基于区域CORS系统的全野外数字化测图方法探讨

郭晓良 杜会平

（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽 宿州 234000）

地形图的测绘方法可分为模拟法和数字法两种，传统的地形图测绘主要采用模拟法，如平板仪测图、经纬仪测图等；目前大比例尺地形图测绘主要采用数字法，常用全站仪测图、GPS RTK测图等全野外数字化测图方法。基于区域CORS系统的全野外数字化测图，可以看做是GPS RTK测图方式的升级，其测图方式更加简便快捷，完全实现单人作业，工作效率成倍提升，因此，CORS系统一出现，就受到众星捧月般的欢迎。本文就基于区域CORS系统的全野外数字化测图方法作如下探讨。

CORS系统分为单基站CORS和多基站组成的虚拟参考基站CORS系统。单基站CORS系统，就是只有一个连续运行参考站。类似于一加一或一加N的RTK，只不过基准站由一个连续运行的基准站代替。它将尖端科技领域的卫星定位技术和地理信息技术、通信技术和先进的软件开发技术有机的结合在一起，为用户提供了全新、透明、可视、实时的测量服务。基准站上有一个控制软件实时监控卫星的状态，存储和发送相关数据，同时有一个服务器提供网络差分服务和用户管理。人们为了克服单基站CORS系统覆盖面积的限制，就发展出了多个单基站组成的虚拟参考站CORS系统，这种系统就是通过多基站网络差分技术将多个城市的单基站CORS系统组成一个覆盖面积更大的的虚拟参考站CORS系统（如图1）。

基于区域CORS系统的全野外数字化测图，主要适合地形起伏较小的平原丘陵地区，当前随着 GPS技术的发展，多星（GPS、Glonass、BDS等）GPS接收机已逐渐普及应用，GPS接收机抗干扰能力有了明显的提高，其应用范围有了很大扩展。基于区域CORS系统的全野外数字化测图与常规的GPS RTK测图方式整体上有着很大的相似，但在实施的各个阶段却各有不同。接下来我们就数字化测图的各个阶段分析探讨一下。

1 资料搜集与踏勘

这一阶段分为搜集与踏勘。搜集指搜集测区已有地形图资料，已有控制点资料等；其踏勘指初步作测区野外踏勘工作，对照已有资料确定测区自然边界与界址范围，以及测区整体地形地貌特征，划分小组分区范围等。除此之外，基于区域 CORS系统的全野外数字化测图还要在搜集时搜集 CORS系统用户注册码N（小组数）个；踏勘时还要确定CORS系统用户注册码有效范围，测区内是否有CORS系统覆盖盲区，这些问题都要及早发现，以便及时调整测图方案，以免耽误整体工程工期。

2 控制测量

测区的控制测量分为基础控制和图根控制。基础控制需要考虑已有控制点的等级、分布、图形结构，确定基础控制网的布设方案，在已有较小比例尺的地形图上选择布设控制点的大致位置并做标记。测区面积较大、地形起伏较大、地貌覆盖复杂时，应使用静态GPS整区联测D级以上控制网点；面积较小、地形地貌简单，搜集到的控制点能够覆盖全区时，可以不用再单独布设基础控制网点。基础控制网点，等级较高，要求埋石稳固，利于长期保存，其布设投入较大，以量少、质高，能均匀覆盖测区，满足相应测图需要为宜。采用区域CORS系统的全野外数字化测图时，基础控制测量可适当减少，由于基于CORS系统的基站已经建立，直接使用接收机接收到的数据就是精度达到厘米甚至毫米级的，测区布设的基础控制点只是用来做点校正使用。常规图根控制网，是在基础控制网的基础上加密、发展而来的，为了克服常规光学仪器数字化测图不通视的问题，就需要加密大量的图根控制点，这些图根控制点往往由于起算点不同，精度参差不齐，整个测区很难统一。然而基于CORS系统全野外数字化测图方式，几乎不需要再做加密控制，因此基于CORS系统的全野外数字化成图精度更高，误差分布均匀。

3 碎部采集

基于CORS系统的全野外数字化测图时，碎部数据采集比较简单，和 GPS RTK方法大同小异。碎部采集前，应将 GPS接收机链接CORS基站，查看数据稳定性，等待数据链完全稳定后开始后续工作。目前我国的区域CORS基站设置绝大部分都是基于2000坐标系建成，需要成图西安80坐标系的，就要注意转换参数的解算。这里有几种方式，这里只介绍常用的两种：（1）碎部采集前通过GPS接收机链接手簿采集3组以上基础控制点数据直接求解七参数，再到其他的控制点上检验精度，这是一种最直接的，最安全的处理方式，整个碎部采集过程中可以随时到控制点上检查GPS接收机数据精度。（2）测区碎部采集过程中，采集3组以上的基础控制点，等全部采集完成后，通过图形处理软件中的坐标转换工具，一次性转换全部数据，这种方法也可以，由于不能随时检查数据精度，这种方式有一定的不确定性，建议测区较小，一次性出勤完成为宜。

4 图形处理

基于CORS系统的全野外数字化测图，碎部数据采集完成后，进入内业图形处理阶段。碎部数据采集阶段采用第一种方式的情况下，其图形处理与GPS RTK法数据处理方法相同，按照野外数据采集时，绘制的草图逐点绘制即可。如果碎部数据采集阶段采用第二种方式，数据处理时就要注意检查数据转换的精度，通过展绘控制点全面检查平面、高程误差，如若误差超限，查明原因，即要重新选择控制点数据进行转换计算。图形处理过程中，要坚持实事求是的原则，不能想当然，严格按照草图绘制；发现问题及时沟通并标注，为野外实地检查做好准备工作。

5 野外实地检查

完整的全野外数字化地形图测绘工作，仅仅完成以上步骤还不够，野外实地核查必不可少。此项工作主要是查缺补漏，实地检查测绘成果资料的正确性、准确性、合理性、完整性等进行系统性的检查完善。对发现的问题采取针对性的检查，对大部分的测绘资料采取分区抽查，发现问题及时采取有效措施加以弥补，发现重大问题时，确定范围进行重测。

基于区域CORS系统的全野外数字化测图方式，比与传统的 GPS作业连续运行参考站具有作用范围广、精度高、野外单机作业等更多优点，该系统的建立不仅为测绘行业带来深刻的变革，而且也将为现代网络社会中的空间信息服务带来新的思维和模式。

[1] 梁朝钢,李军军,乔战伟.CORS系统与传统GPS测量在矿业权实地核查中的应用及对比分析[J].矿山测量, 2010,(06).

[2] 国家测绘地理信息局职业技能鉴定指导中心.测绘综合能力[M].北京:测绘出版社,2012.4.

[3] 严志新,李安群,潘瑞平.全野外数字化测图数据采集的方法讨论[J].科学论坛,2010.