CORS技术在航测外业控制测量中的应用研究

发表时间:2020/11/12   来源:《建筑实践》2020年第18期   作者:刘丽姬
[导读] 根据工程实践,介绍CORS系统在航测外业控制测量中的具体应用。
        刘丽姬
        广西来宾城投鑫地投资有限公司  广西来宾市546100
        摘要:根据工程实践,介绍CORS系统在航测外业控制测量中的具体应用。CORS系统具有精度可靠、效率高、作业方便、可以单人作业等特点。相较于传统快速静态GPS测量,在航外控中使用CORS-RTK测量能够提高外业作业效率,节约外业测量成本。CORS作为当今GNSS技术发展的主流和热门,给测绘行业的发展和进步带来了深刻的技术变革。
        关键词:CORS技术;航测外业控制;应用研究
        引言
        连续运行卫星定位服务系统是由一个或若干个固定的、连续全天候运行的GNSS参考站组成的大型定位与导航综合网络系统。它通过利用现代数据通信技术、计算机技术、互联网技术和网络化实时定位服务技术可以连续实时地向不同需求的各类用户自动提供经过检验计算后各种类型的GNSS观测值(伪距或载波相位)、改正数、状态信息以及其他相应的GNSS服务。CORS作为当今GNSS技术发展的主流和热门方向之一,目前已广泛服务于测绘应用、地震监测、气象预报、交通管理等各行各业。
        1CORS技术的基本内涵
        对于CORS也可称之为城市连续运行参考站系统。从基本技术内涵的角度来讲,CORS技术主要应当包含网络信息技术、卫星定位技术与数字通讯技术,上述各项技术整合而成CORS技术。作为专用性的数据处理以及数据传输网络而言,CORS的完整测绘系统可以分成测绘信息处理中心、基准站网、播发定位导航信息的系统、传输数据的系统以及用户系统。在此前提下,数据监控中心连接于测绘网络内部的基准站,进而构成了完整性较强的测绘基础网络。
        2CORS技术要点
        2.1i-MAX技术
        对于i-MAX技术可以称为主辅站技术,其基本特征在于高度压缩现有的测绘参考站网络,确保各个流动站都能做到顺利接收实时性的城市测绘信息。经过数据修正与处理后,系统内部的流动站就可以接收现有的地形观测以及其他测绘结论。因此从本质上讲,运用i-MAX的测绘技术手段可以体现最大化的测绘操作灵活性,确保用户在流动站的范围内能够随时了解基础性的测绘数据。
        2.2VRS技术
        VRS技术也就是虚拟参考站,此项技术应当属于CORS测绘体系中的常用技术类型。具体在运用VRS技术时,主要涉及连接主控系统与参考站,从而保证了及时传递各类基础测绘信息。在测绘传输设备以及现代通信技术的辅助下,运用虚拟参考站针对实时性的测绘信息即可做到有效进行必要的加工操作,确保达到精准进行测绘定位的效果。
        2.3其他技术要点
        CORS技术除了具备以上的技术特征之外,其还能够用于监测某些特殊的城市区域地形,并且保证了测绘管理中心可以接收实时性的观测数据。具体在实现全方位的测绘数据记录以及数据收集时,用户必须能保证接收各种差分数据,其中主要包含RTD与RTK类型的两种不同差分数据。在必要的时候,作为系统的特许用户可以接收定制的系统数据。对于CORS的管理中心而言,其可以完成实时性的测绘系统维护、系统运行监管以及测绘数据管理,确保能做到运用科学手段来分发、传输并且生成各项测绘信息结论。


        3CORS在航测外业控制测量中的应用
        3.1测区概况及任务
        本次项目为输电线路外业航测控制测量,测区共有12个航带,跨两个行政区域,测区范围为36°53'N—35°55'N,107°04'S—107°38'S,平均海拔1400m。测区地处黄土高原,地势西北高、东南低,境内地貌基本可分为山脉岭梁、丘陵掌区、川道沟台和零碎残塬4种类型。已有资料包括1∶5万路径图、航测像片、像控点预布设图。主要任务为完成16个主控点(K001—K013、JZ01、JZ02、A002)和51个像控点的测量及调绘工作、点之记绘制。并通过对主控进行静态观测进行解算获得各主控点的西安80坐标和1985国家高程,利用七参数转换模型,换算得到本测区CGCS2000与西安80坐标系之间的转换参数,完成对像控点的坐标转换。
