浅谈CORS技术在航测像控点测量中的应用

2018-09-18陈卓

世界家苑 2018年9期

关键词：测量

陈卓

摘要：本文重点介绍了CORS技术在航测像控点测量中的应用，同时对CORS技术的操作流程等方面也进行了简要阐述。通过应用并分析得出，CORS技术完全可以满足航测像控点测量的精度要求，并且与常规方法相比具有很大的优越性，具有广泛的应用前景。

关键词：CORS；航测；像控点；测量

1 引言

传统的GPS测量方法是：基准站+移动站，即在高等级控制点上按极坐标测量方式测定，高程采用图根水准或三角高程测量方式测定，有些生产单位也用RTK技术进行像控点测量，但存在着搬移基站与基准站覆盖范围等问题，随着GPS技术应用的日益广泛，各种用途的连续运行参考站系统（CORS）相继建成，以永久性的监测网（站）系统以及各类广域差分系统为代表的GPS参考站已逐步在广阔的大陆上覆盖成区域甚至全球性的网络。

2.CORS作业模式的操作

华测的GPS 接收机完全兼容所有CORS 系统，我们接入当地CORS 系统就要做一下准备：1.手机卡一张，并开通GPRS流量。2.从当地CORS 系统管理部门获取IP 地址、端口号、源列表、用户名和密码等信息；3.GPS仪器设置与连接CORS操作

2.1测量

移动站在固定状态下就可以进行测量了，打开测地通，【测量】->【点测量】，在实际作业过程中，一般都采用当地坐标，在移动站得到固定解进行测量时，手簿“测地通”里所记录的点是未经过任何转换得到的平面坐标。

2.2计算参数

参与点校正的控制点一定要分布合理，最好能覆盖整个测区，避免短边控制长边。假设测区内有 K4、K5、K7 三个已知点具有地方坐标。

K4 X：3846323.456 Y：471415.201 h：116.345

K5 X：3839868.970 Y：474397.852 h：109.932

K7 X：3840713.658 Y：473917.956 h：108.419

确定坐标系统：打开测地通，【配置】【坐标系管理】，根据已知点选取所需要的坐标系，一般来说地方坐标系也是用北京54椭球，主要是修改中央子午线，而【基准转换】、【水平平差】、【垂直平差】都无需设置，当点校正后参数将自动保存到此处。

新建保存任务：打开测地通，【文件】->【新建任务】，命一个文件名，选择跟已知点相匹配的“坐标系统”，点击【确定】，再打开【文件】->【保存任务】【键入】->【点】，输入已知点k4坐标，控制点打上勾，点击【保存】，再继续输入k5、k7已知点，【保存】。

点校正：测量已知点，找到K4、K5、K7的实地位置，选择【测量】->【测量点】，测量出三个点的坐标，分别命名为K4-1、K5-1、K7-1，三个点必须在同一个BASE下，测量后开始进行点校正。

校正方法：【测量】【点校正】点击增加，在网格点名称和GPS点名称两项控件里分别选中已知当地平面坐标K4和实测的WGS84坐标K4-1，校正方法选中“水平和垂直”。重复点击增加，加入校正点K5、K7和K5-1、K7-1，点

计算得出校正参数，再点击确定完成校正。

注意：有三个或以上控制点参与平面“点校正”后才有水平参差，水平参差一般不要大于0.015m；有四個或以上的控制点参与垂直“点校正”后才有垂直参差，垂直参差一般不要大于0.02m。点校正结束，就可以直接进行测量，【测量】->【测量点】

新建保存任务：打开测地通，【文件】->【新建任务】，命一个文件名，选择跟已知点相匹配的“坐标系统”，点击【确定】，再打开【文件】->【保存任务】

保存好任务之后，点击【测量】->【点测量】，就可以进行测量工作了。

3. CORS在像控点测量中的应用

该测区位于广东省广州市珠江流域（黄埔至虎门）段，以下简称狮子洋。共要测量约500个像控点。整个测区属于平原地区，其中河边以平原为主，城区内建筑物较多，其他地区以厂房，码头为主，地形较为复杂，交通不便，通视条件不好，部分地方有军事基地。

