CORS系统在农村a集体土地所用权确权中的应用

2015-07-06 13:46郝东宏郝东伟
南北桥 2015年1期
关键词:所有权精度

郝东宏 郝东伟

【摘    要】随着全球卫星定位系统GPS技术的飞速发展和应用普及,它在测绘领域中的作用越来越重要。一种新的GPS技术,利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统CORS已成为GPS应用发展的新趋势。为使CORS系统的先进测量手段在农村集体土地确权登记发证项目中得到充分应用,通过实验结合不同规范要求。总结了CORS在界址点测量中的应用,分析了测量精度,并提出了CORS测量的优势。结果表明,使用CORS进行农村集体土地所有权界址点测量可以满足精度要求,并能明显提高工作效率。

【关键词】所有权  界址点  CORS  精度

中图分类号:G4    文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2015.01.204

1引言

为依法保障土地使用权人的合法权益,加强农村集体土地管理,按照《国土资源部、财政部、农业部关于加快推进农村集体土地确权登记发证工作的通知》、国土资源部《关于进一步加快宅基地使用权登记发证工作的通知》(国土资发[2008]46号)和辽宁省国土资源厅《转发国土资源部关于进一步加快宅基地使用权登记发证的通知》(辽国土资办发[2008]52号)和《辽宁省农村集体土地确权登记发证工作方案》精神和要求,全省要确保在2012年底以前完成农村集体土地所有权确权、宅基地使用权和集体建设用地使用权确权登记发证工作;为不影响全省整体工作的进展,海城市决定开展全市农村集体土地所有权确权登记发证及数据库建设工作。

农村集体土地确权登记发证是对农村集体土地所有权和集体土地使用权等土地权利的确权登记发证。农村集体土地所有权确权登记发证覆盖全部农村范围内的集体土地,包括属于农民集体所有的建设用地、农用地和未利用地。主要任务是以县(市、区)为基本单位,按照集体土地所有权的实际归属,查清集体土地所有权宗地界址位置、界线走向、面积等状况。调查成果经公示后,作为集体土地所有权登记发证的依据,登记造册,核发证书,确认农民集体经济组织集体土地所有权。根据地籍调查成果和土地登记结果,建立集体土地所有权数据库和管理系统。在农村集体土地所有权确权登记发证工作中,界址点测绘是重要环节,其精度直接决定了整个工作的质量,探讨界址点测绘方法非常必要。

2 CORS概述

2.1.CORS的发展现状

连续运行参考站系统(CORS)可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN)技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位,伪距)、各种改正数、状态信息以及其他有关GPS服务项目的系统。与传统的GPS作业相比连续运行参考站具有作用范围广、精度高、野外单机作业等众多优点。

随着GPS技术的飞速进步和应用普及,它在测量中的作用已越来越重要。当前,利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统(Continuous Operational Reference System,缩写为CORS)已成为GPS应用的发展热点之一。CORS系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。

2.2 CORS组成

CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成,各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体,形成专用网络。

2.2.1基准站网

基准站网由范围内均匀分布的基准站组成。负责采集GPS卫星观测数据并输送至数据处理中心,同时提供系统完好性监测服务。

2.2.2数据处理中心

系统的控制中心,用于接收各基准站数据,进行数据处理,形成多基准站差分定位用户数据,组成一定格式的数据文件,分发给用户。数据处理中心是CORS的核心单元,也是高精度实时动态定位得以实现的关键所在。中心24小时连续不断地根据各基准站所采集的实时观测数据在区域内进行整体建模解算,自动生成一个对应于流动站点位的虚拟参考站(包括基准站坐标和GPS观测值信息)并通过现有的数据通信网络和无线数据播发网,向各类需要测量和导航的用户以国际通用格式提供码相位/载波相位差分修正信息,以便实时解算出流动站的精确点位。

2.2.3数据传输系统

各基准站数据通过光纤专线传输至监控分析中心,该系统包括数据传输硬件设备及软件控制模块。

2.2.4定位导航数据播发系统

系统通过移动网络、UHF電台、Internet等形式向用户播发定位导航数据。

2.2.5用户应用系统

包括用户信息接收系统、网络型RTK定位系统、事后和快速精密定位系统以及自主式导航系统和监控定位系统等。按照应用的精度不同,用户服务子系统可以分为毫米级用户系统,厘米级用户系统,分米级用户系统,米级用户系统等;而按照用户的应用不同,可以分为测绘与工程用户(厘米、分米级),车辆导航与定位用户(米级),高精度用户(事后处理)、气象用户等几类。

