浅谈CORS定位技术在城市测量中的应用

发表时间:2020/12/31   来源:《建筑实践》2020年8月22期   作者:赵亚萍,刘庆华,程相龙
[导读] 当前正在开展的智慧城市、“多规合一”及“房地一体化”等重大项目建设,
        赵亚萍,刘庆华,程相龙
        山东正元数字城市建设有限公司  山东烟台 264000

        摘要:当前正在开展的智慧城市、“多规合一”及“房地一体化”等重大项目建设,急需提供准确的空间信息数字基础,伴随省域连续运行参考站系统(CORS)的日益成熟,可提供长期稳定基站数据来源,通过开展CORS控制测量、碎部测量与无人机差分定位方面的理论、方法研究,能进一步提高无人机航测的技术性能及可用性,同时扩展CORS系统常规服务内容,二者相辅相成,具有重要的理论、应用及推广价值。
        关键词:CORS定位技术;城市测量;应用策略
         
        CORS技术是城市信息化的重要组成部分,为城市测绘提供重要的技术支持。全面掌握CORS技术相关理论,促进其持续发展和完善,进一步提高测量结果的准确性,为城市规划建设提供重要的资料和数据支持。
1、CORS定位技术
        随着各个领域对卫星导航定位需求的日益提高,各省市逐步建立连续运行卫星定位参考站系统(ContinuouslyOperatingReferenceSystem,CORS)作为测绘基础设施。同时,众多政府部门、科研机构、企业与高校针对不同的需求还建立了数量可观的单基站CORS系统。CORS系统可在其覆盖范围内提供RTK与PPK两种服务,在服务能力、性能稳定性与可靠性等方面具有传统的RTK和PPK不可比拟的优势。因此在GNSS辅助无人机倾斜摄影测量研究背景的驱动下,利用CORS系统和单基站CORS系统增强无人机倾斜摄影测量精度与可用性的方法值得进一步深入挖掘,同时可拓展其应用领域和范围。
2、城市工程测量的特点
        2.1测量易受干扰
        城市里主要的商业街和生活区聚集在一起,人口密度高,各功能种类多。在城市进行测量工作时,容易受到外部环境因素的干扰。具体表现在以下两个方面:一方面,由于建筑密集,点位之间相互难以通视,造成全站仪数据采集的成本较高、工作量较大;另一方面,若采用无人机航测或卫星定位时,由于信号遮挡或多路径效应等,造成像控点与机载POS的精度较差,进而引起地形测绘难以达到传统全站仪测量的数据精度。
        2.2测量基础性与阶段性
        城市工程项目类型不是单一的,不仅内容复杂,而且涉及多个领域部门。为了顺利完成这些专业工作,各部门都有必要参与其中,以保证工程测量的准确性和针对性。在城市测量的不同阶段,对测量精度的要求是不同的。因此,测量团队应充分利用已有测量结果,尽可能避免重复测量的问题。确保测量工作能根据相关项目的要求,分阶段汇总完成并实现数据共享。
3、CORS定位技术在城市测量中的应用
        3.1控制测量
        城市测量使用传统的控制测量方法进行地形测量,部分测量方法对点到点视觉效果要求较高。GPS静态定位由于观测周期时间长、基线解算需后期内业处理,传统RTK测绘为覆盖一定测区,需变换基准站点方能进行点位测绘。但以多基准站网络RTK为基础的CORS技术,可有效地避免现有测量技术的缺陷,通过无线通讯RTK技术在野外工作过程中,实时获取厘米级点位定位精度,同时有助于无人机航测质量的提升。
        3.2碎部点测量
        碎部点是反映细部特征的重要数据支撑,利用CORS定位技术,可打破现有各级控制点的分级布网的方式,可直接利用移动站快速测量地形点和地物点坐标,同时采用快速差分定位方式,获得高精度定位成果,并将其存储与手簿中。

