LNCORS在地形图测绘中的应用

王 硕

(阜新市水利勘测设计研究院(市水利科技推广中心)，辽宁 阜新 123000)



LNCORS在地形图测绘中的应用

王 硕

(阜新市水利勘测设计研究院(市水利科技推广中心)，辽宁 阜新 123000)

CORS的出现是测绘历史的又一次变革，具有其极大的优越性：提高了测量精度、扩大了测量范围和规模、节约了人力、物力、缩短了工期；简化了控制测量，降低了测量工作的门槛，提高了中、小测绘队伍的竞争力，活跃测绘市场。文章结合彰武县苇塘河治理工程的测绘工作，介绍了LNCORS的建设成果及其在试运行期间应用于水利工程地形图测绘中的步骤和过程。通过测绘数据分析，证明LNCORS完全满足大比例尺地形图测量的应用，望能够对同行有一定的参考性价值。

LNCORS；测绘；地形图；精度；效率

由于县、市级基础测绘薄弱,高等级控制资料缺乏,如阜蒙县地区，据2005年完成的四等以上国家控制点普查成果：三角点标石、标志总的破坏(包括丢失或未找到)比例为46.6%；水准点标石的总破坏率(包括丢失或未找到)为54.3%。种种情况给这些地区的测绘工作带来了很大不便，特别是控制测量。LNCORS建成和应用恰好解决了这些难题,并且提高了精度，节约了人力、物力、缩短了工期、极大的提高了工作效率。

1 LNCORS简介

卫星导航定位连续运行基准站系统(CORS)是利用全球导航卫星系统、计算机、数据通信和互联网络等技术，在一个城市、一个地区或一个国家根据需求，按照一定距离建立的长年连续运行的若干个固定GNSS基准站组成的网络系统，是网络RTK系统的基础设施。CORS极大的改变了测绘外业作业模式，是测绘历史的又一次变革。

辽宁省卫星导航定位连续运行基准站系统(LNCORS)是我省基础测绘“十二五”规划的重点项目，该项目于2012年正式启动，历时3a的建设，2015年12月通过验收评审并开始投入使用。

LNCORS是GPS和GLONASS兼容的双星系统，有均匀覆盖辽宁全域68座连续运行GNSS定位基准站、1个数控中心、数据通讯链路和用户应用子系统组成，其中新建基准站48座，利用周边基准站20座，平均间距60km，形成了全省均匀覆盖，与吉林省、河北省无缝衔接的连续运行基准站网。LNCORS提供事后毫米级、实时厘米级、亚米级、米级等精度的卫星导航定位服务，为测绘、国土资源、城市规划、气象、地震、农业、交通、旅游、物流等领域提供个性化服务，提供可靠的时空信息保障。

目前，LNCORS在运行初级阶段，仅提供2000国家大地坐标系的坐标和大地高，实时定位精度水平≤3cm，垂直≤5cm[1]。

2 工程实例

彰武县苇塘河治理工程，在长30km的河道上间断的布置5个工程区，需要统一布设控制网、测绘1∶1000的地形图和断面图。

按照《水利水电工程测量规范》的堤防工程测量要求：平面控制测量等级不应低于五等，高程控制测量等级不应低于四等。LNCORS的实时定位精度完全满足要求。

1)技术设计A方案：平面采用静态GPS进行首级控制测量，高程采用四等水准；用手簿求转换参数；然后架设单基站，RTK进行碎部测量。

2)技术设计B方案：采用LNCORS完成平面控制测量，高程采用四等水准；用手簿求转换参数，直接应用RTK进行碎部测量。

在平面控制测量中，以完成相同数量、相同精度的成果所需要的时间、设备和人力等方面统计对比2个方案，见表1。

表1 平面控制测量方案对比

在碎部测量中，在相同的3台GPS，相同的3名技术人员，以我院的作业方法计算，统计对比两方案，见表2。

表2 碎部测量方案对比

通过比较，最终选择B方案。理由是：精度高，省时省力，效率高。

1)点位布设：为了方便作业，把控制点均选择在工程区附近路旁的固定建筑物上，以钢钉作为标记。为了更好的拟合高程，整个测区我们布设了15个控制点，平均间距5km[2]。