CORS系统彻底改变了传统RTK测量作业方式,其主要优势体现在:1.改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围;2.采用连续基站,用户随时可以观测,使用方便,提高了工作效率;3.拥有完善的数据监控系统,可以有效地消除系统误差和周跳,增强差分作业的可靠性;4.用户不需架设参考站,真正实现单机作业,减少了费用;5.使用固定可靠的数据链通讯方式,减少了噪声干扰;6.提供远程INTERNET服务,实现了数据的共享;7.扩大了GPS在动态领域的应用范围,更有利于车辆、飞机和船舶的精密导航;8.为建设数字化城市提供了新的契机。

CORS系统不仅是一个动态的、连续的定位框架基准,同时也是快速、高精度获取空间数据和地理特征的重要的城市基础设施,CORS可在城市区域内向大量用户同时提供高精度、高可靠性、实时的定位信息,并实现城市测绘数据的完整统一,这将对现代城市基础地理信息系统的采集与应用体系产生深远的影响。它不仅可以建立和维持城市测绘的基准框架,更可以全自动、全天候、实时提供高精度空间和时间信息,成为区域规划、管理和决策的基础。该系统还能提供差分定位信息,开拓交通导航的新应用,并能提供高精度、高时空分辨率、全天候、近实时、连续的可降水汽量变化序列,并由此逐步形成地区灾害性天气监测预报系统。此外,CORS系统可用于通信系统和电力系统中高精度的时间同步,并能就地面沉降、地质灾害、地震等提供监测预报服务、研究探讨灾害时空演化过程。

2.3CORS应用优势

CORS系统的建立可以大大提高测绘的速度与效率, 降低测绘劳动强度和成本, 省去测量标志保护与修复的费用, 节省各项测绘工程实施过程中约30% 的控制测量费用。由于城市建设速度加快,对GPS-C、D、E级控制点破坏较大,一般在5-8年需重新布设,至于在路面的图根控制更不用说,一、二年就基本没有了,各测绘单位不是花大量的人力重新布設,就是仍以支站方式,这不但保证不了精度,还造成了人力物力财力的大量浪费。随着CORS基站的建设和连续运行,就形成了一个以永久基站为控制点的网络。所以,可以利用已建成的CORS系统对外开发使用,收取一定的费用,收费标准可以根据各地的投入和实际情况制定,当然这一点上更多的是社会效益。可以对工程建设进行实时、有效、长期的变形监测, 对灾害进行快速预报。CORS项目完成将为城市诸多领域如气象、车船导航定位、物体跟综、公安消防、测绘、GIS应用等提供精度达厘米级的动态实时GPS 定位服务, 将极大地加快该城市基础地理信息的建设。并由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架, 从而从实时的空间位置信息面上实现城市真正的数字化。CORS建成能使更多的部门和更多的人使用GPS高精度服务,它必将在城市经济建设中发挥重要作用。由此带给城市巨大的社会效益和经济效益是不可估量的, 它将为城市进一步提供良好的建设和投资环境。

本市CORS系统由海城市国土资源局建设,海城市国土资源设计测绘技术服务中心组织实施。实现在海城市境内的定位服务。CORS通过在全市范围内建立GNSS连续运行参考站,构成全市新一代网络化的大地基准和空间数据采集服务系统,为社会各行业提供基本的实时精密定位、时空基准、气象数据、监测监控、移动导航等多功能、多用户、开放式的公共信息服务。经检核,CORS实时定位的内符合精度可以达到平面0.020m,高程0.030m的精度,实时定位外符合精度可以达到平面0.030m,高程0.090m的精度。

3基于CORS的界址点测绘

3.1基于CORS农村集体土地所有权界址点测绘

3.1.1布尔莎(Bursa)七参数的求取

由于CORS测量得到的是WGS-84坐标系,本次确权工作采用1980西安坐标系,需要进行坐标转换。由于农村集体土地所有权确权登记发证工作范围广,面积大,因此采用布尔莎(Bursa)七参数进行坐标转换。联测覆盖整个区域的C级GPS点,选择位置分布合理,点位稳定的控制点求取七参数。使用其他控制点进行精度检核,结果表明,求取的七参数精度较高,完全能够满足农村集体土地确权登记发证项目的平面精度要求,可以投入使用。

