郝東宏 郝東偉
【摘 ? ?要】隨著全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用普及,它在測繪領(lǐng)域中的作用越來越重要。一種新的GPS技術(shù),利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)CORS已成為GPS應(yīng)用發(fā)展的新趨勢。為使CORS系統(tǒng)的先進(jìn)測量手段在農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證項(xiàng)目中得到充分應(yīng)用,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)合不同規(guī)范要求??偨Y(jié)了CORS在界址點(diǎn)測量中的應(yīng)用,分析了測量精度,并提出了CORS測量的優(yōu)勢。結(jié)果表明,使用CORS進(jìn)行農(nóng)村集體土地所有權(quán)界址點(diǎn)測量可以滿足精度要求,并能明顯提高工作效率。
【關(guān)鍵詞】所有權(quán) ?界址點(diǎn) ?CORS ?精度
中圖分類號(hào):G4 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2015.01.204
1引言
為依法保障土地使用權(quán)人的合法權(quán)益,加強(qiáng)農(nóng)村集體土地管理,按照《國土資源部、財(cái)政部、農(nóng)業(yè)部關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作的通知》、國土資源部《關(guān)于進(jìn)一步加快宅基地使用權(quán)登記發(fā)證工作的通知》(國土資發(fā)[2008]46號(hào))和遼寧省國土資源廳《轉(zhuǎn)發(fā)國土資源部關(guān)于進(jìn)一步加快宅基地使用權(quán)登記發(fā)證的通知》(遼國土資辦發(fā)[2008]52號(hào))和《遼寧省農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作方案》精神和要求,全省要確保在2012年底以前完成農(nóng)村集體土地所有權(quán)確權(quán)、宅基地使用權(quán)和集體建設(shè)用地使用權(quán)確權(quán)登記發(fā)證工作;為不影響全省整體工作的進(jìn)展,海城市決定開展全市農(nóng)村集體土地所有權(quán)確權(quán)登記發(fā)證及數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作。
農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證是對(duì)農(nóng)村集體土地所有權(quán)和集體土地使用權(quán)等土地權(quán)利的確權(quán)登記發(fā)證。農(nóng)村集體土地所有權(quán)確權(quán)登記發(fā)證覆蓋全部農(nóng)村范圍內(nèi)的集體土地,包括屬于農(nóng)民集體所有的建設(shè)用地、農(nóng)用地和未利用地。主要任務(wù)是以縣(市、區(qū))為基本單位,按照集體土地所有權(quán)的實(shí)際歸屬,查清集體土地所有權(quán)宗地界址位置、界線走向、面積等狀況。調(diào)查成果經(jīng)公示后,作為集體土地所有權(quán)登記發(fā)證的依據(jù),登記造冊(cè),核發(fā)證書,確認(rèn)農(nóng)民集體經(jīng)濟(jì)組織集體土地所有權(quán)。根據(jù)地籍調(diào)查成果和土地登記結(jié)果,建立集體土地所有權(quán)數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)。在農(nóng)村集體土地所有權(quán)確權(quán)登記發(fā)證工作中,界址點(diǎn)測繪是重要環(huán)節(jié),其精度直接決定了整個(gè)工作的質(zhì)量,探討界址點(diǎn)測繪方法非常必要。
2 CORS概述
2.1.CORS的發(fā)展現(xiàn)狀
連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)(CORS)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)過檢驗(yàn)的不同類型的GPS觀測值(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)。與傳統(tǒng)的GPS作業(yè)相比連續(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)等眾多優(yōu)點(diǎn)。
隨著GPS技術(shù)的飛速進(jìn)步和應(yīng)用普及,它在測量中的作用已越來越重要。當(dāng)前,利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)(Continuous Operational Reference System,縮寫為CORS)已成為GPS應(yīng)用的發(fā)展熱點(diǎn)之一。CORS系統(tǒng)是衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)等高新科技多方位、深度結(jié)晶的產(chǎn)物。
2.2 CORS組成
CORS系統(tǒng)由基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)五個(gè)部分組成,各基準(zhǔn)站與監(jiān)控分析中心間通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接成一體,形成專用網(wǎng)絡(luò)。
