CORS系統(tǒng)在地籍測繪中的應(yīng)用

陳永立，丁建偉，陳群國

（1.河北省第一測繪院，河北 石家莊 050031；2.河北省第二測繪院，河北 石家莊 050037）

河北省衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)（以下簡稱“河北CORS系統(tǒng)”）已正式投入運營，根據(jù)測試結(jié)果，其網(wǎng)絡(luò)RTK的平面定位精度為1～2cm。理論上完全你能夠滿足地籍測繪精度的要求，但地籍測繪的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（TD/T1001—2012）未對CORS系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行具體規(guī)定，其它參考標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)定不統(tǒng)一。TD/T1001—2012在地籍平面控制測量方面要求執(zhí)行GB/T18314、CJJ/T73和CJJ/T8的規(guī)定；對于圖根控制規(guī)定在采用靜態(tài)或快速靜態(tài)GNSS定位方法時技術(shù)指標(biāo)滿足CJJ/T8中二級GPS點的測量要求，當(dāng)圖根點采用RTK布設(shè)時，其測量和計算的技術(shù)要求按照CH/T2009的規(guī)定執(zhí)行。TD/T1001也未對圖根點的點位中誤差明確規(guī)定，CJJ/T8規(guī)定圖根控制點的點位中誤差應(yīng)小于圖上0.1mm，CJJ/T73規(guī)定圖根點的點位中誤差應(yīng)不大于5cm。TD/T1001對解析界址點的測量方法未作出具體規(guī)定，僅規(guī)定了解析界址點的精度要求，圖根控制點可以作為界址點測量的起算點；CJJ/T8規(guī)定宗地界址點宜采用三級以上控制點施測，少數(shù)隱蔽界址點可采用圖根點測量。另外，當(dāng)采用（網(wǎng)絡(luò)）RTK布設(shè)一級、二級、三級及圖根控制點的施測方法CJJ/T73與CH/T2009規(guī)定也不一致。

目前，農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證項目已全面展開，為使CORS系統(tǒng)的先進(jìn)測量手段在土地調(diào)查中得到充分應(yīng)用，提高測量精度和工作效率，本文對CORS系統(tǒng)在地籍測繪中應(yīng)用的技術(shù)方法進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容包括：1.一級、二級控制點的靜、動態(tài)施測方法；2.圖根控制點的施測方法；3.界址點的施測方法；4.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法。

1 控制測量

控制測量采用一級控制點，一級控制點采用靜、動態(tài)觀測，以靜態(tài)觀測結(jié)果作為真值（觀測要求能達(dá)到四等精度），對取不同測回、不同觀測歷元數(shù)、同一測回不同觀測量的不同組合結(jié)果進(jìn)行分析。設(shè)計規(guī)定一級點觀測6測回，采樣間隔1″，每測回觀測值不低于30個。項目共完成109個一級點的施測。

對一級控制點的網(wǎng)絡(luò)RTK測量結(jié)果進(jìn)行了分析，分析項目及結(jié)果見表1。

表1 一級控制點的測量結(jié)果分析

通過上表的分析可知：CORS系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)RTK測量結(jié)果穩(wěn)定，對一級控制點采用4測回、每測回取10個有效觀測值，同時對測回間坐標(biāo)差值進(jìn)行規(guī)定，完全能滿足一級控制點的精度要求

2 圖根控制測量

圖根點采用網(wǎng)絡(luò)RTK測量時，觀測3測回，每測回30個觀測值，項目共分析了246個圖根點的測量成果。對測量成果進(jìn)行了如下分析，分析項目及結(jié)果見表2。

表2 圖根控制點測量結(jié)果分析

在CH/T 2009、CJJ/T 8、CJJ 73中，對一、二、三級控制點及圖根點的檢核均作了具體規(guī)定，其中對角度的檢核限差是根據(jù)相應(yīng)等級的電磁波測距導(dǎo)線的測角中誤差的2倍，再放寬倍要求規(guī)定的，測角中誤差的計算公式為：

式中，mβ為估算的測角中誤差（″），n為導(dǎo)線邊數(shù)，S為導(dǎo)線平均邊長（km）。

在村莊進(jìn)行地籍測量時，由于建筑密度較大，圖根點間距一般較短，且可能長短不一致，因此，建議不按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定同一級控制點角度較差的限差，而是按圖根點的實際平均邊長計算角度較差的限差，如某村的圖根點平均邊長為50m，則以測角中誤差mβ的倍作為角度檢核的限差，計算的限差為：

項目對圖根點的50個角度采用常規(guī)方法進(jìn)行了檢核，發(fā)現(xiàn)對圖根點邊長較短的角度檢核，很難滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范依照等級統(tǒng)一規(guī)定的限差要求。而規(guī)范對測角限差的要求又是以邊長為依據(jù)的，因此按照導(dǎo)線端點限制的測量橫向誤差（橫向誤差主要體現(xiàn)在測角精度上）為依據(jù)，計算對測角限差的要求，在理論上是嚴(yán)密的，同時，由于導(dǎo)線邊長較短時，用常規(guī)方法測量在角度精度上也是一種考驗，因此按照距離定義角度測量的限差是有必要的。

