FJCORS在大比例尺數(shù)字測圖中的應用

（泉州泉興測繪有限公司 福建泉州362100）

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隨著技術的快速發(fā)展，CORS在測量工作中得到越來越廣泛而深入的應用，尤其是在大比例尺數(shù)字測圖中占有不可替代的地位。本文主要闡述FJCORS系統(tǒng)的組成以及工作原理，并結合在實際大比例尺數(shù)字測圖中的應用實例，分析FJCORS的控制測量的精度。

CORS精度測圖大比例尺

0 引言

隨著CORS系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其應用已經(jīng)涉及測量的工程的各個方面。大比例尺數(shù)字化地圖測量、工程測量、地下管網(wǎng)測量、城市測量、施工放樣和GIS數(shù)據(jù)采集等領域都廣泛地使用CORS系統(tǒng)。FJCORS作為省級CORS系統(tǒng)，在本地區(qū)同樣得到了非常廣泛的應用，本文主要探討FJCORS在大比例尺數(shù)字測圖中的使用，包括控制測量和地形測量。

1 FJCORS系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)概述

FJCORS是指福建省連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務系統(tǒng)（Fujian Continuously Operating Reference Station，F(xiàn)JCORS），它是華東地區(qū)省級的GNSS綜合信息服務網(wǎng)，其主要的特點是擁有較高的精度、時空分辨率、覆蓋率。該系統(tǒng)是空間地理信息數(shù)據(jù)基礎設施的最為重要的組成部分，是數(shù)字城市建設中多種空間數(shù)據(jù)采集的基準參考框架。除了向本地區(qū)內(nèi)測繪用戶提供高精度、連續(xù)的時間和空間基準，還面向?qū)Ш?、定位、抗災減災等應用提供基礎地理信息數(shù)據(jù)服務[1]。FJCORS五個主要部分分別是參考站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、控制中心系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)和用戶應用系統(tǒng)。

1.2 系統(tǒng)原理

FJCORS采用虛擬參考站技術(VRS)，系統(tǒng)通過綜合各固定基準站發(fā)出的原始數(shù)據(jù)，建立合理的網(wǎng)絡誤差模型，而流動站通過無線通訊鏈路向系統(tǒng)控制中心發(fā)送響應請求，控制中心接受到流動站請求后會根據(jù)流動站的具體位置虛擬出流動站附近“虛擬”基準站的改正數(shù)據(jù)，最后又同樣通過無線通訊鏈路將改正數(shù)據(jù)播發(fā)給流動站用戶，流動站用戶在此基礎上進行RTK作業(yè)，即可獲得厘米級的定位精度[2]。

2 FJCORS應用

FJCORS在大比例尺數(shù)字測圖中的應用主要包括控制測量和地形測量。作業(yè)前需要對GPS手簿進行撥號設置，利用FJCORS控制中心提供的配置參數(shù)、連接系統(tǒng)的賬號密碼等信息配置好設備，以連接到FJCORS網(wǎng)絡。

2.1 控制測量

根據(jù)規(guī)范要求，CORS控制測量需要滿足表1要求。

表1

為保證控制點觀測精度,觀測時嚴格按照作業(yè)要求執(zhí)行：（1）為了減少儀器誤差，應當對儀器自檢項目進行全面詳細的自檢（2）儀器高量取位置一般量取到天線護圈中間，在三腳架三個方位分別量取2次，共6次取其平均值作為最終天線高輸入手簿。（3）測量時不得使用對中桿及簡易三腳架，必須使用三腳架進行對中整平。（4）進行未知點測量前，需要檢測周邊已有同等級以上控制點,符合限差要求后方可進行。（5）測量模式采用“已測控制點”模式，采集歷元不得小于180個(采樣間隔為1秒，信號狀況不佳時可以延長觀測時間)；每個點應獨立初始化2次,每次初始化成功15s后觀測1次數(shù)據(jù),取其平均值作為最終成果。（6）對一、二級控制點需換基準站重新觀測,多組觀測值的點位互差在限差之內(nèi)取中數(shù),否則重測[3]。