2.2.1基準(zhǔn)站網(wǎng)
基準(zhǔn)站網(wǎng)由范圍內(nèi)均勻分布的基準(zhǔn)站組成。負(fù)責(zé)采集GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)并輸送至數(shù)據(jù)處理中心,同時(shí)提供系統(tǒng)完好性監(jiān)測服務(wù)。
2.2.2數(shù)據(jù)處理中心
系統(tǒng)的控制中心,用于接收各基準(zhǔn)站數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,形成多基準(zhǔn)站差分定位用戶數(shù)據(jù),組成一定格式的數(shù)據(jù)文件,分發(fā)給用戶。數(shù)據(jù)處理中心是CORS的核心單元,也是高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。中心24小時(shí)連續(xù)不斷地根據(jù)各基準(zhǔn)站所采集的實(shí)時(shí)觀測數(shù)據(jù)在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行整體建模解算,自動(dòng)生成一個(gè)對(duì)應(yīng)于流動(dòng)站點(diǎn)位的虛擬參考站(包括基準(zhǔn)站坐標(biāo)和GPS觀測值信息)并通過現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和無線數(shù)據(jù)播發(fā)網(wǎng),向各類需要測量和導(dǎo)航的用戶以國際通用格式提供碼相位/載波相位差分修正信息,以便實(shí)時(shí)解算出流動(dòng)站的精確點(diǎn)位。
2.2.3數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
各基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)通過光纖專線傳輸至監(jiān)控分析中心,該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸硬件設(shè)備及軟件控制模塊。
2.2.4定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)
系統(tǒng)通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、UHF電臺(tái)、Internet等形式向用戶播發(fā)定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
2.2.5用戶應(yīng)用系統(tǒng)
包括用戶信息接收系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)型RTK定位系統(tǒng)、事后和快速精密定位系統(tǒng)以及自主式導(dǎo)航系統(tǒng)和監(jiān)控定位系統(tǒng)等。按照應(yīng)用的精度不同,用戶服務(wù)子系統(tǒng)可以分為毫米級(jí)用戶系統(tǒng),厘米級(jí)用戶系統(tǒng),分米級(jí)用戶系統(tǒng),米級(jí)用戶系統(tǒng)等;而按照用戶的應(yīng)用不同,可以分為測繪與工程用戶(厘米、分米級(jí)),車輛導(dǎo)航與定位用戶(米級(jí)),高精度用戶(事后處理)、氣象用戶等幾類。
CORS系統(tǒng)徹底改變了傳統(tǒng)RTK測量作業(yè)方式,其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在:1.改進(jìn)了初始化時(shí)間、擴(kuò)大了有效工作的范圍;2.采用連續(xù)基站,用戶隨時(shí)可以觀測,使用方便,提高了工作效率;3.擁有完善的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng),可以有效地消除系統(tǒng)誤差和周跳,增強(qiáng)差分作業(yè)的可靠性;4.用戶不需架設(shè)參考站,真正實(shí)現(xiàn)單機(jī)作業(yè),減少了費(fèi)用;5.使用固定可靠的數(shù)據(jù)鏈通訊方式,減少了噪聲干擾;6.提供遠(yuǎn)程INTERNET服務(wù),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享;7.擴(kuò)大了GPS在動(dòng)態(tài)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,更有利于車輛、飛機(jī)和船舶的精密導(dǎo)航;8.為建設(shè)數(shù)字化城市提供了新的契機(jī)。
CORS系統(tǒng)不僅是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的定位框架基準(zhǔn),同時(shí)也是快速、高精度獲取空間數(shù)據(jù)和地理特征的重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施,CORS可在城市區(qū)域內(nèi)向大量用戶同時(shí)提供高精度、高可靠性、實(shí)時(shí)的定位信息,并實(shí)現(xiàn)城市測繪數(shù)據(jù)的完整統(tǒng)一,這將對(duì)現(xiàn)代城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的采集與應(yīng)用體系產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。