CORS技术在湖州地籍测量中的应用

摘要：近几年来,全国各地陆续建立了连续运行卫星定位地面站系统(CORS)基于CORS系统的VRS RTK测量技术发展十分迅速,大大提高了测绘成果的精度和测绘工作的效率。笔者阐述了HUZCORS的组成和工作原理并在实际测量中对精度进行了分析。

关键词：CORS技术 GPS 地籍测量 测量精度

Abstract: in recent years, all over the country has set up continuous operating satellite positioning a station system (CORS) CORS system based on the measurement technology VRS RTK developing very rapidly, and greatly improve the accuracy of the surveying and mapping results and surveying and mapping work efficiency. The author describes the composition and principle of HUZCORS in practical measurement and on accuracy is analyzed.

Keywords: CORS technology GPS cadastral measurement accuracy

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

前言

地籍测量是服务于地籍管理的一种专业测量，它是为了满足地籍管理中确定宗地的权属线、位置、形状、数量等地籍要素的需要而进行的测量和面积计算工作。因此地籍图测绘在地籍测量乃至地籍管理中都起着至关重要的作用。地籍测量的主要内容包括地籍调查、地籍平面控制测量、土地界址点测定、地籍图绘制和土地面积计算等。地籍测绘要求实时、快速、准确，如何快速准确地完成地籍测绘项目成为目前国土资源管理工作面临的一个重大问题。湖州市连续运行卫星定位综合服务系统（HUZCORS）的建立，很好地解决了这一问题。

1.CORS的组成和工作原理

网络虚拟参考站技术（Virtual Reference Station，简称VRS ） 是连续运行卫星定位服务系统（ ContinuousOperational ReferenceSystem，简称CORS系统）目前三个技术算法（ VRS、FTK、i-MAC）之一。VRS技术是目前GPS的网络RTK技术的代表。它的出现将使一个地区的所有测绘工作成为一个有机的整体，将大大扩展RTK的作业范围，使GPS的应用更广泛，精度和可靠性将进一步提高，使从前许多GPS无法完成的任务成为可能。

VRS系统主要由控制中心、基准站和流动站三部分组成。连续运行的参考站双频接收机连续跟踪GPS卫星，并通过数据通信线路（如专用光缆）实时将原始观测值传送至控制中心。控制中心通过GPS NET软件，结合基准站的原始观测数据，确定整个CORS网覆盖区域的电离层误差、对流层误差、轨道误差等。流动站作业时，首先通过GPRS、CDMA、3G等无线通讯网络向控制中心提出服务请求，并将流动站的概略位置传送至控制中心。控制中心根据基准站原始数据、误差模型及流动站的概略位置，在流动站附近生成一个虚拟参考站（VRS），并将虚拟参考站的改正信息实时发送至流动站，这样流动站和虚拟参考站之间构成了超短基线，两者进行二次差分，即可实时解算出流动站精确位置。VRS技术集GPS技术、无线通讯技术和计算机网络为一体。

2.HUZCORS的概况

HUZCORS以GPS全球卫星定位系统的观测技术为主, 亦考虑到兼容GLONASS 和伽利略系统。 该系统覆盖湖州5800km2的区域。该系统的特点：投资少（最大程度利用了原有站点），覆盖面积大，精度高，兼容性好。该系统经几年来的试运行和测试，精度达到设计要求，满足国土资源测绘的各项需要。为确保原有地籍资料的延续性，以及适应CGCS2000坐标系的需要，必须对原有的地籍GPS控制网进行升级，升级的目的在于将C、D级GPS控制网及参考站与国家A、B级GPS点坐标系统一。在整个控制网升级过程中，原有的西安80坐标系、北京54坐标系及地方坐标系下的成果不宜重新平差，应尽量采用原有成果。

