取PDoP<6,卫星数>6的时间进行测量;4)RTK测量时进行两个时段的观测,并进行坐标较差检核,符合限差要求的,取两次测量的平均数作为控制点坐标。然后采用静态GPS测量技术、全站仪测量技术测量,按《城市测量规范》和《全球定位系统城市测量技术规程》中的要求进行复测。将这些测量结果、已知成果与网络RTK测量结果相比较,其较差列于下表中。
4.3 网络R丁K精度分析
根据上表统计结果可以看到:网络RTK测量结果与其他常规测量技术获取的测量结果都在厘米级,较差最大值为1.7厘米,最小值为0.1厘米,平均较差1.1厘米。检测点位中误差为:0.8厘米。因此ZZCORS技术中的网络RTK完全可以用于本次城镇地籍测量的图根控制和界址点测量。
4.4地籍控制测量
在试验区成功经验的基础上,开始测区的地籍测量工作。先进行地籍控制测量,选点埋石参照《城镇地籍测量规范》的要求,为保证观测精度的可靠,在开始观测时,要先检测测区内的已知点,校核无误后,方可开始测量。
整个测区内共测设控制点800个,为保证整个控制网的精度,减少人为错误,对这些控制点抽取50%进行复测比较,并统计最大点位较差为1.5厘米,整个点位中误差为0.8厘米。
4.5 界址点和细部测量
界址点和细部点采用网络RTK或全站仪野外实测坐标。当使用RTK时要先用图根控制点进行校核,符合限差要求时,才能开始测量。当采用全站仪用解析交会、极坐标法等方法施测界址点时,当设置好测站后,至少要检核一个除本站和后视点以外的已知点,以保证实测的精度。以全部界址点的解析坐标和解析边长为基础,测出其他地籍、地形要素的几何图形,并依据宗地草图的有关数据检核后成地籍图。
5 结束语
利用网络RTK进行控制测量不受大气、地形、通视等条件的限制,控制测量操作简便、机动性强,工作效率比传统方法提高数倍,大大节省人力,不仅完全能够达到地籍控制测量和界址点的精度要求,而且误差分布均匀,不存在误差积累问题。比起单基站RTK技术来说,更是克服了随着作业半径的增大,精度和可靠性降低的作业瓶颈。同时也要注意以下问题:为保证网络RTK测量精度,尽可能地检测一定数量的测区内和相邻的控制点进行检核;在做控制测量时需采用一些如延长测量时间、选择最佳观测时段、增加观测次数的方法来提高测量精度;同精度两次测量值的较差取2厘米以下为宜。
参考文献:
[1]黄俊华,陈文森.连续卫星定位综合服务系统建设与应用.北京.科学出版社,2009.1
[2]李元征,黄劲松.GPS测量与数据处理.武汉:武汉大学出版社,2007.1
[3]王勇,吴俐民.网络RTK技术在城市控制测量中的试验与研究[J],城市勘测,2006年04期 |