2.2 地形測量

地形測量主要技術需要滿足表2要求。

表2

使用FJCORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化大比例尺測圖時，地形數(shù)據(jù)采集比較簡單，與傳統(tǒng)使用電臺GPS-RTK方法沒有多大差別。流動站觀測前先對照任務設計書的要求設置接收機內(nèi)精度，如平面坐標分量較差和垂直坐標分量較差，開機連接初始化并得到固定解后開始記錄。圖根點應觀測兩個測回，每測回應觀測兩次，而且每次需重新初始化，每次至少采集20個歷元的數(shù)據(jù)，取觀測點各測回的平均值為最終成果。碎部點流動站觀測可以采用固定高度對中桿對中、整平，觀測歷元大于5個。連續(xù)采集一組地形碎部點數(shù)據(jù)超過50點，應重新進行初始化，并檢核一個重合點。當檢核點位坐標較差不大于圖上0.5mm時，才能繼續(xù)測量[4]。

3 質(zhì)量檢核

使用CORS施測的平面成果應進行內(nèi)外業(yè)的檢查，其中內(nèi)業(yè)100%檢查，外業(yè)檢測不得少于10%。平面控制點外業(yè)檢測可以用相應等級的GPS靜態(tài)測定坐標，全站儀測量邊長和角度等方法，檢測點應均勻分布測區(qū)。檢測結果應滿足表3要求。

表3

圖根點外業(yè)檢測采用相應等級的全站儀測量邊長和角度等方法進行，檢測點應均勻分布測區(qū)。檢測結果應滿足表4的要求。

表4

4 工程實例

測區(qū)位于福建省中東部，測圖面積12平方公里，平均海拔約60米，地勢平緩，交通便利，視野開闊，采用CORS測量有較多的優(yōu)勢。測區(qū)附近有4個C級GPS點可作為起算數(shù)據(jù)，首級控制點共布設E級GPS點42個，圖根控制點380個。

4.1 坐標轉(zhuǎn)換

由于FJCORS提供的坐標和測圖坐標系分別是CGCS2000和西安80坐標，因此，平面坐標需要經(jīng)過坐標轉(zhuǎn)換之后才能使用。平面坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換參數(shù)采用的是四參數(shù)，方法是通過選取測區(qū)附近分布均勻同時有兩套坐標系成果的四個高等級起算點求解坐標轉(zhuǎn)換四參數(shù)。FJCORS獲得的大地高，測圖高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準?？梢酝ㄟ^流動站RTK測得的大地高和省似大地水準面精化成果計算控制點國家高程系統(tǒng)下的高程。

4.2 平面控制檢核

平面控制采用E級GPS靜態(tài)進行檢核，抽取5個首級點，檢測結果如表5。

表5

邊長和角度檢核使用全站儀進行，其中誤差最大的6條檢測結果如表6。

4.3 圖根控制檢核

采用全站儀方法測定坐標方式進行抽查，比較原測坐標與被檢查坐標差值，并計算本次檢查坐標的中誤差。外業(yè)隨機抽樣檢查結果顯示，檢查埋石圖根56個點，抽查比例14.7%，最大平面點位誤差0.043米，平面點位中誤差0.015米。

表6

綜合以上統(tǒng)計結果，各項指標均符合要求，表明FJCORS具有較高的精度和可靠的穩(wěn)定性。

5 結語

實際應用表明，使用FJCORS進行大比例尺數(shù)字測圖，可以不受地形、通視等條件限制，操作簡便，工作效率得到較大提高。而且FJCORS發(fā)布的改正信息經(jīng)過了復雜的數(shù)學模型整體改正，精度可靠性顯著提高，誤差分布均勻，不存在誤差積累問題，完全可以滿足大比例尺測圖的需求。

[1]黃勇軍.CORS系統(tǒng)在城市工程建設中的應用［J］.地理空間信息，2010,8(2):60-62.

[2]張帆.FJCORS參考站的選址與試驗數(shù)據(jù)分析 [J].地理空間信息，2009，7(3):74-76.

[3]陳崇武.FJCORS系統(tǒng)在海堤測量中的應用 [J].測繪與空間地理信息，2012，35(2): 132-135.

[4]曾怡彬.CORS系統(tǒng)的網(wǎng)絡RTK技術在城市測量中的應用 [J].測繪與空間地理信息, 2013,36(8):146-148.

FJCORS在大比例尺數(shù)字測圖中的應用

■黃水龍

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-269-2

黃水龍（1981～），男，工程師，研究方向為數(shù)字化測圖、房產(chǎn)測繪、地籍測繪等。