CORS系统在地形图测绘中的可靠性与精度分析

宋金龙

(辽宁省水利水电勘测设计研究院，沈阳 110000)



CORS系统在地形图测绘中的可靠性与精度分析

宋金龙

(辽宁省水利水电勘测设计研究院，沈阳 110000)

随着卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等新科技的深度结晶，以及GPS应用理论和误差综合原理的发展，CORS系统应运而生。但是在应用CORS系统进行地形图外业作业时，由于卫星信号遮挡和通讯信号的中断导致仪器初始化时间较长，甚至会出现失锁的现象。对整个数据的可靠性和精度产生影响。文章以南方S86T仪器为例，在辽宁省某重点工程的带状地形图中对CORS系统成果进行可靠性以及精度分析。

CORS地形图；可靠性；精度

0 引 言

通过各基准站采取的误差消除措施和站间的综合误差内插计算，CORS系统能高精度的提供各基准站的误差综合改正数以及流动站的位置信息，用于流动站用户的实时定位。但由于流动站在定位时受到诸多不确定因素的影响，须要对系统的定位可靠性进行检测，对多种环境中内符合精度和外延伸精度进行分析，探讨CORS系统在地形图测绘时的检核方法和精度，对CORS在工程建设领域应用的可靠性有着重要和现实的意义。

1 CORS系统测绘作业时的检验方法

1.1 单点精度分析方法

单点定位精度测试是通过系统播发的位置改正信息，检测在实时动态作业条件下的定位服务精度及其随时间的变化情况。利用已知等级点(网内点，网外点)分析待定点的点位精度情况。

1.2 地形因子检测法

不同的地形条件影响着流动站概略坐标定位精度，影响着RTK能否可以精确定位。选择测区内不同的地形点，如建筑物、树木、大面积水域边，以传统的测量方法来测定检测点坐标和高程并以此为基准值，再利用CORS系统来测定这些点位，计算其与基准值之间的变化，分析CORS系统的空间可用性，以及与观测时间的关系。

1.3 动态检测方法

按照基线长度均匀的选择网内及网外地形图范围内的测试点，按网内、网外分别进行精度统计，并进行测试点的内符合精度统计，分析测试点的平面、高程精度。

通过以上方法综合使用，可以较全面、有效地分析CORS系统在地形图测绘中的定位精度和可靠性，同时在工程测量中，也可应用上述方法结合对测量点位抽样检查，保证工程建设的安全。

2 工程实验与分析

本次工程实验是在辽宁省某重点工程的带状地形图作业中对CORS系统成果进行可靠性以及精度分析。分别选取了几个典型的作业区域，通过以上几种方法对结果进行分析。

2.1 单点精度与观测时间分析

通过对4个静态已知等级点进行单点定位测试，分析待定点的点位精度情况，各点的采样时间为10min，具体统计见表1。

从表1数据可以看出单点定位精度与观测时间的关联，随着观测时间的加长(5min左右)，其定位精度趋向稳定，变化幅度减弱。

表1 定位精度与时间的关系

2.2 CORS系统内符合精度分析

本次测试分别选取了CORS系统范围内的两处地形图进行内符合分析，用常规测量方法测定这些试验点的坐标，作为参考值，总共选取40个点进行分析比较。详见精度统计表2与统计值制成曲线图1。

表2 内符合精度统计表

我们从统计图表可以看出，平面坐标内符合精度约多集中于1-3cm区间内，高程精度多集中于2-4cm区间内，切精度都满足大比例出地形图要求。同时，可以通过实际数据明显看出三星GPS接收机在获取数据精度方面的优势。

2.3 CORS系统外延伸精度分析

与内符合精度一样，CORS系统的外延伸精度也是评价CORS系统的精度与可靠性的重要依据，本次测试计算外延伸精度是利用CORS系统控制区域外的两处地形图作业区域的观测值与参考的坐标值来进行分析的，通过计算数据在x，y，z方向的外延伸精度即可得出各测点的外延伸分布情况。外延伸精度统计如表3所示，统计值曲线图2。

表3 外延伸精度统计表

图1 内符合精度统计图

图2 外延伸精度统计图

从上述表和图中可知，外延伸精度平面坐标精度控制在3-5cm，高程精度多集中在4-5cm，可以满足大比例尺地形图测绘的需要。但是，本次测试的局限性在于所选择的两个实验测区距离CORS网控制区域10km以内，并不能完全代表CORS系统的外延伸精度总体情况，也没有测试出本系统的有效外延伸工作半径。

3 结论与分析

通过本文的测试分析我们可以看出CORS系统的精度可以满足地形图的作业要求。其系统稳定性可靠，平面平均误差3.2cm，高程平均误差4.8cm。但是通过本次的测试，同样可以得出在利用CORS系统进行地形图测绘时需要注意的几个问题：

1)在满足地形图作业要求的情况下，尽量使测区位于CORS系统覆盖范围内。如测区位于CORS系统覆盖范围以外，要加大地形图的精度以及可靠性的检验。

2)在进行内符合、外延伸精度检测时，发现在树木遮挡处以及村落点进行检测时，CORS系统的初始化时间增加，平均观测2min以上才能获取稳定的数据。所以在上述地点作业时要按照精度要求保证点的观测时间。

3)本次测试区域位于辽宁省境内，数据有一定的区域局限性。而且，CORS系统的建设方法与数据模型的多样性，使本次测试的结果不能完全的体现CORS系统在地形图测绘中的现势意义。

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Reliability and Accuracy Analysis of CORS system in Mapping Topographical Plan

SONG Jin-long

(Liaoning Provincial Water Conservancy & Hydropower Investigation,Design and Research Institute, Shenyang 110000, China)

CORS network system rises in response to the deep integration of satellite positioning technology,computer network technology and digital communication technology and the development of GPS application theory and error comprehensive theory. However, in the field operation procedure of terrain map, the satellite signal occlusion and communication signal interruption maybe result in long initialization time for the instruments, or even the lock-lose, and will affect the reliability and accuracy of data. This paper takes the South S86T instrument as the example to analyze reliability and accuracy of CORS system in the band-shaped topographic maps of a key project in Liaoning Province.

CORS topographic map; reliability; accuracy

1007-7596(2017)03-0021-03

2017-02-26

宋金龙(1986-)，男，辽宁岫岩人，工程师，从事水利测绘工作。

P228.4；P

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