CORS技術(shù)在油田用地變更調(diào)查中的應(yīng)用

侯志彬

（大慶市國土資源局，黑龍江 大慶163000）

為加強(qiáng)油田用地管理，支持油田產(chǎn)能建設(shè)，大慶油田有限責(zé)任公司決定開展大慶油田用地變更調(diào)查及登記發(fā)證工作。其工作目標(biāo)是對經(jīng)國土資源部和省國土資源廳審定的油田用地進(jìn)行變更調(diào)查，查清每一宗地的權(quán)屬、位置、界線、面積、用途（地類）等基本情況，對原發(fā)證信息進(jìn)行集中梳理，對重疊壓蓋情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，建設(shè)地籍調(diào)查數(shù)據(jù)庫，更新地籍管理信息系統(tǒng)。按照《土地登記辦法》及其他法律、法規(guī)的要求進(jìn)行變更登記，換發(fā)國有土地使用證。

本次變更調(diào)查是大慶油田自開發(fā)以來規(guī)模最大的一次，變更涉及范圍約為2×105hm2，地域廣、情況復(fù)雜，采用常規(guī)測量方法很難在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，借助大慶市國土資源局CORS系統(tǒng)，為項(xiàng)目的順利實(shí)施創(chuàng)造了條件。

1 CORS系統(tǒng)組成

1.1 CORS系統(tǒng)簡介

隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)動態(tài)RTK技術(shù)已完全成熟，大大提高了測繪成果的精度。但RTK也存在其自身的使用限制:由于是單基站作業(yè)模式，每次都要單獨(dú)架設(shè)基準(zhǔn)站，并且測量的精度和可靠性隨著作業(yè)半徑的增大而降低，具有一定的局限性。為了克服GPS RTK在技術(shù)上的缺陷，近幾年，一種新的GPS技術(shù)——連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位系統(tǒng)（CORS）在全國各地陸續(xù)建立，它具有操作簡便、成本低、精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、覆蓋率廣等優(yōu)點(diǎn)，特別是CORS系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)RTK測量功能的實(shí)現(xiàn)改變了傳統(tǒng)測量作業(yè)模式，較大地提高了測繪工作效率。

CORS系統(tǒng)的建立可以大大提高測繪精度，提高測繪的速度與效率，降低測繪勞動強(qiáng)度和測繪成本，節(jié)省各項(xiàng)測繪工程實(shí)施過程中的控制測量費(fèi)用。CORS系統(tǒng)可以對工程建設(shè)進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效、長期的變形監(jiān)測，對災(zāi)害進(jìn)行快速預(yù)報(bào)；CORS系統(tǒng)將對多領(lǐng)域如氣象、車船導(dǎo)航定位、物體跟蹤、公安消防、測繪、GIS應(yīng)用等提供精度達(dá)厘米級的動態(tài)實(shí)時(shí)GPS定位服務(wù)，極大地加快該城市基礎(chǔ)地理信息的建設(shè)；CORS系統(tǒng)是城市信息化的重要組成部分，并由此建立起城市空間基礎(chǔ)設(shè)施的三維、動態(tài)、地心坐標(biāo)參考框架，從實(shí)時(shí)空間位置信息上實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字化城市。使更多的部門和人使用GPS高精度服務(wù)，在城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。由此帶給城市巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，為城市提供良好的建設(shè)和投資環(huán)境。

1.2 大慶市國土資源局CORS系統(tǒng)組成

大慶市國土資源局CORS系統(tǒng)自2008年8月啟動，經(jīng)過一年的建設(shè)，2009年9月開始運(yùn)行。系統(tǒng)由6個(gè)連續(xù)運(yùn)行的GNSS基準(zhǔn)站和1個(gè)數(shù)據(jù)處理中心組成，覆蓋面積約為2×104m2，各基準(zhǔn)站與數(shù)據(jù)處理中心采用帶寬為2M的SDH數(shù)字電路進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)鏈非常穩(wěn)定，延時(shí)小于15ms。系統(tǒng)的基準(zhǔn)站設(shè)備采用Topcon公司最新的三星參考站產(chǎn)品NET－G3接收機(jī)，采用四饋源技術(shù)的CR－G3扼流圈天線，數(shù)據(jù)處理中心軟件為Topcon公司最新版本的GNSS參考站網(wǎng)系統(tǒng)軟件TopNET v8.1。