利用CORS定位技术,不需设置临时基站,借助无线通讯网络,将差分定位信号传输至移动站,通过电子手簿实时显示点编号和位置,并可实时进行简单的图形编辑,从而减少室内编辑的工作量。
        3.3CORS系统城市规划勘测定界测量中的应用
        建设用地中的土地监测和勘测边界,是要求准确现场测量的边界范围,量算宗地地块的相关面积。勘测定界过程中,利用CORS技术对相关土地边界进行实时差分数据采集;从建筑放样的角度,CORS技术在简化地质勘探边界的测量程序,特别是在城市道路、水路、输电线路勘测方面,提供了快速、实时、精准的定位基础。
4、无人机航测与CORS差分定位技术融合分析
        无人机倾斜摄影测量的突出优点是:飞行灵活、机动性强,综合成本低,飞行要求简单,能完成有人飞机无法完成的飞行,根据搭载相机的精度及镜头数量及倾斜角度不同,可满足高清晰、全方位、大比例、小面积、高现势性的需求,实现“一次飞行,多元测绘级成果输出”。
        无人机倾斜航空摄影测量,可建立三维实景数字模型测制1∶500大比例尺地形图的新技术、新方法,取得了以下成果:①经试验方法确定的像控点布点间距,即经济高效,又满足精度要求;②外业像控点布设数量减少,产品精度不受影响,工作效率提高,工作成本减少;③航测作业区所获取航摄成果为真彩色数字影像,航测的影像的GSD分辨率为达到厘米级精度。
        采用倾斜摄影实景三维建模技术,快速生产实景立体模型,真实反映现状地物情况,降低了城市三维建模的成本,提高了数据建模的效率,后期可采用清华山维EPS或南方CASS 3D软件,进行数据立体采集。
5、提升城市测量可用性的措施分析
        5.1加强数据信息共享
        城市测量工作本身具有极大的基础型特征,是建设管理部门的重要信息来源和决策依据。但部分行业管理者为自身利益,对基础测绘产品实施保密管理,不采取脱密处理,同时也不共享,严重降低了测绘地理信息的利用率,引起重复测绘等相关问题,对规范城市测绘市场极其不利。政府相关部门应继续完善信息共享制度,进一步促进城市测量信息共享,逐步统一测量标准和技术,减少人力和资金浪费,达到提高经济效益的目标。
        5.2加大测绘资金投入
        城市测量工作本身对测绘仪器的精度要求较高,但绝大多数测绘单位,难以认识测绘工作的重要性,对测绘方面的经费投入力度严重不足,难以有计划地设定与支付相关经费。必须将城市测量纳入经济预算,提升数字化、信息化方面的资金投入,以增强工程测绘的效率提升,拓展智慧城市管理的精细化程度。
6、结语
        相对于传统卫星定位技术,连续差分定位系统CORS技术的引入,可有效提高城市工程测量的精度和效率。以市政道路为例,在道路中线的放样中,可先将回路的特定参数和回路的起点坐标、曲线角点和半径输入到观测电子手簿中,快速实现点位实地定位;利用无人机航测与CORS相结合,可大力提升POS定位、像控点布设与碎部点采集的精度与效率。
        
参考文献
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[2]郭飞飞,姚连璧,张邵华.基于CORS的地籍图精度分析[J].现代测绘,2019,42(05):32-35.
[3]陈榆.GPS定位技术在城市控制测量中的应用探析[J].智能城市,2019,5(17):95-96.
[4]林学艺.CORS升级改造的技术问题及解决办法[J].测绘与空间地理信息,2018,41(12):68-70+74.
[5]李汉光.河北CORS高程测量代替等级水准测量的应用研究[J].资源信息与工程,2018,33(06):126-127.

作者简介:赵亚萍(1993- ),女,汉族,山东枣庄峄城人,大学本科学历,助理工程师。现主要从事农村房地一体数据采集、属性编辑入库等工作。
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