淺議城鎮(zhèn)地籍測(cè)量精度分析

1.CORS的概念

連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)是現(xiàn)代GPS的發(fā)展熱點(diǎn)之一。CORS系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)化概念引入到了大地測(cè)量應(yīng)用中，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。連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)可以定義為一個(gè)或若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GPS參考站，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)（LAN/WAN）技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動(dòng)地提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的不同類型的GPS觀測(cè)值（載波相位，偽距），各種改正數(shù)、狀態(tài)信息，以及其他有關(guān)GPS服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)的RTK技術(shù)需要有測(cè)區(qū)附的控制點(diǎn)的點(diǎn)位數(shù)據(jù).針對(duì)當(dāng)前項(xiàng)目需要架設(shè)基準(zhǔn)站.以及考慮到初使化時(shí)間，改正模型等各方面的因素，CORS系統(tǒng)的建立對(duì)于大中城市的基礎(chǔ)測(cè)繪來(lái)說(shuō)是實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的.

2.CORS的分類

2.1單基站系統(tǒng)，就是只有一個(gè)連續(xù)運(yùn)行站。類似于一加一的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，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)。

2.2多基站系統(tǒng)：分布在一定區(qū)域內(nèi)的多臺(tái)連續(xù)觀測(cè)站，每一個(gè)觀測(cè)站都是一個(gè)單基站，同時(shí)每一個(gè)單基站還有一個(gè)中央控制計(jì)算機(jī)控制。

最初的網(wǎng)絡(luò)RTK是利用分布較為均勻的連續(xù)運(yùn)行參考站（CORS）進(jìn)行單站控制，用戶站從一個(gè)參考站的有效精度范圍進(jìn)入另一個(gè)參考站的精度范圍，嚴(yán)格意義上講是多參考站常規(guī)RTK，如果要使基線精度優(yōu)于3厘米，需要在一個(gè)區(qū)域內(nèi)密集的布設(shè)參考站，站間距離應(yīng)小于30km。精度隨著基線的增長(zhǎng)而衰減，且分布不均勻，如果要求按一定精度覆蓋整個(gè)區(qū)域，需要架設(shè)較多的參考站。多參考站常規(guī)RTK模式雖然在一個(gè)較大范圍內(nèi)滿足了精度要求，但需要的投資也是巨大的。

3.CORS系統(tǒng)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用

在全國(guó)第二次土地調(diào)查中，全國(guó)大部分城鎮(zhèn)地籍測(cè)量利用了Leika公司建立的單基站CORS系統(tǒng)對(duì)圖根點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)量，體現(xiàn)以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：1、對(duì)圖根點(diǎn)測(cè)量速度快、效率高，并且節(jié)省人工。2、圖根點(diǎn)選點(diǎn)靈活、適當(dāng)，隨機(jī)性強(qiáng)。3、減少測(cè)區(qū)布網(wǎng)層次，圖根點(diǎn)精度較高并且均勻。

相對(duì)于細(xì)部測(cè)量而言，則體現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)：1、采集點(diǎn)靈活，效率高。2、采集點(diǎn)精度高，誤差均勻。

4.注意事項(xiàng)

利用CORS系統(tǒng)的RTK測(cè)量圖根點(diǎn)和細(xì)部點(diǎn)雖然具有上述優(yōu)點(diǎn)，但由于RTK所采集的各點(diǎn)均為獨(dú)立觀測(cè)，缺乏必要的檢核條件。另外，RTK由于信號(hào)漂移、多路徑誤差、載波相位整周數(shù)計(jì)算有誤、信號(hào)臨時(shí)被遮擋等原因，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“飛點(diǎn)”現(xiàn)象，即屏幕上顯示滿足精度要求的雙差固定解，而實(shí)際所測(cè)坐標(biāo)值是錯(cuò)誤的，有的差十幾厘米，有的差到幾米，有的差更大。免費(fèi)論文網(wǎng)。因此在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)該注意如下事項(xiàng)：

