乌鲁木齐CORS 在航测大比例尺像控测量的应用

干犁军 高永甲

乌鲁木齐CORS 在航测大比例尺像控测量的应用

干犁军 高永甲

论述了乌鲁木齐CORS系统在乌鲁木齐某区航测中的应用，突出介绍了CORS系统的原理以及航测中像控点内业布点和外业采集的作业程序，并通过具体应用分析得出：CORS系统完全可以满足航测像控测量的精度要求。

CORS，网络RTK，像控测量

0 引言

伴随着新疆经济的迅速发展，乌鲁木齐市城市建设迎来了高速发展时期，土地利用现状也随之快速变化，城市发展、规划管理需要依靠影像资料来提供大量、直观的城市平面和空间信息。由于航空摄影成本的降低，影像数据更新的频率就越来越快，同样要求对像片的处理速度、精度和数量技术要求也越来越高。

乌鲁木齐某区有西安煤航飞2010年10月最新拍摄的高清晰、高精度数码航测影像，利用航测软件对其进行正射纠正。而本文主要论述正射纠正步骤中的像片控制测量，以下简称“像控测量”。

该区位于乌鲁木齐市城乡结合部，测区内包括建成区、村庄、水库等多种地形特征，在市区内建筑物分布无规律、杂乱，多建筑工地，通视差。由于工期较紧，常规作业方法很难在工期内完成。

1 乌鲁木齐CORS的组成及工作原理

乌鲁木齐连续运行卫星定位服务系统(简称：乌鲁木齐CORS系统)是乌鲁木齐市规划局2008年12月启动建设的，并于2009年7月完成建设。目前已在全市范围内建设7个永久性连续运行的GPS卫星定位基准站和一个控制中心，陆地覆盖面积达到95%以上，形成一个符合现代经济社会发展需要的现代化、智能化的动态大地控制系统。

1.1 CORS的基本原理及应用前景

CORS系统将GPS卫星定位、INTERNET网络、移动通讯等技术进行跨行业、高度集成形成的应用技术的结晶，是建立“数字化城市”不可缺少的数据采集、管理平台，是乌鲁木齐市城市数据基础设施最为重要的组成部分。作为乌鲁木齐市测绘的基础设施，乌鲁木齐CORS是乌鲁木齐市的动态大地定位基准，是各种测绘工作的基础。能够提供各种精度要求，能够应用于包括测绘、变形观测、工程放样、市政规划、线路测量、交通监控等不同的领域，为各行业的用户提供及时、准确的数据。

VRS技术是连续运行卫星定位服务系统的技术基础，乌鲁木齐CORS系统数据源采用RTCM2.1，RTCM2.3，RTCM3.0等格式; VRS集成了GPS卫星定位、INTERNET网络和移动通讯的系统，在接收了固定参考站上的数据后，对测区内的误差通过建立模型进行处理，并且向流动站提供标准格式的模型处理后的信息。

1.2 乌鲁木齐CORS系统的组成

乌鲁木齐CORS系统由三部分组成：控制中心、固定站参考站和用户终端部分。

1)控制中心是整个CORS系统的核心，它既是通讯控制中心，也是数据处理中心。它通过通讯运营商的线路与各固定参考站进行通讯;使用无线移动网络与用户终端进行通讯。对来自参考站的卫星数据进行处理，通过用户终端的概略近似位置生成流动站附近的虚拟站，通过无线移动网络向用户终端发送模型处理后的数据。

2)乌鲁木齐CORS系统有7个固定参考站，分别位于乌鲁木齐市勘测院、达坂城区气象局、五家渠市气象局、阜康市气象局、昌吉市中油新疆储运分公司、乌鲁木齐县板房沟镇政府、乌鲁木齐市柴窝铺中心小学。固定站参考站同控制中心使用通讯运营商的设备连接，将连续观测卫星数据实时的传送到控制中心。

3)用户终端部分实际就是无线网卡+GPS接收机。不同仪器公司的设备硬件样式不同，但是原理一样。乌鲁木齐CORS系统建成后邀请了多家仪器公司支持CORS系统的仪器进行了测试，本项目采用的是中海达，其中的一家。

加拿大林间猫头鹰的鸣声“呵呵——呵——呵——”，极像老翁冷冷的笑声，与我记忆中江南的猫头鹰的叫法“骨碌碌碌……”圆滚而阴森的鸣音，大异其趣。鸱鸮的鸣法会超过人类的方言上万种吗？鸟啼人语，都是天趣。

1.3 像控测量的定义及项目采用模式

像控测量是指根据像片在内业设计布点方案并选定能在实地观测的地物特征点，在实地根据划定影像的灰度和形状确定像控点的位置，外业实测求解该点三维坐标的过程。

乌鲁木齐CORS系统的动态模式为网络RTK模式，它应用于像控测量可直接获得选取像控点的坐标，操作简便、精度可靠。

2 CORS应用于像控测量的作业流程

2.1 前期准备

为了此次项目的顺利开展，我们开具了介绍信预先与当地政府部门作了沟通，说明了情况，请求在作业过程中予以配合，为后续工作做了铺垫。另外，成立项目部，设项目经理1名，项目技术负责人1名，并下设作业组4个，检查组1个，内业组2个，各组设组长1名。

1)测区中央子午线87°，要求乌鲁木齐城市坐标系，1985国家高程基准。从乌鲁木齐市城市勘测院收集到测区布尔莎七参数，以及测区附近控制点4个。

2)测区使用网络RTK之前的准备工作。我们使用的是国产中海达V8系列的GPS接收机，是乌鲁木齐市规划局CORS建成时，参加测试的几家测绘仪器公司之一，信号比较稳定。在手簿中设置正确的中央子午线，数据收集到布尔莎七参数输入手簿。

