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基于广东CORS平台的网络RTK技术在竣工规划验收测量中的应用

2012-03-12李旺民

中国新技术新产品 2012年11期
关键词:度假区全站仪校正

李旺民

(广东省珠海市测绘院,广东 珠海 519000)

近几年,连续运行卫星定位服务系统(Continuous Operational Reference System,简称CORS)成为现代GPS的发展热点之一。该系统是建立于现代GNSS技术、计算机网络技术、网络化实时定位服务技术、现代移动通信技术基础之上的大型城市定位与导航综合服务网络,是城市"空间数据基础设施"的最为重要的组成部分,也是数字城市多种空间数据采集的基准参考框架,是现代化城市获取和采集各类空间信息的位置、时间和与此相关的动态变化的一种基础设施。CORS将网络化概念引入到了大地测量应用中,不仅为测绘行业带来深刻的变革,而且也将为现代社会带来新的位置、时间信息的服务模式。本文结合生产实践经验介绍我国第一个覆盖全省的连续运行卫星定位服务系统——“广东CORS”在竣工规划验收测量中的应用,以期得到社会各界指导。

1 广东CORS系统简介

广东省CORS系统集成GPS网络RTK、计算机网络、数字中继、分布式软件、远程监控、移动通信当代先进技术、建成了我国第一个覆盖全省的连续运行卫星定位服务系统。该系统于2006年11月开始试运行,是我国第一个省级连续运行卫星定位服务系统。系统能够提供从厘米级到米级各种精度要求的空间定位服务,能够为包括国土测绘、变形监测、工程施工、城市规划、线路施工、地面和空中交通监控、公共安全、农业管理、气象预报、防灾减灾等领域的不同用户提供实时、准实时或事后数据服务。

广东省CORS在珠海市境内有三个连续运行卫星跟踪站,分别位于吉大、莲洲和南水,平均边长为35KM,与周边地区的卫星跟踪站一起,为珠海地区提供定位服务。

2 竣工规划验收测量的主要内容

竣工规划验收测量工作是对已竣工建筑的整个项目进行的竣工测量 (包括地面工程建设和地下工程建设),以检验各项工程施工的现状、做出记录,并根据规划审批的各项要求、施工规范等技术标准,为工程验收和评定工程质量提供依据。它是落实规划意图、合理利用土地、项目建设的真实记录,是实现现代化城市的建设目标,促进经济、社会和环境的可持续发展,提高城市规划建设水平,实现城市规划编制和管理的标准化、规范化和法制化的重要工作依据。

根据上述要求,竣工规划验收测量可分为外业数据采集与内业资料整理两大工序,前者主要进行相关资料的收集、数据采集与竣工地形图绘制,后者则是在前者基础上进行资料整理以形成规划竣工资料。随着城市建设的发展,珠海市的建筑规划竣工测量技术不断更新完善,测量内容已涵盖了全野外1∶500数字地形图测绘、建筑高度量测、建筑面积量测、建筑占地面积量测、竣工规划验收测量报告编制等内容。

3 基于广东CORS系统的网络RTK技术在竣工规划验收测量中的应用

港中旅(珠海)海泉湾度假区(建设初期又名珠海海洋温泉旅游度假村)是国家旅游局授予的全国首家“国家旅游休闲度假示范区”。度假区位于珠海市金湾区平沙镇滨海,总占地面积5.1平方公里,一期开发建设占地约1.1平方公里。已建成的海泉湾度假区一期以罕有的海洋温泉为核心,由两座五星级海泉湾维景大酒店、刺激动感的神秘岛主题乐园、集美食娱乐演艺于一体的渔人码头、高科技的梦幻剧场、设备一流星级服务的体检中心、为健康加油的运动俱乐部、打造精英团队的拓展训练营、异域风情的加勒比海岸、高档休闲的高尔夫项目、休闲垂钓区以及国家级自驾车营地等产品和项目组成,是中国目前功能最齐全、综合配套最完善的超大型旅游休闲度假区、世界级温泉度假胜地和国际会议中心。

由于网络RTK技术能实现全天候单机作业,可提高作业的效率,减轻劳动强度的特点;此外,广东CORS在海泉湾度假区附近的高栏港经济区(南水)、斗门区(莲洲)设有2个连续运行卫星跟踪站。本次测量采用全站仪数字化采集及GPS-RTK采集联合作业模式。事实证明,利用广东CORS对海泉湾度假区进行竣工规划验收测量,从便捷性和精度上都是完全可行的。

3.1 基于广东CORS的网络RTK参数测设及精度检验。

本项目利用前期布设并检验合格的5个控制点,点号分别为462304、452219、452218、462313、462317,其平面精度均为二级,高程精度均为四等水准,符合《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》对起算点的要求。经校正求解,平面校正最大残差0.026m,高程校正最大残差0.015m,符合校正残差限差的要求,校正参数覆盖测区范围合理,能很好地适用于本测区。控制点分布图见下图:

图RTK坐标转换参数点校正相对关系图

在求解测区RTK校正参数之后,RTK图根点测量之前、测量中间、测量之后,均在不同时段对同等级已知控制点进行多次检核,检测数据如表1:

从检测数据分析,平面位置较差均不大于±0.05m,高程较差不大于±0.05m,符合规范要求,校正参数可靠。

RTK图根点测量流动站观测采用三角架对中、整平,每次观测历元数大于20个,采样间隔2s~5s,观测三个测回,各测回的平面坐标较差不大于±4cm、高程较差不大于4cm,符合要求后取三个测回中数为图根点最终成果。

为检验RTK图根点成果的可靠性,除在内业对RTK作业采集的数据进行100%检查外,还进行了外业全站仪常规边、角检测。对图根点的检测使用测角精度2",测距精度Ⅱ级的全站仪,按图根级精度要求进行。检测数据如表2:

从表2不难看出,检测边长较差、角度较差符合规范要求,图根控制点正确可靠。

按竣工规划验收的要求,测绘1:500数字化总平面勘测图是规划验收测量的主要内容之一,其外业施测标准按《1:500、1:1000、1: 2000外业数字测图技术规程》执行。本项目中1:500总平面图测绘采用全站仪数字化采集及GPS-RTK采集联合作业模式,大大提高了工作效率,特别是在全站仪测站增补的环节中,灵活方便,极大地发挥了GPS-RTK的优势。

规划验收总平面勘测图数学精度的检测采用随机抽样,使用2″级全站仪极坐标法施测,点位均匀分布测区,平面位置点位选取房屋外角、围墙角等点状地物中心,高程选取建筑区和平坦地区高程注记点位。全站仪设站检测地物点坐标132个,高程点69个,丈量地物间距边长152条,经数学统计后其结果如表4:

表1 点校正及已知控制点检测情况表

表2 RTK图根点检测数据

表4 规划验收总平面勘测图数学精度检测表

注:检测精度按同等精度计算,为设计中误差,为检测较差,为检测点数。

从外业检测统计精度分析,规划验收总平面勘测图数学精度符合要求,精度较高。

结束语

利用基于广东CORS系统的网络RTK技术进行竣工规划验收测量,不受大气、地形、通视等条件的限制,操作简便,机动性强,工作效率比传统方法提高数倍,大大节省人力,不仅完全能够达到竣工规划验收测量的精度要求,而且误差分布均匀,不存在误差积累问题。相信CORS技术一定能很好的为国民经济建设提供方便、快捷、精确的空间信息服务。

[1]刘晖,时晓燕,杨沾吉,罗和平,刘经南.杨蜀江深圳市连续运行卫星定位服务系统的建立与试验[J].-测绘通报,2003(9).

[2]王玉成.广东省建成国内第一个覆盖全省的CORS[J].广东科技,2007(3).

[3]李征航,黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2005(3).

[4]石桥.GPS RTK技术在公路勘测中的应用J].交通科技,2004(I).

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