數(shù)據(jù)處理中心在實(shí)時(shí)獲取基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)后，可以提供實(shí)時(shí)GNSS RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)，測繪單位可以使用其進(jìn)行單機(jī)網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè)，并能大大提高工作效率，提供實(shí)時(shí)的GNSS RTD差分?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)。滿足國土測繪、城市規(guī)劃、地籍管理、工程建設(shè)、交通監(jiān)控、資源勘探、形變監(jiān)測、油田測繪、災(zāi)害監(jiān)測等行業(yè)及領(lǐng)域，它是多功能、多用途的綜合服務(wù)系統(tǒng)，是城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，將為城市建設(shè)和油田生產(chǎn)提供統(tǒng)一的空間定位基準(zhǔn)，為土地管理提供方便快捷的空間數(shù)據(jù)采集手段。

2 變更調(diào)查定位數(shù)據(jù)采集

2.1 地籍控制測量

以大慶市國土資源局GPS連續(xù)運(yùn)行參考站為地籍控制測量的基礎(chǔ)起算數(shù)據(jù)，在測區(qū)內(nèi)加密圖根控制點(diǎn)。圖根點(diǎn)選擇在展望好、利于長久保存的地方，點(diǎn)位需滿足GPS RTK觀測條件。RTK接收機(jī)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)為雙頻接收機(jī)，標(biāo)稱精度≤（10mm＋2ppmD），觀測量為載波相位。用于RTK基準(zhǔn)點(diǎn)求解WGS－84坐標(biāo)系到1980坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)，所選參考點(diǎn)覆蓋待測點(diǎn)的整個(gè)測區(qū)，轉(zhuǎn)換后各點(diǎn)的殘差分量小于5cm。RTK觀測采用單基站的方式，觀測時(shí)流動點(diǎn)的架設(shè)應(yīng)穩(wěn)固，流動站與基準(zhǔn)站之間不得存在大功率的信號干擾區(qū)。RTK觀測的采樣率為1s，每次測量的歷元數(shù)小于10個(gè)。每點(diǎn)觀測時(shí)間不小于3min，觀測的平面精度≤2cm，還必須聯(lián)測周邊已有的同等級以上的控制點(diǎn)。檢測高等級控制點(diǎn)時(shí)，其點(diǎn)位互差≤5cm，檢測同等級控制點(diǎn)時(shí)，其點(diǎn)位互差≤7cm。

2.2 界址點(diǎn)及地物點(diǎn)測量

開闊地區(qū)的界址點(diǎn)直接利用GPS RTK測量，隱蔽地區(qū)采用全站儀外業(yè)全解析法采集坐標(biāo)數(shù)據(jù)，對作業(yè)范圍內(nèi)界址點(diǎn)、建筑物、構(gòu)筑物、道路、油井、計(jì)量間等地籍要素進(jìn)行測量；在滿足精度要求的前提下，也可采用適時(shí)航拍技術(shù)，對取得成果并經(jīng)復(fù)核校正后，繪制地籍圖。

在權(quán)屬調(diào)查的基礎(chǔ)上開展界址點(diǎn)測繪，調(diào)整界址線時(shí)土地管理部門與測繪單位需要共同研究，妥善處理，嚴(yán)格把關(guān)，確保界址線合法依規(guī)，滿足精度要求，既要維護(hù)大慶油田有限責(zé)任公司的合法權(quán)益，又不損害國家、集體及其他單位或個(gè)人的利益。

每次數(shù)據(jù)采集作業(yè)前要利用已知C、D、E級GPS點(diǎn)或前一天圖根點(diǎn)對CORS觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行校核（圖根點(diǎn)校核率要達(dá)10%），形成校核記錄后，方可測量界址點(diǎn)、地物及相關(guān)要素。高層建筑、房屋等地物采用RTK測量時(shí)，應(yīng)在已知點(diǎn)上進(jìn)行校核。點(diǎn)位中誤差一級不大于±5cm，二級不大于±7.5cm。

