SDCORS在矿区大比例尺地形图更新中的应用

2016-09-18姚文举

西部探矿工程 2016年8期

关键词：检核全站仪矿区

姚文举

（山东省鲁南地质工程勘察院，山东兖州272100）

SDCORS在矿区大比例尺地形图更新中的应用

姚文举*

（山东省鲁南地质工程勘察院，山东兖州272100）

大比例尺地形图作为矿山测量的基础地理信息资料，包含矿区地表构建物、地形起伏特征等相关信息，关系到矿山生产的科学决策与安全运营。然而在矿区地形图更新中，若以航空摄影测量、平板绘图、全站仪数据采集等方式进行，则因对人工、设备的要求较高，造成施测成本较大。以CORS技术在矿山大比例尺地形图更新中的应用为例，阐述其测绘作业模式与施测流程，并对其点位测量精度进行了统计分析。

SDCORS；地形图更新；RTK图根控制；精度统计

伴随矿山开采与地表建设的推进，大比例地形图，作为客观反映矿区现状地物分布的基础资料，须进行不定期修测、重测。传统地形更新中，多采用平板测图或大区域航测方式进行，作业强度与成本相对较高，不利于小区域矿区地形资料的快速更新；伴随光电测绘与卫星定位技术的发展，全站仪与GPS-RTK设备以其快速高效的三维坐标采集模式，被广泛应用于地形图测绘之中，而CORS技术的发展，进一步推动了RTK与全站仪联合作业在工程测绘中的应用。

1　全站仪地形测绘

作为光电测绘技术的代表，外业测量时电子全站仪利用测距与测角系统，配合反射棱镜，可直接获取目标点位的三维坐标，并存储在仪器内存中；内业绘图时，经RS232/USB通讯端口，计算机读取全站仪内存的测量数据文件，由绘图人员利用基于CAD平台开发的软件，人机交互全数字化成图。

碎部坐标采集时，全站仪需架设在坐标已知的控制点上，经过后视定向后，然后在通视范围内对测区进行地形测绘。尽管其测量误差与定向、对中、观测和棱镜等因素有关，但因光电测距、测角精度较高，故目标点位坐标精度良好，其相对于临近图根点中误差如公式（1）所示：

除通视条件要求与控制点布设相对复杂外，全站仪测量一般由观测人员、司镜人员与现场绘图人员等构成，人力成本较大，故多用于建筑密集区的地形测绘。

2　SDCORS简介

CORS系统中利用连续运行的GNSS参考站，通过观测与接收卫星星历与电离层、对流层等相关数据，并将采集到的观测信息传输至CORS主控中心，然后经标数据准化预处理，进行观测信息的模型构建与差分修正信息数学解算，最后借助数字无线通讯系统，向VPN认证后的移动站终端提供RTD/RTK服务，实现待定点三维信息的实时、高精采集；根据测绘作业模式的差异，可以利用Internet站点向入网用户，提供精密星历下载、坐标转换等综合定位服务，实现高等级基线的静态解算。

山东省卫星连续运行参考站定位服务系统（SDCORS）融合了GNSS定位、数字无线通讯、基准站网联合观测等技术，克服了传统GPS-RTK受临时基准站定位间距与误差扩散的限制，提升了RTK测绘的整体精度与内外符合度，实现了区域差分定位的无缝覆盖；同时利用统一的测绘框架基准，减弱了行业内或地方间的坐标体系统异化影响，有助于优化差分定位服务资源与设施的综合利用，提升数据信息共享的程度。

3　CORS在矿区地形图更新中的应用与精度分析

下面以某矿区大比例尺地形图更新为例，阐述SDCORS系统下的地形图更新测绘作业模式，并根据全站仪导线测量的成果对比，分析SDCORS-RTK测量的精度与可靠性。

本矿区原1∶1000地形图资料测绘时间为2011年，现拟对变化较大的两测区进行修测更新。经实地勘察，本更新项目可以划分为建筑密集区与空旷区，由于待更新测区分布相对分散、地表构筑物存在差异，因此拟在建筑密集区采用SDCORS-RTK布设图根点，连续采集3次观测数据，每段时长30s，求其均值作为图根点坐标，然后联合全站仪完成该测区的采集工作；在空旷区则直接采用SDCORS-RTK实时采集碎部点三维坐标。

在坐标转换参数求解时，以布设于矿区周边的5个高等级控制点为基准，通过点校正的方式，计算WGS-84坐标系向矿区坐标系间的转换七参数（3平移、3旋转和1尺度参数）。求取七参数后，到已知控制点进行七参数精度检核，满足要求后方可开始测量工作。

为分析SDCORS-RTK的图根控制与碎部测量精度，工程中利用全站仪一级导线与重复点测绘的形式，对SDCORS-RTK地物测量边长与坐标进行检核。边长检核时，选取TGD02-TGD03、TGD05-TGD06和SSD02-SSD03作为检核基线，对点位基线进行边长校核，其精度统计如表1所示。