２０１５年第１１期 西部探矿工程 １４１ 基于ＣＯＲＳ技术在农村地籍测量中的应用及质量控制 鲍金红 （河南省有色金属地质矿产局第一地质大队，河南郑州４５００１６） 摘要：当前，利用多基站网络ＣＯＲＳ技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｏｐ— ｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ，缩写为ＣＯＲＳ）已成为农村ＧＰＳ应用的发展热点之一。从介绍基本原理 入手，对ＣＯＲＳ技术在农村地籍测量应用上的可行性和局限性进行了探讨。提出了网络ＣＯＲＳ测量 质量控制的基本内容以及影响测量质量的主要因素，分析了ＣＯＲＳ质量控制的基本方法。 关键词：ＣＯＲＳ技术；农村地籍测量；质量控制 中图分类号：Ｐ２７１文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—５７１６（２０１５）１１－０１４１－０３ １ ＣＯＲＳ技术的基本原理 参考站技术。 ＣｏＲＳ系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数 ２ ＣＯＲＳ在农村地籍调查中的应用 字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。它 ２．１ ＣＯＲＳ系统在农村地籍调查中应用的优势 由数据处理中心、固定参考站、用户部分等３个部分组 一般常规控制测量如三角测量、导线测量，要求点 成。数据处理中心也称为控制中心，是整个ＣｏＲＳ系 间通视，浪费人力、物力和时间，而且效果不好，精度不 统的核心部分，数据处理中心与各固定参考站之间通 均匀，外业中不知道测量成果的精度。静态、快速静态 过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。固定参 相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控 考站是固定的ＧＰＳ接收系统，一般由分布均匀的多个 制测量，但是需要时间进行数据处理，不能实时定位并 固定参考站形成参考站网。负责采集ＧＰＳ卫星观测数 知道定位精度，内业处理后发现精度不合要求必须返 据并输送至数据处理中心，同时提供系统完好性监测 工重新测量。而利用ＣＯＲＳ网络技术进行控制测量既 服务。用户部分是用户的接收机，功效是发送初始位 能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样 置和接收差分信息。 可以大大提高作业效率。应用ＣＯＲＳ网络技术进行实 ＣＯＲＳ系统是ＧＰＳ实施动态定位技术和数据通讯 时定位可以达到厘米级的精度，因此，除了高精度的控 处理技术等高科技的完美结合，是一种ＧＰＳ的多基站 制测量仍采用静态相对定位技术之外，ＣＯＲＳ技术即 技术，它在数据处理上充分利用了多个参考站的联合 可用于地形测图中的控制测量、农村地籍和新农村房 数据的多基站算法。在使用ＣＯＲＳ系统时，各固定参 地产测量中的控制测量。 考站接收卫星信号，并把接收到的数据通过传输系统 ２．２ ＣＯＲＳ技术在农村地籍调查中应用的可行性 实时发给控制中心，控制中心将所有固定参考站的数 现在的地籍测量中普遍使用全站仪，但是全站仪 据进行统一解算，用户在工作前，先通过无线网络向控 测量作业时需要布网控制且点间要求通视，个别点数 制中心发送一个大体定位的坐标，控制中心在收到这 据需要多次搬站才能采集，劳动强度大，由于多次搬站 个位置信息后，便根据用户的位置，由计算机系统自动 误差累积使得精度难以保证。ＣＯＲＳ技术测量时无需 选择一个最合适的固定基准站，整体的改正ＧＰＳ的误 进行布网施测，不要求点间通视，误差不传播、不累积， 嗟以及电离层、大气折射引起的误差，再将高精度的差 并且在外业测量中，能实时知道定位结果和定位精度， 玢信号发送给用户。