建議在相鄰圖根點邊長在120m及以上時，角度較差限差規(guī)定為30″，在120m以下時，按照圖根點實際平均邊長計算角度檢核限差，公式如下：

式中，S以km為單位。

通過對204條圖根點邊長的檢核發(fā)現(xiàn)有36條邊的邊長較差相對誤差超過了1/4000，其中小于50m的邊長共41條，邊長較差相對誤差超過1/4000的有14條，超過120m的邊長，有2條其邊長較差相對誤差超過了1/4000。規(guī)范中是以邊長較差的相對中誤差來規(guī)定的，在具體操作上比較復(fù)雜，為了便于比較及保證較高的精度，應(yīng)該按照邊長較差的相對誤差限差來進(jìn)行規(guī)定，而不用中誤差，取值上可以將中誤差的數(shù)值規(guī)定為限差。

3 界址點測量

項目對508個界址邊上的界址點利用網(wǎng)絡(luò)RTK及常規(guī)測量方法進(jìn)行了測量，對界址點坐標(biāo)及界址邊長進(jìn)行了比較。方案中規(guī)定界址點測量采用1測回方式施測，數(shù)據(jù)采樣間隔設(shè)置為1″，每測回的有效觀測數(shù)據(jù)不應(yīng)少于20個。

從922個界址點點位坐標(biāo)的比較上發(fā)現(xiàn)，有45個點超過允許誤差范圍，占總點數(shù)的4.9%。按同等級測量計算的界址點點位中誤差為3.8cm，能夠滿足規(guī)范要求的5cm的點位中誤差要求。

在對界址點進(jìn)行測量時，由于采用全站儀測量與采用RTK測量，兩種測量方法，是同精度或不同精度測量，在測量精度上無法界定，為了確定RTK測量自身的精度情況，對RTK測量的304個界址點，又利用RTK進(jìn)行了檢測，計算點位中誤差為1.62cm；邊長中誤差0.9cm；由此說明，RTK所測精度完全能夠滿足界址點的測量精度要求。

對界址邊長進(jìn)行分析時，除采用鋼尺丈量外，分別通過坐標(biāo)計算了全站儀極坐標(biāo)法測量及網(wǎng)絡(luò)RTK測量的坐標(biāo)反算邊長，對兩者的坐標(biāo)反算邊長分別與丈量邊長進(jìn)行了比對，如以丈量邊長作為真值，計算兩種方法的界址點間距中誤差，全站儀所測的界址點間距中誤差為4.0cm，網(wǎng)絡(luò)RTK所測的界址點間距中誤差為4.3cm，盡管全站儀所測得界址點間距中誤差優(yōu)于網(wǎng)絡(luò)RTK所測得界址點間距中誤差0.3cm，但均能滿足CJJ/T 8—2011所規(guī)定的界址點間距中誤差5cm的要求。

4 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

由于農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證項目要求采用1980西安坐標(biāo)系，而河北CORS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)RTK直接成果為CGCS2000，應(yīng)解決坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換問題。利用省內(nèi)均勻分布的254個B、C級控制點，采用平面七參數(shù)模型，全省共12各分區(qū)，且分區(qū)之間保證不少于2個公共點，分別計算了CGCS2000到1980西安坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)，分區(qū)轉(zhuǎn)換中誤差最大為3.99cm。分區(qū)轉(zhuǎn)換精度見表3。

表3 分區(qū)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度

由于農(nóng)村集體土地調(diào)查，首先要完成集體土地所有權(quán)的調(diào)查，集體土地所有權(quán)的界址點精度為10cm，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度完全滿足要求；對于集體土地建設(shè)用地及宅基地的界址點精度均為5cm，雖然轉(zhuǎn)換殘差的個別分區(qū)內(nèi)最大值超過了5cm，但因宅基地及建設(shè)用地一般為分片存在，在一獨立的區(qū)域內(nèi)，界址點的相對精度仍然能滿足規(guī)范規(guī)定。

5 結(jié)束語

（1）對不同規(guī)范的技術(shù)要求進(jìn)行了分析，通過實驗結(jié)果，總結(jié)出了網(wǎng)絡(luò)RTK在土地調(diào)查中測量一、二級控制點、圖根點、界址點及碎部點的技術(shù)要求；

（2）在界址點的測量精度上，利用RTK測量與常規(guī)測量方法結(jié)果是一致的；對在建筑密度集聚區(qū)，實際測量時，應(yīng)該采用衛(wèi)星導(dǎo)航定位與常規(guī)方法相結(jié)合的手段；

（3）從理論上論證了由于參數(shù)轉(zhuǎn)換帶來的誤差，不會影響農(nóng)村土地調(diào)查中數(shù)據(jù)之間的相互精度。

［1］中華人民共和國國土資源部.TD/T1001－2012.地籍調(diào)查規(guī)程［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

［2］中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.CJJ/T8－2011.城市測量規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

［3］中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.CJJ/T73－2010.衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

［4］國家測繪局.CJJ/T2009－2010.全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量（RTK）技術(shù)規(guī)范［S］.北京：測繪出版社，2010.

［5］陳永立，張海明.城市高精度 GPS網(wǎng)到CGCS2000的轉(zhuǎn)換方法［J］.海洋測繪，2012，32（6）：53－55.

［6］程鵬飛，成英燕，文漢江，等.2000國家大地坐標(biāo)系實用寶典［M］.北京：測繪出版社，2008.