它不僅可以建立和維持城市測繪的基準(zhǔn)框架,更可以全自動(dòng)、全天候、實(shí)時(shí)提供高精度空間和時(shí)間信息,成為區(qū)域規(guī)劃、管理和決策的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)還能提供差分定位信息,開拓交通導(dǎo)航的新應(yīng)用,并能提供高精度、高時(shí)空分辨率、全天候、近實(shí)時(shí)、連續(xù)的可降水汽量變化序列,并由此逐步形成地區(qū)災(zāi)害性天氣監(jiān)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)。此外,CORS系統(tǒng)可用于通信系統(tǒng)和電力系統(tǒng)中高精度的時(shí)間同步,并能就地面沉降、地質(zhì)災(zāi)害、地震等提供監(jiān)測預(yù)報(bào)服務(wù)、研究探討災(zāi)害時(shí)空演化過程。
2.3CORS應(yīng)用優(yōu)勢
CORS系統(tǒng)的建立可以大大提高測繪的速度與效率, 降低測繪勞動(dòng)強(qiáng)度和成本, 省去測量標(biāo)志保護(hù)與修復(fù)的費(fèi)用, 節(jié)省各項(xiàng)測繪工程實(shí)施過程中約30% 的控制測量費(fèi)用。由于城市建設(shè)速度加快,對(duì)GPS-C、D、E級(jí)控制點(diǎn)破壞較大,一般在5-8年需重新布設(shè),至于在路面的圖根控制更不用說,一、二年就基本沒有了,各測繪單位不是花大量的人力重新布設(shè),就是仍以支站方式,這不但保證不了精度,還造成了人力物力財(cái)力的大量浪費(fèi)。隨著CORS基站的建設(shè)和連續(xù)運(yùn)行,就形成了一個(gè)以永久基站為控制點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。所以,可以利用已建成的CORS系統(tǒng)對(duì)外開發(fā)使用,收取一定的費(fèi)用,收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)各地的投入和實(shí)際情況制定,當(dāng)然這一點(diǎn)上更多的是社會(huì)效益。可以對(duì)工程建設(shè)進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效、長期的變形監(jiān)測, 對(duì)災(zāi)害進(jìn)行快速預(yù)報(bào)。CORS項(xiàng)目完成將為城市諸多領(lǐng)域如氣象、車船導(dǎo)航定位、物體跟綜、公安消防、測繪、GIS應(yīng)用等提供精度達(dá)厘米級(jí)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)GPS 定位服務(wù), 將極大地加快該城市基礎(chǔ)地理信息的建設(shè)。并由此建立起城市空間基礎(chǔ)設(shè)施的三維、動(dòng)態(tài)、地心坐標(biāo)參考框架, 從而從實(shí)時(shí)的空間位置信息面上實(shí)現(xiàn)城市真正的數(shù)字化。CORS建成能使更多的部門和更多的人使用GPS高精度服務(wù),它必將在城市經(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(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益是不可估量的, 它將為城市進(jìn)一步提供良好的建設(shè)和投資環(huán)境。
本市CORS系統(tǒng)由海城市國土資源局建設(shè),海城市國土資源設(shè)計(jì)測繪技術(shù)服務(wù)中心組織實(shí)施。實(shí)現(xiàn)在海城市境內(nèi)的定位服務(wù)。CORS通過在全市范圍內(nèi)建立GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站,構(gòu)成全市新一代網(wǎng)絡(luò)化的大地基準(zhǔn)和空間數(shù)據(jù)采集服務(wù)系統(tǒng),為社會(huì)各行業(yè)提供基本的實(shí)時(shí)精密定位、時(shí)空基準(zhǔn)、氣象數(shù)據(jù)、監(jiān)測監(jiān)控、移動(dòng)導(dǎo)航等多功能、多用戶、開放式的公共信息服務(wù)。經(jīng)檢核,CORS實(shí)時(shí)定位的內(nèi)符合精度可以達(dá)到平面0.020m,高程0.030m的精度,實(shí)時(shí)定位外符合精度可以達(dá)到平面0.030m,高程0.090m的精度。
3基于CORS的界址點(diǎn)測繪
3.1基于CORS農(nóng)村集體土地所有權(quán)界址點(diǎn)測繪
3.1.1布爾莎(Bursa)七參數(shù)的求取
由于CORS測量得到的是WGS-84坐標(biāo)系,本次確權(quán)工作采用1980西安坐標(biāo)系,需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。由于農(nóng)村集體土地所有權(quán)確權(quán)登記發(fā)證工作范圍廣,面積大,因此采用布爾莎(Bursa)七參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。聯(lián)測覆蓋整個(gè)區(qū)域的C級(jí)GPS點(diǎn),選擇位置分布合理,點(diǎn)位穩(wěn)定的控制點(diǎn)求取七參數(shù)。使用其他控制點(diǎn)進(jìn)行精度檢核,結(jié)果表明,求取的七參數(shù)精度較高,完全能夠滿足農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證項(xiàng)目的平面精度要求,可以投入使用。
3.1.2所有權(quán)界址點(diǎn)測繪
(1)測前準(zhǔn)備