3.1.2所有权界址点测绘

(1)测前准备

了解系统原理,熟悉作业流程。正式开展作业前采取了如下措施:

①用两台GPS流动站共同采集了3个C级GPS点,建立测区参数文件,并均匀采集了测区范围内D、E级控制点10个进行比对;

②采集相同点在两个不同时段的坐标数据进行比对;

③由于流动站接收机只有经过初始化完成后才能进行RTK测量,流动站作业前要进行严格的卫星预报,选取PDOP不大于6,卫星数大于6颗(至少4颗)的时间段进行测量;

④数据采集时对中杆气泡严格居中。

(2)CORS测量精度校核

网络RTK解算出来的坐标数据与原控制点坐标成果进行了比较,根据统计结果得出:网络RTK测量结果与其他常规测量技术的测量精度都在厘米级,较差最大值为1.8cm,最小值为0.1cm,平均较差1.1cm,检测点位中误差为: ±0.9cm。其次,采集了相同点在两个不同时段的坐标数据进行比对,不同时段的数据差别不大,都在1cm范围上下。CORS系统解算成果完全可靠。因此网络RTK完全可以用于地籍测量工作及其他城市测绘作业中。

(3)界址点测绘

①测前精度检核:每天测量前,到已知控制点进行检核,精度满足要求后在进行测量,确保作业数据的质量。

②界址点采集:集体土地所有权界址点精度为±5cm,按《卫星定位城市测量技术规范》要求,每个界址点观测20个历元,采样间隔可设为2至5秒,设置采样间隔为2秒。每个点观测两次,取平均值为最终结果。所有测量数据直接存储于RTK手簿中。对于观测条件不好的点,如房角、树林中等,采用方向交会法和RTK-全站仪相结合的方法进行施测。

③测量数据处理:所有测量数据先进行检查,同一个点平 面位置相差不大于5cm。检查合格的数据,取平均值作为最终的界址点坐标。将最终的界址点坐标数据转换成为.dat格式。在南方CASS9.1软件中,生成集体土地所有权地籍图。

3.1.3精度检核

测量时进行了已知点检核,以已知控制点的坐标为真值,计算CORS-RTK的点位中误差为±0.9cm;由于每个界址点均独立观测两次,按照同精度观测方法计算CORS-RTK的点位中误差为±1.0cm。可以看出,CORS-RTK完全可以满足农村集体土地所有权确权界址点测绘精度要求。

3.2使用CORS进行农村集体土地所有权界址点优势

(1)提高仪器利用率,常规RTK至少需要1+1两台接收机才能作业,采用CORS,仅需1台接收机就能正常作业,仪器利用效率提高了1倍。

(2)节约工作时间,提高了工作效率,省去架设和设置基准站的时间和麻烦,开机就可以作业,灵活方便。

(3)节约人力资源,省去看基站人员,实现单人作业。

(4)由于CORS全网覆盖,界址点精度均匀。

综上所述,利用CORS进行农村集体土地所有权界址点测量能够保证质量并能大大地提高工作效率,节省人力物力。

4结论

在农村集体土地所有权界址点测绘中采用CORS技术,受气候、通视条件、地形和季节等因素影响和限制较少,只要参数设置正确,当地人员认真指界,就能快速地高精度完成,数据安全可靠,没有误差积累,在系统的有效覆盖范围内精度均匀,且仪器仅需一人操作,作业速度快,劳动强度低,有效地提高了工作效率,节省了费用,特别在本次作业区域范围比较大、作业点比较分散的工程中,其优势更明显。

参考文献

[1]刘经南,刘 晖.连续运行卫星定位服务系统———城市空间数据的基础设施 武汉大学学报(信息科学版) , 2003, 28

[2]柏柳, 肖鸾, 胡友健. CORS的精度及其稳定性研究. 河南理工大学学报 2005, 24

[3]张海平,高士民,周长志等.CORS系统测试与技术性能分析 全球定位系统,2013,38

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