3)到已知的4个控制点上进行精度检查，满足像控测量要求。

2.2 像控点测量

2.2.1 目标选择的要求

1)易识别，要在实地、影像上均能明确辨认。

3)尽量选取水平的线状地物接近90°的交点，如道路交叉处，房屋拐角，围墙拐角等。

4)如遇高压电通过，或周围有高层建筑，又或有信号干扰、信号盲区的，尽量避免。

2.2.2 内业像片上像控点位置标定

像片由于像控点坐标误差的影响使像片从相位中心点向像片边缘所产生的影像变形越来越大。为了提高外业判读刺点和内业点位的量测精度，像片所选像控点的位置距像片边缘要大于1 cm～1.5 cm。像控点选定之后，像片上要准确标示出它的位置。最常用的方法是用细针在所要标定的像控点影像上刺一小孔，小孔中心表示该点在像片上的精确位置，业内统称：刺点。小孔直径不得超过0.1 mm，并做点之记，便于内业人员判点。刺点时将像片与实地认真对照，仔细辨认，点位刺出后，检查组组织实地检查核对。点之记中包括点号、文字说明刺点位置，字头朝北。

2.2.3 使用CORS进行像控点测量

1)乌鲁木齐CORS采用的动态模式为网络RTK模式，将带GPRS业务的手机卡放入V8接收机卡槽，并将接收机调到GSM移动台模式，使用乌鲁木齐市城市勘测院提供的CORS账号登录CORS系统，设置好IP、端口、源节点，即可接入CORS系统。连接成功后，正确设置中央子午线，输入收集来的测区布尔莎七参数。从手机网络发送来的基站信息，即可开始作业。2)开始像控测量前，先到收集到已有资料的已知点上进行检验，重复采集4个已知点各3次。3)由于是接收的控制中心数据，网络RTK实测的坐标即为乌鲁木齐城市坐标系坐标。不需要再进行任何坐标转换或参数纠正。4)遇到无信号的情况。看看是否是无线信号盲区或卫星时段问题。如是无线信号盲区，则调整像控点点位;卫星时段不好，则换时段进行观测。

2.2.4 像控点数据处理

使用常规方法测量像控点需要多个步骤，则内业必然要处理大量的数据。而使用网络RTK是一体化作业，大量节省了人员，提高了工作效率。

具体处理有以下几个步骤：1)整理观测记录，整饰像控点点之记，完善像片上像控点记录。2)计算像控点的最终坐标。一般的做法是，使用多次观测的记录求和再根据次数求取平均值。3)在手簿软件中录入布尔莎七参数进行实时转换和解算。4)像控点使用常规方法(静态GPS+水准测量)同CORS测量成果的检测精度对比统计表见表1。

表1 不同方法测量结果检测精度对比统计表

可以看出CORS测量精度成果具有较高精度，完全满足像控测量中平面和高程的精度要求。

2.2.5 CORS运用中误差分析

1)刺点误差，外业人员像片上刺点与内业人员影像上切点时产生的误差;2)使用仪器采集时的误差，包括对中误差、仪器系统误差、观测方法产生的误差等等;3)CORS系统自身信号传输、使用的仪器设备等相关的误差。

2.2.6 质量保证措施

1)我们在测区内找到已有的4个控制点，使用CORS进行检验。2)检查组对距离较远的像控点数据进行多次采集，求取平均值，与作业组数据做对比。3)检查组对测区内交通方便，距离较近的像控点，使用常规作业方式进行检查(联测水准、全站仪测边长，坐标等)。

3 结语

通过“乌鲁木齐CORS系统在航测大比例尺像控测量外业中的应用”项目的实施看出：CORS系统在运用中具有“测量精度高、误差小、内外一体化作业大大降低工作强度，提高工作效率”的优点，具体总结如下：

1)测量精度高、误差小。CORS系统在航测大比例尺像控测量外业中的应用既符合测量的精度要求，测量误差也在可控范围之内且误差分布均匀，不存在误差积累，因此在四等以下的控制测量、图根测量、地形测量、像控测量等低等级控制网和精度要求不高的测量应用中可以大力推广;2)内外一体化作业。运用CORS系统采用坐标转换参数求解方法。对测区内均匀分布的一个或多个以上的控制点进行复测求解转换参数，通过手簿完成计算;3)单机即可开始作业，不需要架设基准站，由于通过无线网络进行信号传输，突破了距离限制;4)大大降低工作强度，提高工作效率、缩短工作周期。在符合精度及误差要求下，CORS系统应用于像控测量，操作简便，灵活方便，不但可以减少外业工作强度，而且可以提高作业人员的工作效能，节约项目成本。

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On application of Urum chi CORS in photo-control survey of aerial survey large scale

GAN Li-jun GAO Yong-jia

The paper indicates the application of Urumchi CORS system in the aerial survey of some area of Urumchi，mainly introduces the principle for CORSsystem and theworking procedure for the indoor point distribution and the outdoor collection for the photo controlling points in aerial survey，and concludes by the factual application that CORSsystem can fullymeet the demand of the accuracy of the photo-control survey.

CORS，network RTK，photo-control survey

TU198

A

1009-6825(2011)17-0202-03

2011-02-22

干犁军(1979-)，男，工程师，新疆航天经纬测绘技术有限公司，新疆乌鲁木齐 830000

高永甲(1978-)，男，工程师，新疆航天经纬测绘技术有限公司，新疆乌鲁木齐 830000