        3.2外控点布设
        按技术设计书的要求,根据先“整体后局部,由高到低”的原则,以控制整个线路为目的,每隔10km左右布设一个主控点,总共布设了16个主控点,按GPSD级网的要求进行观测,获取各主控点的CGCS2000坐标和大地高。然后在此基础上,对整个控制网进行了加密,总共布设了51个像控点,观测得到各像控点的坐标。在选择像控点时,应尽量选择不被遮挡当、易于放置GPS接收机的点位作为像控点,航测控制点布设整体采用航线网布点法,所选像控点在相片上的位置,应符合下列要求:①对于多航带应布设在航向及旁向六片重叠范围内,对单航带应布设在航向三片重叠范围内;②距像片边缘边线不应小于0.5mm;③控制点间航线数2,基线数为15~20;④为保证精度,相邻两像控点之间布设一个公共检查点。
        3.3外控点测量
        为了能更好地进行数据比对和精度分析,本次采用试验比对法,航测外业控制点试验测量主要分两步:第1步,对16个主控点按GPSD级网的要求进行静态测量,并通过后续数据处理得到各点的坐标;第2步,对16个主控点及51个像控点采用GSCORS按每测回观测10s,每个点独立观测5个测回的方式进行观测。静态测量基本要求为:①作业前按要求进行仪器检校,对中精度小于1mm,在作业前及作业过程中对基座水准器、光学对中器进行检校,确保其状态正常;②安置GPS接收机时,天线定向标志应指向正北,其定向误差不应大于5°;③每时段观测前分别从互为120°的方向量取天线高,误差小于3mm时取三次次丈量的平均值作为测前天线高;观测结束后按观测前的要求,再次量取测后天线高,观测前后天线高互差小于2mm时,取其平均值作为最终天线高;④严格按照D级GPS控制网的技术标准和要求进行。卫星高度角设定为15°,采样间隔1s,有效观测卫星数不少于4颗,有效观测卫星数总数少于4颗,观测2个时段,每个时段1h,PDOP小于4。外业控制点采用甘肃连续运行卫星服务系统(GSCORS)技术进行观测,①卫星高度角设定为15°,采样间隔1s,每个点独立观测5个测回,每测回观测10s;②每次开始作业前后,应先进行校核,平面位置较差不应大于2cm,高差不应大于2.5cm;③各测回观测值水平各分量较差最大不大于2cm,高程较差不大于5cm,并取满足精度要求的5个测回观测值的平均值为该点最终的观测值。
        3.4内业数据处理
        为了进一步保证数据的准确性,对所有像控点通过计算各坐标分量中误差验证精度,并与规范要求的像控点限差进行比较。综合数据比对分析可以看出利用每测回10s观测的GSCORS测量成果具有较高的精度,完全满足航测外业控制测量的技术要求。
        结束语
        基于CORS技术进行航测外业控制测量,不仅完全满足精度要求,极大地减少了外业观测时间,而且具有显著优越性。CORS实现了区域测绘工作的整体统一性,提供了一个统一的基准,其核心技术———网络化参考站,极大地扩展了作业半径,提高了生产效率,且网络覆盖范围内测得精度都是均等的,规避了远离基站造成误差累计的问题,提高了作业精度。
        参考文献
        [1]李征航,黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2016.
        [2]王宏宇.CORS技术及其在控制测量中的应用研究[J].北京测绘,2015(2):82-85.
        [3]吴定翔.基于甘肃连续运行参考站系统在管线工程中的应用研究[D].兰州:兰州交通大学,2016.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: