JLCORS测量的精度测试与分析

张春才，付 和，赫迎磊

(1.大安市自然资源局土地收购储备中心，吉林大安 131300； 2.北京中色测绘院有限公司，北京 100021；3.长春工程学院勘查与测绘工程学院，长春 130021)

0 前言

JLCORS已投入使用8 a，并得到广泛应用，但关于对JLCORS的研究并不多见。詹达诲等[1]利用GNSS数据检测了JLCORS的综合性能，认为JLCORS稳定，静态情况下可达到厘米级的精度。张晨侠等[2]利用软件重点评价了JLCORS观测站的观测数据质量，包括数据完整性、电离层延迟及变率、多路径效应等，研究后认为观测环境和观测数据质量完全符合《中国地壳运动观测网络技术规程》要求，而且均优于国际 IGS 站点标准。刘俊清，等[3]对JLCORS站坐标时间序列噪声类型进行了分析，结果表明，JLCORS全部参考站坐标时间序列噪声含有幂律噪声及白噪声。宋红卫等[4]将JLCORS用于像片控制测量，王敬华等将JLCORS抵偿坐标系的选择，都给出了正面的结论。但基于工程测量考虑的JLCORS的测量精度情况却未见报道。无论是测绘技术设计、技术总结，还是测绘产品质量检查，只要用到JLCORS，使用者首先需要知道的就是它的精度。为此，本研究探析了JLCORS测量的精度测试与，以便给出明确的答案。

1 关于JLCORS

JLCORS是由吉林省人民政府投资，原吉林省测绘地理信息局、吉林省气象局和吉林省地震局共建的公益性基础设施，可为数字吉林建设提供统一、连续、高精度的空间地理信息框架。JLCORS于2011年建成并投入使用，目前广泛应用于测绘、自然资源调查、地震监测、气象预报等领域。2014年，JLCORS在用连续运行参考站44座(其分布见图1)，站间平均距离75 km左右，在ITRF2008框架下站点坐标分量平均精度均优于0.5 mm，可提供CGCS2000下三维坐标。JLCORS目前有注册用户达到1 000余个，可同时为300个流动站提供定位服务。

图1 吉林CORS站分布图

2 CORS测量坐标点的点位精度评定公式

(1)

(2)

根据白塞尔公式，一次测量的xi、yi的中误差为

(3)

(4)

而1次测量的i点的点位中误差为

(5)

(6)

3 用JLCORS测量坐标的点位精度评定实验与分析

3.1 实验数据

2017年，结合农村建设用地和房屋调查工作，用JLCORS在长春地区20 000 km2范围内共采集318点，每点利用脚架对中整平后独立测量5次，用于为各标段在各村庄建立一级控制点。根据式(6)，算得各点算术平均值的中误差见表1。其中δx、δy、δp分别表示x、y方向的坐标位差中误差和点位中误差(绝对值)，单位为cm。

3.2 实验数据分析

将各点5次观测的坐标平均值在X方向、Y方向的位差中误差δx、δy及点位中误差δp做为纵坐标，点号做为横坐标绘制散点图，如图2～4所示。根据表1统计，δx的最大值为1.45 cm，最小值为0.12 cm，平均值为0.57 cm；δy的最大值为1.28 cm，最小值为0.04 cm，平均值为0.49 cm；δp的最大值为1.85 cm，最小值为0.21 cm，平均值为0.77 cm；由图2～3可以看出，各点δx、δy的变化比较平稳，无明显的粗差和系统差；由图4可以看出，各点δp的变化更加平稳，明显集中在0.5～1.0 cm之间。这充分说明，在长春地区用JLCOTS进行点位测量是稳定可靠的。

表1(续)

图2 各点在 X方向位差中误差(绝对值)分布图

图3 各点在Y方向位差中误差(绝对值)分布图

图4 各点位中误差分布图

3.3 点位中误差计算

1)5次观测点位算术平均值的中误差。利用表1中的数据和式(8)进行近似计算得：

i=1～318。

2)1次测量点位的中误差。根据等精度观测值之算术平均值的中误差与1次观测值的中误差之间的关系，即式(6)得：

即，用JLCOTS 1次测量点的点位中误差为1.83 cm，可保守地说成2 cm。

4 结语

本研究介绍了JLCORS的相关情况，用CORS测量坐标时点位中误差的评定方法；分析了在长春地区用JLCORS测量点位的稳定情况，并根据计算得出在长春地区用JLCORS测量时1次测量的点位中误差为1.83cm。本研究的结论是：在长春地区，JLCORS稳定可靠，即可用于工程测量的碎部测量，也可以用于建立测区四等以下的平面控制。