4.1對(duì)圖根點(diǎn)的測(cè)量應(yīng)進(jìn)行必要的檢核。

圖根點(diǎn)作為施測(cè)細(xì)部點(diǎn)的已知點(diǎn)應(yīng)保證準(zhǔn)確無(wú)誤，因此，應(yīng)該對(duì)所測(cè)得圖根點(diǎn)進(jìn)行100%的檢查。具體檢查方法可按下面四種方式：1、量邊檢查，即利用全站儀對(duì)相鄰RTK圖根點(diǎn)測(cè)量平距，將其與RTK相鄰圖根點(diǎn)坐標(biāo)反算距離相比較，以發(fā)現(xiàn)粗差或錯(cuò)誤，然后將粗差或錯(cuò)誤的RTK點(diǎn)重測(cè)。2、利用不同時(shí)間段分別采集數(shù)據(jù)，將其不同時(shí)間段采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以發(fā)現(xiàn)粗差或錯(cuò)誤所在。3、利用兩臺(tái)RTK同時(shí)進(jìn)行采集，將兩臺(tái)RTK采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以發(fā)現(xiàn)粗差或錯(cuò)誤所在。4、在全站儀施測(cè)細(xì)部點(diǎn)時(shí)，建站后利用全站儀施測(cè)定向點(diǎn)的坐標(biāo)與RTK施測(cè)的坐標(biāo)進(jìn)行比對(duì)而加以檢核?！豆こ虦y(cè)量規(guī)范》（GB50026-2007）對(duì)RTK圖根點(diǎn)的要求采用的是第二種方式。

4.2對(duì)細(xì)部點(diǎn)測(cè)量應(yīng)進(jìn)行一定數(shù)量的抽檢和圖面巡檢。

由于細(xì)部點(diǎn)數(shù)量較大，不可能每個(gè)點(diǎn)都做檢驗(yàn)，只能對(duì)每個(gè)街坊抽出一定數(shù)量的點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)。一般檢驗(yàn)的方法有兩種：一是采用RTK重新對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行采集，進(jìn)行坐標(biāo)比對(duì)；二是采用鋼尺丈量相鄰細(xì)部點(diǎn)的邊長(zhǎng)進(jìn)行相對(duì)誤差檢查。為了提高地籍圖的精度，要進(jìn)行100%的圖面巡視檢查，將權(quán)屬調(diào)查時(shí)勘丈的界址邊長(zhǎng)與坐標(biāo)反算邊長(zhǎng)進(jìn)行比對(duì)，以查驗(yàn)粗差。

5.CORS系統(tǒng)在城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中的應(yīng)用的精度分析

5.1圖根點(diǎn)測(cè)量的精度分析

在部分城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中，在樓房建筑區(qū)及主要街道采用RTK-GPS與CORS系統(tǒng)連接，共施測(cè)埋石圖根點(diǎn)197個(gè)，臨時(shí)圖根點(diǎn)約500個(gè)。采用全站儀對(duì)埋石圖根點(diǎn)進(jìn)行量邊比對(duì)檢查，發(fā)現(xiàn)2個(gè)RTK圖根點(diǎn)存在粗差，分析其原因，主要所選點(diǎn)距高壓線較近，受電磁場(chǎng)影響較大，因此對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行剔除。對(duì)其它相鄰埋石圖根點(diǎn)進(jìn)行了103條邊的檢查，發(fā)現(xiàn)最小誤差為0.0cm，最大誤差為4.0cm，中誤差為±1.1cm。誤差分布與所占比例詳細(xì)情況見(jiàn)表2相鄰埋石圖根點(diǎn)邊長(zhǎng)檢測(cè)表。從表2中可以看出小于2.0cm的誤差占70.9%，大于3.0cm的誤差進(jìn)占11.6%，所有埋石圖根點(diǎn)的誤差均小于±5cm，完全滿足《第二次全國(guó)土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》（TD/T1014—2007）相關(guān)技術(shù)要求。對(duì)臨時(shí)圖根點(diǎn)采用測(cè)站定向檢查方法，未做詳細(xì)技術(shù)統(tǒng)計(jì)。