了解系統(tǒng)原理,熟悉作業(yè)流程。正式開展作業(yè)前采取了如下措施:
①用兩臺(tái)GPS流動(dòng)站共同采集了3個(gè)C級(jí)GPS點(diǎn),建立測區(qū)參數(shù)文件,并均勻采集了測區(qū)范圍內(nèi)D、E級(jí)控制點(diǎn)10個(gè)進(jìn)行比對(duì);
②采集相同點(diǎn)在兩個(gè)不同時(shí)段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì);
③由于流動(dòng)站接收機(jī)只有經(jīng)過初始化完成后才能進(jìn)行RTK測量,流動(dòng)站作業(yè)前要進(jìn)行嚴(yán)格的衛(wèi)星預(yù)報(bào),選取PDOP不大于6,衛(wèi)星數(shù)大于6顆(至少4顆)的時(shí)間段進(jìn)行測量;
④數(shù)據(jù)采集時(shí)對(duì)中桿氣泡嚴(yán)格居中。
(2)CORS測量精度校核
網(wǎng)絡(luò)RTK解算出來的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與原控制點(diǎn)坐標(biāo)成果進(jìn)行了比較,根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出:網(wǎng)絡(luò)RTK測量結(jié)果與其他常規(guī)測量技術(shù)的測量精度都在厘米級(jí),較差最大值為1.8cm,最小值為0.1cm,平均較差1.1cm,檢測點(diǎn)位中誤差為: ±0.9cm。其次,采集了相同點(diǎn)在兩個(gè)不同時(shí)段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),不同時(shí)段的數(shù)據(jù)差別不大,都在1cm范圍上下。CORS系統(tǒng)解算成果完全可靠。因此網(wǎng)絡(luò)RTK完全可以用于地籍測量工作及其他城市測繪作業(yè)中。
(3)界址點(diǎn)測繪
①測前精度檢核:每天測量前,到已知控制點(diǎn)進(jìn)行檢核,精度滿足要求后在進(jìn)行測量,確保作業(yè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
②界址點(diǎn)采集:集體土地所有權(quán)界址點(diǎn)精度為±5cm,按《衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范》要求,每個(gè)界址點(diǎn)觀測20個(gè)歷元,采樣間隔可設(shè)為2至5秒,設(shè)置采樣間隔為2秒。每個(gè)點(diǎn)觀測兩次,取平均值為最終結(jié)果。所有測量數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)于RTK手簿中。對(duì)于觀測條件不好的點(diǎn),如房角、樹林中等,采用方向交會(huì)法和RTK-全站儀相結(jié)合的方法進(jìn)行施測。
③測量數(shù)據(jù)處理:所有測量數(shù)據(jù)先進(jìn)行檢查,同一個(gè)點(diǎn)平 面位置相差不大于5cm。檢查合格的數(shù)據(jù),取平均值作為最終的界址點(diǎn)坐標(biāo)。將最終的界址點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為.dat格式。在南方CASS9.1軟件中,生成集體土地所有權(quán)地籍圖。
3.1.3精度檢核
測量時(shí)進(jìn)行了已知點(diǎn)檢核,以已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)為真值,計(jì)算CORS-RTK的點(diǎn)位中誤差為±0.9cm;由于每個(gè)界址點(diǎn)均獨(dú)立觀測兩次,按照同精度觀測方法計(jì)算CORS-RTK的點(diǎn)位中誤差為±1.0cm??梢钥闯?,CORS-RTK完全可以滿足農(nóng)村集體土地所有權(quán)確權(quán)界址點(diǎn)測繪精度要求。
3.2使用CORS進(jìn)行農(nóng)村集體土地所有權(quán)界址點(diǎn)優(yōu)勢
(1)提高儀器利用率,常規(guī)RTK至少需要1+1兩臺(tái)接收機(jī)才能作業(yè),采用CORS,僅需1臺(tái)接收機(jī)就能正常作業(yè),儀器利用效率提高了1倍。
(2)節(jié)約工作時(shí)間,提高了工作效率,省去架設(shè)和設(shè)置基準(zhǔn)站的時(shí)間和麻煩,開機(jī)就可以作業(yè),靈活方便。
(3)節(jié)約人力資源,省去看基站人員,實(shí)現(xiàn)單人作業(yè)。
(4)由于CORS全網(wǎng)覆蓋,界址點(diǎn)精度均勻。
綜上所述,利用CORS進(jìn)行農(nóng)村集體土地所有權(quán)界址點(diǎn)測量能夠保證質(zhì)量并能大大地提高工作效率,節(jié)省人力物力。
4結(jié)論
在農(nóng)村集體土地所有權(quán)界址點(diǎn)測繪中采用CORS技術(shù),受氣候、通視條件、地形和季節(jié)等因素影響和限制較少,只要參數(shù)設(shè)置正確,當(dāng)?shù)厝藛T認(rèn)真指界,就能快速地高精度完成,數(shù)據(jù)安全可靠,沒有誤差積累,在系統(tǒng)的有效覆蓋范圍內(nèi)精度均勻,且儀器僅需一人操作,作業(yè)速度快,勞動(dòng)強(qiáng)度低,有效地提高了工作效率,節(jié)省了費(fèi)用,特別在本次作業(yè)區(qū)域范圍比較大、作業(yè)點(diǎn)比較分散的工程中,其優(yōu)勢更明顯。
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