2)连接入网与初始化：利用通讯模块拨号，接入LNCORS指定IP的网络。流动站天线保持稳定，进行初始化工作，得到RTK固定解。

3)平面控制测量：首先进行坐标系(2000国家大地坐标系)、中央子午线(123°)的设置，利用LNCORS完成测区控制点的平面坐标采集。在控制点的数据采集过程中，均采用三脚架对中、整平，精确量测仪器高，每次观测历元不少于20个，每个控制点均采集3次或以上，用固定解结果，各次测量的平面坐标较差均满足允许较差(4cm)，取各次测量的坐标中数作为最终结果。

4)高程控制测量：以4个Ⅰ级水准点为起算点，布设一条附合路线和一条闭合路线，按照四等水准的测量要求联测全部的控制点，计算出每个控制点的正常高。

5)转换参数计算：在手簿的“求坐标转换参数”里，输入每个点的2000坐标系的点位坐标(X、Y)和正常高高程，同时调入每个控制点的大地坐标，一一对应，完成转换参数的计算。

6)精度检测：从坐标转换参数的计算表中可以看出，各个控制点的平面精度、高程精度均满足相关规范(五等控制点平面转换允许残差：2cm，高程允许收敛精度：3cm)。控制测量精度及转换参数详见表3。

表3 检测点精度统计表

为了检测GPS拟合高程的精度，采集测区内的未参与解算的2个水准点，高程较差均满足图根点高程拟合残差的标准(1/12基本等高距=8.3cm)。详见表4。

表4 各个控制点等级、精度统计及参数表

7)碎部测量：最后在LNCORS下完成各个工程区的地形图、断面图的测绘。

在测绘过程中，每天不需要控制点校正、检核的过程，连接入网后直接测量；对于河道带状地形图测绘，不需要考虑流动站与基准站的长距离而导致信号弱、精度下降等问题，整个测区精度保持一致；真正实现了可以单机作业。应用LNCORS进行地形图测绘，精度高且稳定，节约了大量的人力、物力、缩短了工期、极大的提高了工作效率。

3 结 语

通过工程实例，充分体会到了LNCORS的精度稳定、高效率，有其他测量技术无法比拟的优点，主要体现在以下几点：

1)精度高。应用LNCORS作业，动态实时定位精度高(水平≤3cm、垂直≤5cm)，满足大比例尺地形图的测量要求。

2)控制测量简单方便。首先不需要点校正，只要连接入网，直接进行测量，减少了用户定位的初始化时间，相对以往的控制测量，节省80%以上的人力、物力和时间，特别是在外地测绘，人生地不熟，控制点不方便寻找。

3)碎部测量随心所欲。再也不用考虑基准站的架设位置和管护，再也不用考虑移动站与基准站的距离限制，解决了长距离、大规模的厘米级高精度实时定位的问题，并节省了一台(名)GPS接收机和技术人员，真正实现了单机作业。

4)精度稳定。特别对于将来有接续工程的项目，保证其成果质量的一致性。相对于传统RTK技术，CORS有效的避免了架站粗差的产生，成熟的移动通信技术也保证了差分信号的质量。

当然，目前的LNCORS还存在山区、林区等局部地区等不到固定解、通讯网络不稳定、坐标系统唯一等问题，特别是无法实时解算出正常高，还需要进一步改进，集成厘米级高精度的全省似大地水准面成果，真正实现三维地理信息的实施采集与更新，达到事半功倍的效果。

总而言之，LNCORS运行半年来，系统运行稳定，且精度较高，进一步方便测绘作业，提高成果质量；有利于快速推进2000国家大地坐标系在实际测绘工作中的使用，规范各地区、各部门的各自为政的坐标系统；特别是降低了测量工作的门槛，提高了中、小测绘队伍的竞争力，可以走出本区域，在省内参与工程，活跃测绘市场。LNCORS的应用和推广将在不同测绘领域产生极其重要的社会经济价值。

[1]辽宁省测绘地理信息局网络中心.辽宁省卫星导航定位连续运行基准站系统[R].沈阳：辽宁省测绘地理信息局网络中心，2016.

[2]茹树青.阜蒙县测量控制点保存现状与思考[J].矿山测量，2012(01)：32-33.

1007-7596(2017)03-0119-03

2017-02-16

王硕(1983-)，女，辽宁锦州人，工程师，从事水利工程测量工作。

P228.4；P

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