测区控制资料为我单位前期库区测量中的GPS资料，已知资料为广东省C级GPS网数据，高程基准为1985国家高程基准，测区内均匀分布有国家一等水准点。

3.1 像控点布设

根据以上的基本要求，本测区的像控点布设进行了以下的具体

（1）在狮子洋航摄像控点测量中，无论平地或丘陵，像控点布设均采用区域网布点，每一区域航线数不大于6条，航线相邻平高控制点不超过4条基线，在布设过程中既考虑区域的划分又考虑区与区的连接，使整个测区布设的像控点成为一个有机的整体，同时将所有像控点布设为平高点，为内业加密带来了灵活性。整个测区外业共布设像控点6个区块。

（2）区域与区域之间像控点统一布设，保证有足够的重叠，使控制的区域不产生裂缝。

（3）旁向重叠过小，相邻航线的点不能公用时，进行分别布点，两点裂开的距离均小于1 cm。

3.2 像控点的选刺

像控点采用一人刺点，一人检查，并对所选刺点的像片影像、像片条件进行核实，像控点选刺时优先考虑刺点目标，其次考虑了像控点的测量。选刺的点应满足的条件为：

（1）选择最清楚的刺点目标点，目标点的实地辨认精度不大于5 cm。

（2）细小线状地物（小路、田埂）交叉中心或边沿拐角，拐角应交角均良好，在30°～150°范围内。

（3）影像大小在0.4 mm以内的点状地物中心，点位一般选在局部高程变化较小的地方。实施刺点时，在满足刺点目标要求的前提下，同时根据配置的仪器设备考虑联测方案，尽可能使联测方便顺利，观测不受影响。

3.3 像控点测量

像控点测量采用广东省连续运行参考站（JXCORS）测量，共观测像控点478 个。仪器采用采用华测X91 GPS流动站双频接收机8台，（1）测区坐标系统转换参数的求解进行RTK观测前，首先进行了测区坐标系统转换参数的求解。在1∶10000成图范围周边及成图范围内选取了分布相对均匀的7个四等GPS点，根据其已知平差后的北京54坐标，求解出测区的转换参数。运用七参数法进行转换参数的求解。

（2）首次观测开始前，建立项目和坐标系统管理，接着手簿和手机进行连接，用蓝牙技术连接接收机和手簿、通过手机接入JXCORS、使用CORS测量像控点等。在以后的测量中，为了保证各参数输入的正确，只进行项目的建立，参数输入均选择复制。

（3）CORS测量的精度检验

（1）在采用CORS测量像控点开始之前，按计划首先进行了测试检验，测试检验共观测了基础控制点4个。有关RTK测试精度

（2）每天在开始观测像控点前，都与基本控制点进行检测比较，平面与高程较差符合要求后，才进行像控点的联测。像控点观测过程中，共检测了27个基础控制点，用检测点平面坐标互差计算的平面中误差为±2.5 cm，用检测点高程互差计算的高程中误差为±3.3 cm。

4.CORS在像控点测量应用中的优劣分析

4.1 优势方面

1）系统可以全天候作业，不受视线影响。点位精度分布均匀，每个点的误差均为随机产生的，不像传统测量那样产生误差累积，成果可靠，精度较高，能达到厘米级的精度。

2）现场作业比较简单，工作效率高。传统的像控点测量方法是导线测量，由于航测面积较广，地形复杂等因素，这种作业工作量大，周期长且相当艰苦。使用CORS 技术进行工程放样不用转点，不用搬站，实时提供点位3维坐标及其精度。

3）内业计算工作量小，资料整理便捷，可实现任意分批提供资料，缩短作业周期。目前像控点测量多采用传统RTK技术进行测量，但基准站搬站耗时，每个基站覆蓋的范围有限。CORS 技术作业以点为单位，不存在传统RTK的搬站和基站的覆盖问题，独立点的坐标成果可以独立提供，也使内业工作组织更加灵活。

4.1劣势方面

1）复杂地形下，容易造成卫星信号失锁，需要进行重新连接。

2）卫星状态的PDOP 值对RTK 的进度有一定影响，PDOP值过大将会导致仪器不能正常工作。