3 利用CORS系統(tǒng)進(jìn)行變更調(diào)查的優(yōu)勢

1）加快外業(yè)數(shù)據(jù)采集速度。不需要架設(shè)基準(zhǔn)站，省去主站配置，以及找尋基站已知點(diǎn)的時(shí)間，只需帶一臺流動站和手簿就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，測量單點(diǎn)時(shí)間減少，縮短了初測和復(fù)測的周期，加快了作業(yè)進(jìn)度，還具有靈活方便的特點(diǎn)。

2）統(tǒng)一作業(yè)基準(zhǔn)，提高點(diǎn)位測量數(shù)據(jù)精度。本次油田用地變更調(diào)查作業(yè)范圍大，作業(yè)單位多，由于統(tǒng)一使用CORS系統(tǒng)，統(tǒng)一了坐標(biāo)基準(zhǔn)，保證了數(shù)據(jù)的一致性；CORS系統(tǒng)精度達(dá)到厘米級，可在距離基準(zhǔn)站較遠(yuǎn)的地方快速、實(shí)時(shí)地得到高精度坐標(biāo)，保證了數(shù)據(jù)采集的精度。

3）減少作業(yè)人員，加快作業(yè)進(jìn)度。由于CORS系統(tǒng)方便、快捷，可以實(shí)現(xiàn)單人作業(yè)，明顯加快作業(yè)精度，提高作業(yè)效率，從而降低生產(chǎn)成本。數(shù)據(jù)采集時(shí)，基本不受外界環(huán)境影響，可以實(shí)現(xiàn)全天候作業(yè)，正常需要一個(gè)小組2～3人完成的工作，1人就可以完成。

4 CORS系統(tǒng)測量精度分析

項(xiàng)目監(jiān)理部對外業(yè)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了跟蹤檢查，結(jié)論如下。

4.1 圖根控制測量精度分析

采用全站儀對相鄰埋石圖根點(diǎn)的邊長測量平距，將其與CORS系統(tǒng)測量相鄰埋石圖根點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)反算距離比較，對相鄰圖根點(diǎn)的90條邊進(jìn)行檢查，并計(jì)算邊長誤差，其中最小誤差為0.04cm，最大誤差為3.9cm，測量邊長中誤差為±2.3cm。

4.2 界址點(diǎn)測量精度分析

采用全站儀設(shè)站對一類界址點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)測量，與采用CORS測量界址點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)比對檢查，檢查墻角界址點(diǎn)105個(gè)，埋設(shè)界址點(diǎn)48個(gè)，共計(jì)檢查153個(gè)，計(jì)算全站儀設(shè)站測量界址點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)與CORS測量界址點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行誤差計(jì)算，測量點(diǎn)位中誤差為±3.5cm，滿足地籍測量要求。

4.3 地物點(diǎn)測量精度分析

對地物點(diǎn)按量邊和和全站儀設(shè)站測量兩種方式進(jìn)行抽樣檢查，檢查83個(gè)固定地物、油田專用設(shè)施，量邊總數(shù)為285條，將外業(yè)實(shí)地鋼尺的量邊長與內(nèi)業(yè)坐標(biāo)反算的邊長進(jìn)行比較，最小誤差為2.6cm，最大誤差為8.2cm，測量中誤差為±4.8cm。全站儀設(shè)站坐標(biāo)檢查，共檢查點(diǎn)位總數(shù)435個(gè)，將利用全站儀設(shè)站檢查點(diǎn)位坐標(biāo)與采用CORS系統(tǒng)測量點(diǎn)位坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，計(jì)算點(diǎn)位中誤差為±4.9cm。

5 結(jié)束語

CORS技術(shù)的推廣應(yīng)用為測繪行業(yè)開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域，在大慶油田用地變更調(diào)查中，利用CORS技術(shù)有效地解決了地籍控制測量和界址點(diǎn)坐標(biāo)獲取等外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作，大幅提高了作業(yè)效率和質(zhì)量，是大慶市國土資源局CORS系統(tǒng)建設(shè)以來較為成功的應(yīng)用案例之一，取得了令人滿意的效果。CORS技術(shù)的不斷成熟是空間定位技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，提高了測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本，成為進(jìn)行現(xiàn)代化土地管理的有效手段之一。

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