5.2對(duì)細(xì)部點(diǎn)測(cè)量的精度分析在部分城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中，對(duì)細(xì)部點(diǎn)按量邊和打點(diǎn)兩種方式進(jìn)行了抽樣檢查，量邊的數(shù)量一般每個(gè)街坊不少于20條，宗地?cái)?shù)量多的可多量些。將外業(yè)實(shí)地檢測(cè)的邊長(zhǎng)與內(nèi)業(yè)坐標(biāo)反算的邊長(zhǎng)進(jìn)行比較，超過(guò)2倍中誤差（10厘米）的視為粗差，對(duì)于與粗差相關(guān)的邊和點(diǎn)到實(shí)地查找原因進(jìn)行更正。對(duì)每個(gè)檢查過(guò)的街坊計(jì)算距離中誤差。全測(cè)區(qū)共進(jìn)行邊長(zhǎng)勘丈檢查18個(gè)街坊，檢查結(jié)果主要參數(shù)見(jiàn)表3細(xì)部點(diǎn)檢查精度統(tǒng)計(jì)表的右欄。作業(yè)小組對(duì)界址邊檢查的同時(shí)，對(duì)街坊內(nèi)的界址點(diǎn)或地物點(diǎn)也進(jìn)行了抽樣檢查，在每個(gè)街坊內(nèi)有選擇的（均勻分布）抽取不少于20個(gè)點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)檢查。將外業(yè)檢測(cè)的坐標(biāo)與原測(cè)的坐標(biāo)進(jìn)行比較，計(jì)算外業(yè)觀測(cè)的點(diǎn)位誤差。超過(guò)2倍點(diǎn)位中誤差（10厘米）的視為粗差，對(duì)于粗差的點(diǎn)位利用RTK到外業(yè)重新采集進(jìn)行更正。對(duì)每個(gè)檢查過(guò)的街坊計(jì)算點(diǎn)位中誤差。全測(cè)區(qū)共進(jìn)行坐標(biāo)點(diǎn)位外業(yè)實(shí)地檢查17個(gè)街坊。無(wú)論是點(diǎn)位檢查，還是量邊檢查，利用RTK測(cè)量的細(xì)部點(diǎn)與常規(guī)設(shè)備全站儀測(cè)量的細(xì)部點(diǎn)情形相似，粗差個(gè)數(shù)在4%左右，分析粗差存在的原因主要有兩點(diǎn)。一是RTK置中誤差，即RTK的相位中心和點(diǎn)位中心不在同一鉛垂線上（主要原因）；二是由于RTK信號(hào)漂移等引起的飛點(diǎn)（個(gè)別點(diǎn)現(xiàn)象）。拋開(kāi)粗差后，計(jì)算的點(diǎn)位中誤差和邊長(zhǎng)中誤差均滿足《第二次全國(guó)土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》（TD/T1014—2007）相關(guān)技術(shù)要求，并且精度略高于常規(guī)測(cè)量方法，因此該方法行之有效。

6.CORS系統(tǒng)應(yīng)用遠(yuǎn)景

單基站CORS系統(tǒng)適用于面積較小的市、縣，并且隨著距基站距離的增加，誤差會(huì)逐漸增大，因此網(wǎng)絡(luò)CORS系統(tǒng)正在逐漸興建。目前在全國(guó)各地以省或地區(qū)為區(qū)域單位已建立了許多網(wǎng)絡(luò)CORS系統(tǒng)。無(wú)論是單基站CORS系統(tǒng)，還是網(wǎng)絡(luò)CORS系統(tǒng)，都在測(cè)繪領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，預(yù)計(jì)最近5年內(nèi)CORS系統(tǒng)會(huì)遍布全國(guó)各地。由于CORS系統(tǒng)的出現(xiàn)，今后的測(cè)量方式、方法和測(cè)量效率也會(huì)發(fā)生巨大的變化，這是一場(chǎng)測(cè)量技術(shù)的重要革命。

作者張闖系吉林省輝南縣國(guó)土資源局土地整理中心副主任。