张记飞 段俊礼
(河南省煤田地质局二队,河南 洛阳 471023)
土地管理事业近几年来发展十分迅速,地籍管理体系得到了进一步完善,地籍测量作为地籍管理的基础工作,受到了土地管理部门的高度重视。与此同时,随着测绘科学技术的迅速发展,测绘仪器已更新换代,土地管理对地籍测量的要求也越来越高。在地籍管理的业务实践中,最关键的是及时、准确的更新地籍数据,对地籍数据的动态变化进行及时维护,使其具有真实性、权威性和现势性特点。但是,由于国家建设速度加快,对各级控制点破坏较大,国家等级控制点超过70%遭到破坏,很多县境内已没有控制点可用。城市控制一般也在5年~8年需要重新布设,至于路面上的一、二级控制点遭到破坏的几率更大,一、二年也基本上就没有了,联测已知点的难度非常大,也影响工程的进度和质量。目前,河南省大多数的地籍调查工作仍采用传统作业模式,这种模式存在缓慢滞后、精度低、时间长等缺点,往往造成图、数与实地不一致,难以满足国土部门对地籍管理日益发展的需要。随着全球定位系统(GNSS)的快速发展,一种新的GNSS技术——连续运行卫星定位系统(CORS)陆续建立,CORS系统网络RTK测量技术改变了传统测量作业模式,可以提供厘米级的动态定位成果,完全满足地籍测量的精度要求。
HNCORS网络是以控制中心为中心节点的遍布河南省的星型网络。系统的网络协议采用TCP/IP,服务器操作系统采用Windows 2003 Server,工作站操作系统Windows XP。HNCORS系统由参考站子系统(Reference Station Sub-System,RSS)、数据通讯子系统(Data Communication Sub-System,DCS)、控制中心(System Management Center,SMC)、数据分发系统(Data Distribution System,DDS)、服务系统(User Services Sub-System,USS)组成,HNCORS各个子系统组成如图1所示。
图1 HNCORS系统组成简图
HNCORS系统共建设了56个参考站点,参考站间距最长90 km,最短10 km,平均60 km。共联测原河南省B级控制点20个,基线解算和平差计算采用美国麻省理工学院(MIT)和Scripps研究所(SIO)共同研制的GAMIT(Ver10.35)软件。坐标转换计算模型采用“七参数”法,提供三种目前我国常用坐标系统:2000年国家大地坐标系、1954年北京坐标系和1980年西安坐标系。系统使用了30 581个点重力数据和103个GPS水准点资料,EGM08地球重力模型场,由第二类Helmert凝聚法完成了河南省似大地水准面计算,得2′×2′格网似大地水准面精度达±0.025 m。
表1 检核点精度统计表 m
本次HNCORS应用于某地籍调查区,为满足界址点测量的需要,需要在该区布设一定数量的图根点。该区有采用静态GPS技术施测E级GPS点22个作为首级控制,坐标系统为1980年西安坐标系,1985年国家高程基准。调查区面积约20 km2,面积较大,采用常规图根导线工作量巨大,效率也低下,经济上不划算,工期也紧张。鉴于此,采用HNCORS是个不错的选择,观测时采用三脚架整平对中,每个图根点观测两个测回,每个测回观测历元数不小于10,同一点两次观测平面点位和高程互差均不大于5 cm,符合限差要求方可记录,否则重新观测,直至满足要求为止。如果不计搬站时间,每点大约5 min即可完成观测。为检验HNCORS成果的精度,在施测图根点的过程中同时采用相同的观测条件联测了22个E级GPS点,近似的认为E级点坐标为真值,计算检测坐标与真值的较差,见表1。
检测的较差均在1∶500比例尺地籍地形图测绘图根点点位中误差和高程中误差精度要求的2倍范围内。
平面点位中误差:
高程点位中误差:
以上精度均满足现行规范中1∶500比例尺测绘地籍图图根点的要求,说明使用HNCORS系统测量1∶500比例尺地籍图图根点精度是可靠的,且精度分布均匀。
从上述实例可以看出,网络RTK技术(HNCORS)精度可靠,使用方便,完全能够满足地籍测量的要求。和传统RTK相比,有明显的优势:
1)作业范围得到了极大的扩展;2)采用连续基站,可随时观测,使用方便,提高了工作效率;3)使用了虚拟参考站技术,用户不需要架设基站,真正实现了单人作业,降低了成本。
CORS系统的技术优势是明显的,其在地籍调查和地籍管理中有着巨大的应用潜力。
[1] 王 侬,廖元焰.地籍测量[M].北京:测绘出版社,2008.
[2] 河南省测绘局.HNCORS应用手册[Z].