3.VRS RTK在国土资源测绘中应用

地籍控制测量：VRS RTK技术可直接用于地籍图根测量。与传统的导线法相比，其特点：①精度可靠，VRSRTK技术受已知点远近、破坏等因素小，工序少，精度损耗低。②实时、快速。外业观测和内业数据处理几乎可以同一时间段内完成，即实时和准实时。VRS RTK为地籍测量解决了图根控制的问题，为地籍图的测制提供了必要的、基础的数据。提高了生产效率，降低了生产成本。

地籍细部测量：VRS RTK技术可以测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图，能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。将GPS获得的数据处理后直接录入GPS系统，可及时地精确地获得地籍图。在测区较小，GPS信号较好的区域（如民宅地籍测量）甚至可以单兵作业，提高了作业效率。但在影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带，应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析法或图解法进行细部测量。

在建设用地勘测定界测量中，VRS RTK技术可实时地测定界桩位置，确定土地使用界限范围、计算用地面积。利用VRS RTK技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样，建设用地勘测定界中的面积量算，实际上由软件中的面积计算功能直接计算并进行检核。避免了常规的解析法放样的复杂性，简化了建设用地勘测定界的工作程序。

在年度土地变更调查中，也可应用VRS RTK新技术进行动态监测，则可提高检测的速度和精度，省时省工，真正实现实时动态监测，保证了地利用状况的现实性。

4.VRS RTK精度分析

HUZCORS的5个GPS连续运行基准站中两个站为基岩站, 3 个站为屋顶型基站。站间平均间距约40.7 km, 最短站间距为湖州站至长兴站距离24 km,最长站间距为南浔站至德清站距离达55 km。湖州市GPS CORS站相邻点基线南北方向分量测量的精度平均值为±0.3mm, 东西方向分量测量的精度平均值为 ±0.4mm; 相邻GPS点基线垂直分量测量的精度平均值为±1.4mm; 湖州市GPS CORS站基线相对中误差最大值为7.93×10-8, 平均值为1.45×10-8。湖州市GPS CORS站空间直角坐标X方向的精度平均值为±0.6mm, Y 方向的精度平均值为±0.9mm,Z方向的精度平均值为 ±0.6mm; 湖州市GPS CORS 站南北方向的精度平均值为±0.3mm, 东西方向的精度平均值为±0.4mm, 高程方向的精度平均值为±1.2mm。见下表1、表2

采用TrimbleR8 GNSS接收机, 对湖州市GPS D级控制网中26个点进行检测, 每个点重新初始化测量3次, 获取3组90个观测数据。系统覆盖网内有11 个点, 网外有15个, 最远点距离36.5 km。同时, 采用徕卡ATX1250、华测X91、中海达V8 接收机分别进行6 个点的测试。统计测试结果表明, 系统内外符合精度和兼容性都达到系统设计指标。

5.结论

国土资源领域的测绘工作需要精确、可靠、快速的定位求解方法，而VRS RTK是非常适合的方式。由于其实时、快速、精确等特点已完全适应国土资源领域测绘的工作，它为国土资源管理工作的快速发展提供必要的技术支持。VRSRTK不仅可以应用于国土资源领域，在其他方面（如：规划、建设等）同样有着广阔的应用前景。根据在VRS RTK实际应用中出现的问题，建议：

1.VRS技术是集GPS技术、无线通讯技术和计算机网络为一体的系统，因此监测系统不可缺少，需可靠地来探测系统和失误，及时发送警告。

2.建立长期有效的检测机制，对连续运行参考站在运营阶段应不断监测，解算出其点位变化量，确保VRS RTK系统的准确可靠。

参考文献

[ 1 ] 刘经南, 刘晖. 连续运行卫星定位服务系统--城市空间数据的基础设施[ J]. 地理空间信息, 2003( 3)

[ 2 ] 马建平, 高星伟, 程鹏飞. 浙江省连续运行卫星定位服务系统技术设计与试验[ J] . 测绘科学, 2008( 5)

[ 3 ]CH /T 2008- 2005- 2005. 全球导航卫星定位系统连续运行参考站网建设规范[ S] .

[ 4 ]GB /T 18314- 2001. 全球定位系统( GPS)测量规范[ S].

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。