基于區(qū)域CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化測(cè)圖方法探討

郭曉良 杜會(huì)平

（安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)，安徽 宿州 234000）

地形圖的測(cè)繪方法可分為模擬法和數(shù)字法兩種，傳統(tǒng)的地形圖測(cè)繪主要采用模擬法，如平板儀測(cè)圖、經(jīng)緯儀測(cè)圖等；目前大比例尺地形圖測(cè)繪主要采用數(shù)字法，常用全站儀測(cè)圖、GPS RTK測(cè)圖等全野外數(shù)字化測(cè)圖方法?；趨^(qū)域CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化測(cè)圖，可以看做是GPS RTK測(cè)圖方式的升級(jí)，其測(cè)圖方式更加簡(jiǎn)便快捷，完全實(shí)現(xiàn)單人作業(yè)，工作效率成倍提升，因此，CORS系統(tǒng)一出現(xiàn)，就受到眾星捧月般的歡迎。本文就基于區(qū)域CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化測(cè)圖方法作如下探討。

CORS系統(tǒng)分為單基站CORS和多基站組成的虛擬參考基站CORS系統(tǒng)。單基站CORS系統(tǒng)，就是只有一個(gè)連續(xù)運(yùn)行參考站。類(lèi)似于一加一或一加N的RTK，只不過(guò)基準(zhǔn)站由一個(gè)連續(xù)運(yùn)行的基準(zhǔn)站代替。它將尖端科技領(lǐng)域的衛(wèi)星定位技術(shù)和地理信息技術(shù)、通信技術(shù)和先進(jìn)的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，為用戶(hù)提供了全新、透明、可視、實(shí)時(shí)的測(cè)量服務(wù)。基準(zhǔn)站上有一個(gè)控制軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控衛(wèi)星的狀態(tài)，存儲(chǔ)和發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)有一個(gè)服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)差分服務(wù)和用戶(hù)管理。人們?yōu)榱丝朔位綜ORS系統(tǒng)覆蓋面積的限制，就發(fā)展出了多個(gè)單基站組成的虛擬參考站CORS系統(tǒng)，這種系統(tǒng)就是通過(guò)多基站網(wǎng)絡(luò)差分技術(shù)將多個(gè)城市的單基站CORS系統(tǒng)組成一個(gè)覆蓋面積更大的的虛擬參考站CORS系統(tǒng)（如圖1）。

基于區(qū)域CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化測(cè)圖，主要適合地形起伏較小的平原丘陵地區(qū)，當(dāng)前隨著 GPS技術(shù)的發(fā)展，多星（GPS、Glonass、BDS等）GPS接收機(jī)已逐漸普及應(yīng)用，GPS接收機(jī)抗干擾能力有了明顯的提高，其應(yīng)用范圍有了很大擴(kuò)展?；趨^(qū)域CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化測(cè)圖與常規(guī)的GPS RTK測(cè)圖方式整體上有著很大的相似，但在實(shí)施的各個(gè)階段卻各有不同。接下來(lái)我們就數(shù)字化測(cè)圖的各個(gè)階段分析探討一下。

1 資料搜集與踏勘

這一階段分為搜集與踏勘。搜集指搜集測(cè)區(qū)已有地形圖資料，已有控制點(diǎn)資料等；其踏勘指初步作測(cè)區(qū)野外踏勘工作，對(duì)照已有資料確定測(cè)區(qū)自然邊界與界址范圍，以及測(cè)區(qū)整體地形地貌特征，劃分小組分區(qū)范圍等。除此之外，基于區(qū)域 CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化測(cè)圖還要在搜集時(shí)搜集 CORS系統(tǒng)用戶(hù)注冊(cè)碼N（小組數(shù)）個(gè)；踏勘時(shí)還要確定CORS系統(tǒng)用戶(hù)注冊(cè)碼有效范圍，測(cè)區(qū)內(nèi)是否有CORS系統(tǒng)覆蓋盲區(qū)，這些問(wèn)題都要及早發(fā)現(xiàn)，以便及時(shí)調(diào)整測(cè)圖方案，以免耽誤整體工程工期。

2 控制測(cè)量

測(cè)區(qū)的控制測(cè)量分為基礎(chǔ)控制和圖根控制?；A(chǔ)控制需要考慮已有控制點(diǎn)的等級(jí)、分布、圖形結(jié)構(gòu)，確定基礎(chǔ)控制網(wǎng)的布設(shè)方案，在已有較小比例尺的地形圖上選擇布設(shè)控制點(diǎn)的大致位置并做標(biāo)記。測(cè)區(qū)面積較大、地形起伏較大、地貌覆蓋復(fù)雜時(shí)，應(yīng)使用靜態(tài)GPS整區(qū)聯(lián)測(cè)D級(jí)以上控制網(wǎng)點(diǎn)；面積較小、地形地貌簡(jiǎn)單，搜集到的控制點(diǎn)能夠覆蓋全區(qū)時(shí)，可以不用再單獨(dú)布設(shè)基礎(chǔ)控制網(wǎng)點(diǎn)。基礎(chǔ)控制網(wǎng)點(diǎn)，等級(jí)較高，要求埋石穩(wěn)固，利于長(zhǎng)期保存，其布設(shè)投入較大，以量少、質(zhì)高，能均勻覆蓋測(cè)區(qū)，滿足相應(yīng)測(cè)圖需要為宜。采用區(qū)域CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化測(cè)圖時(shí)，基礎(chǔ)控制測(cè)量可適當(dāng)減少，由于基于CORS系統(tǒng)的基站已經(jīng)建立，直接使用接收機(jī)接收到的數(shù)據(jù)就是精度達(dá)到厘米甚至毫米級(jí)的，測(cè)區(qū)布設(shè)的基礎(chǔ)控制點(diǎn)只是用來(lái)做點(diǎn)校正使用。常規(guī)圖根控制網(wǎng)，是在基礎(chǔ)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上加密、發(fā)展而來(lái)的，為了克服常規(guī)光學(xué)儀器數(shù)字化測(cè)圖不通視的問(wèn)題，就需要加密大量的圖根控制點(diǎn)，這些圖根控制點(diǎn)往往由于起算點(diǎn)不同，精度參差不齊，整個(gè)測(cè)區(qū)很難統(tǒng)一。然而基于CORS系統(tǒng)全野外數(shù)字化測(cè)圖方式，幾乎不需要再做加密控制，因此基于CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化成圖精度更高，誤差分布均勻。

3 碎部采集

基于CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化測(cè)圖時(shí)，碎部數(shù)據(jù)采集比較簡(jiǎn)單，和 GPS RTK方法大同小異。碎部采集前，應(yīng)將 GPS接收機(jī)鏈接CORS基站，查看數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，等待數(shù)據(jù)鏈完全穩(wěn)定后開(kāi)始后續(xù)工作。目前我國(guó)的區(qū)域CORS基站設(shè)置絕大部分都是基于2000坐標(biāo)系建成，需要成圖西安80坐標(biāo)系的，就要注意轉(zhuǎn)換參數(shù)的解算。這里有幾種方式，這里只介紹常用的兩種：（1）碎部采集前通過(guò)GPS接收機(jī)鏈接手簿采集3組以上基礎(chǔ)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)直接求解七參數(shù)，再到其他的控制點(diǎn)上檢驗(yàn)精度，這是一種最直接的，最安全的處理方式，整個(gè)碎部采集過(guò)程中可以隨時(shí)到控制點(diǎn)上檢查GPS接收機(jī)數(shù)據(jù)精度。（2）測(cè)區(qū)碎部采集過(guò)程中，采集3組以上的基礎(chǔ)控制點(diǎn)，等全部采集完成后，通過(guò)圖形處理軟件中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具，一次性轉(zhuǎn)換全部數(shù)據(jù)，這種方法也可以，由于不能隨時(shí)檢查數(shù)據(jù)精度，這種方式有一定的不確定性，建議測(cè)區(qū)較小，一次性出勤完成為宜。

4 圖形處理

基于CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化測(cè)圖，碎部數(shù)據(jù)采集完成后，進(jìn)入內(nèi)業(yè)圖形處理階段。碎部數(shù)據(jù)采集階段采用第一種方式的情況下，其圖形處理與GPS RTK法數(shù)據(jù)處理方法相同，按照野外數(shù)據(jù)采集時(shí)，繪制的草圖逐點(diǎn)繪制即可。如果碎部數(shù)據(jù)采集階段采用第二種方式，數(shù)據(jù)處理時(shí)就要注意檢查數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的精度，通過(guò)展繪控制點(diǎn)全面檢查平面、高程誤差，如若誤差超限，查明原因，即要重新選擇控制點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算。圖形處理過(guò)程中，要堅(jiān)持實(shí)事求是的原則，不能想當(dāng)然，嚴(yán)格按照草圖繪制；發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)溝通并標(biāo)注，為野外實(shí)地檢查做好準(zhǔn)備工作。

5 野外實(shí)地檢查

完整的全野外數(shù)字化地形圖測(cè)繪工作，僅僅完成以上步驟還不夠，野外實(shí)地核查必不可少。此項(xiàng)工作主要是查缺補(bǔ)漏，實(shí)地檢查測(cè)繪成果資料的正確性、準(zhǔn)確性、合理性、完整性等進(jìn)行系統(tǒng)性的檢查完善。對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題采取針對(duì)性的檢查，對(duì)大部分的測(cè)繪資料采取分區(qū)抽查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取有效措施加以彌補(bǔ)，發(fā)現(xiàn)重大問(wèn)題時(shí)，確定范圍進(jìn)行重測(cè)。

基于區(qū)域CORS系統(tǒng)的全野外數(shù)字化測(cè)圖方式，比與傳統(tǒng)的 GPS作業(yè)連續(xù)運(yùn)行參考站具有作用范圍廣、精度高、野外單機(jī)作業(yè)等更多優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)的建立不僅為測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)深刻的變革，而且也將為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)社會(huì)中的空間信息服務(wù)帶來(lái)新的思維和模式。

[1] 梁朝鋼,李軍軍,喬戰(zhàn)偉.CORS系統(tǒng)與傳統(tǒng)GPS測(cè)量在礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查中的應(yīng)用及對(duì)比分析[J].礦山測(cè)量, 2010,(06).

[2] 國(guó)家測(cè)繪地理信息局職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心.測(cè)繪綜合能力[M].北京:測(cè)繪出版社,2012.4.

[3] 嚴(yán)志新,李安群,潘瑞平.全野外數(shù)字化測(cè)圖數(shù)據(jù)采集的方法討論[J].科學(xué)論壇,2010.