这个差分信号的效果相当于在移 而且ＣＯＲＳ可以全天候地连续观测，但是用ＣＯＲＳ采 动站旁边形成了一个虚拟的参考站进行ＲＴＫ定位计 集数据，受卫星状况、天空及周边环境、数据链传输等 算，保证了用户对于精度的要求，这项技术也成为虚拟 影响，许多地方数据难以采集。如果用ＣＯＲＳ与全站 收稿日期：２０１４—１卜１７ 作者简介：鲍金红（１９８０一），女（汉族），河南延津人，工程师，现从事外业测绘及内业资料整理工作。 １４２ 西部探矿工程 ２０１５年第１１期 仪联合测图，全站仪和ＣＯＲＳ就可以优劣互补，这样可 以大大加快测量速度，提高工作效率，而它的精度在上 述的控制测量中已经证明。可以预见，ＣＯＲＳ与全站 接影响流动站的精度。 （３）作业环境。环境对ＣＯＲＳ影响的因素主要有 地形、固定参考站与流动站之间的障碍物、多路径误 差、电波干扰、信号反射等，因此选择已知点设固定参 考站及布设控制点时，应考虑到上述因素，远离电视发 射塔、微波中转站、变电站、高压输电线、高大楼房，卫 星高度角应大于１０。，避开大面积水面和大幅金属面场 馆及成片的障碍物，防止电磁干扰、多路径效应及ＧＰＳ 仪联合测绘地形图是一种行之有效方法，将会是地形 图测绘的一种趋势。 ３ ＣｏＲＳ在农村地籍测量中应用的局限性 目前，ＣＯＲＳ技术对农村测量来说，也存在一定的 限定性，具体表现在以下几个方面： （１）卫星信号问题。当卫星系统位置对美国是最 佳的时候，世界上有些国家在某一确定的时间段内仍 然不能很好地被卫星所覆盖，容易产生假值。另外， ＣＯＲＳ初始化时需要５颗以上卫星，在农村居民点密布 区域或其他卫星接收信号不好的地方，有无法初始化 的情况，得不出固定解。 （２）数据链传输问题。在边远山区农村地区，由于 居民地的遮挡或其它各种高频信号源的干扰，数据链 传输质量在传输过程中衰减严重，流动站经常接收不 到基准站发射的信息，使得ＣＯＲＳ作业无法正常开展。 （３）有效距离问题。由于电台功率以及数据链传 输质量的原因，了ＣｏＲＳ作业的有效距离，也就是 流动站和固定参考站的距离。另外，当流动站和固定 参考站的距离超过一定值（一般为几公里，每种机型在 不同的环境下又各不相同）时，测量结果误差会超过有 效值，所以ＣＯＲＳ的实际作业有效距离比其标称 的要小很多，根据实际作业经验，固定参考站和流动站 之间的距离最好在１０ｋｍ以内。 正是由于上述因素的影响了ＣＯＲＳ在农村测量中 应用，因此在农村遮蔽严重的地方，仍需采用传统的常 规方法进行测量作业，但这不影响ＣＯＲＳ网络技术在 现代新农村测量应用中的地位。 ３影响ＣＯＲＳ测量精度的因素及其质量控制 ３．１影响ＣｏＲＳ测量精度的因素 （１）坐标转换参数精度。坐标转换是区域性的，受 已知点分布和精度、数学模型的精度及基准系统本身 精度的影响。转换参数的精度将直接影响ＣＯＲＳ测量 成果的精度。 （２）固定参考站的坐标精度与信号质量。ＣＯＲＳ 的工作模式是固定参考站接收机借助参考站将观测到 的三维坐标发送给流动站接收机，流动站接收机通过 数据链接收固定参考站的数据，同时采集ＧＰＳ数据，并 在系统内组成差分观测值进行实时处理，求得流动站 三维坐标。因此固定参考站的坐标精度和信号质量直 信号被遮挡和反射。 （４）观测时段。ＣＯＲＳ测量受接收卫星的数量状 态及卫星的分布状况影响。因此观测前应查看卫星星 历预报图，选择几何图形强度ＧＤＯＰ＜６．０，以及可见卫 星数不小于５的观测时段作业。 ３．２ Ｃ０ＲＳ测量精度的质量控制 在野外施工中，卫星状态、多路径效应、电磁波干 扰、对流层或电离层折射等方面的因素，影响着ＣＯＲＳ 测量的精度，甚至导致ＣＯＲＳ测量假值的出现，导致测 量成果不可靠，但是由于ＣＯＲＳ测量缺少检核条件，使 得ＣＯＲＳ假值不容易被发现，这就需要测量时对测量 成果进行质量控制。 （１）直接查看观测手簿上的收敛值判断观测质量： 目前大多数ＣＯＲＳ仪器都已采用ＯＴＦ方法计算整周 模糊度，大大缩短了解算时间。因此，在无干扰的测 区，仪器锁定卫星在５颗以上时，５ｓ内ＣＯＲＳ测量即获 得固定解，手簿显示的收敛值ＨＲＭＳ合ＶＲＭＳ一般在 ２ｃｍ以内。此时的收敛值真实地反映了天线中心测量 的内符合精度。若ＣｏＲＳ测量６０ｓ以上才得到固定解， 此时的收敛值可能存在假值，需要进一步确认。 （２）已知点检核：在测量过程中将已知点纳人ＮＯｎ，０ 量链中的方式进行检核，这是最可靠的检核方法，也是 一种十分有效的方法，可在任何情况下时使用。 ４结论与结语 综上所述，ＣＯＲＳ技术完全可用于农村地籍控制 和地形测量，它的应用不需逐级布网控制，可直接施测 控制点、图根点或碎步点；测量的点位误差相互不传 递、不积累，点位误差均匀，定位结果和精度能实时显 示，避免了因误差超限而重复劳动作业。高精度的挚 解坐标转化参数、选择较好的观测时段，控制好流动站 所处的位置，可提高ＣＯＲＳ测量精度。采用将已知点 纳入到测量链检核，确保测量成果的可靠性，以及提高 测量精度。但是由于边远山区农村距离网络基站过 （下转第１４６页） １４６ 西部探矿工程 ２０１５年第１１期 约１９。，东翼煤层倾角相对较缓，约７￣￣１８。。 区内３煤层底板标高变化范围为一２２０～一５２０ｍ，倾 角７。～ｌ９。；煤层厚度变化范围为０．４－－－－５．２３ｍ；５煤层与３ 于５ｍ的断层进行了准确控制，对落差小于５ｍ以下的 断层进行了精细的查找和解释。控制了１０ｍ等高距的 ３、５、６ 煤层煤层底板形态及构造，对３、５、６ 煤厚度变化 煤层层间距较小，其层间距１０￣３７ｍ，煤层底板标高变 化范围为一２３０～一５５０ｍ，倾角７ｏ￣１９。。煤层厚度变化 范围为Ｏ．３５～１．１ｌｍ；区内６ 煤层底板标高变化范围 趋势进行了预测和研究，对岩浆岩侵蚀情况及其它地 质构造进行了解释。 资料解释ｓｕｎ一６０工作站上进行，利用Ｇｅｏｆｒａｍｅ公 司的ＩＥＳ／ＩＥｓＸ交互地震地质解释系统，充分利用三维 数据体包含的丰富地质信息，采用工作站显示对比、任 意方向的垂直剖面、水平切片、方差体等多样手法，发 为一４６０～一５６Ｏｍ，倾角７ｏ￣１９。；煤层厚度变化范围为 ０．３５～１．１７ｍ。 ６．２断层的控制 资料解释使用的是５ｍｘ５ｍｘｌｍｓ网度的三维偏移 数据体，解释网度２０ｍｘ２０ｍ。解释中充分利用工作站 解释系统的自动追踪、局部放大，多种参数时间显示、 多种切片显示、立体显示等功能，对各条断层进行逐一 连续性控制，提高了地震资料解释的可靠程度。断裂 挥了人机交互解释系统的优势，解释成果图件使用 ＣＰＳ－３地质绘图系统实现，速度场较准确，解释成果可 靠。三维地震勘探技术在淮北平原的成功应用，为该 地区的矿井设计与规划生产提供了可靠的、准确地质 资料。 参考文献： 构造的主要特点：断层基本沿北东方向发育，全为正断 层。 ６．３岩性的解释 煤层厚度趋势预测：３煤层：全区较厚且稳定。煤 ［１］陆基孟．地震勘探原理【Ｍ］．东营：石油大学出版社，１９９３． ［２】周明非．地震勘探关键技术发展概览［Ｍ】．北京：石油工业出 版社，２００６． 厚Ｏ．４～５．２３ｍ左右，西北部较厚，南部较薄；５Ｎ层：全 区较３煤薄且不稳定煤厚０．３５～１．１ｌｍ之间；６１煤层：全 区较薄且不稳定，煤厚０．３５～１．１７ｍ左右。 【３］程建远．三维地震资料解释性处理技术【Ｍ】．北京：石油工业 出版社，２００３． ［４】徐爽，郝召敏．煤田三维地震勘探技术在矿井开拓及开采中 的应用［ｃ］，，中国煤炭学会矿井地质专业委员会论文集， ２００８． 岩浆岩的解释：对本区地震资料结合钻孔资料进 行分析，本区钻孔揭露主要煤层受岩浆岩侵蚀，侵蚀的 主要煤层为３煤，侵入方式为顺层侵入，侵蚀严重近全 区分布，多为天然焦。对本区煤层进行２０ｍｘ２０ｍ解 释，未发现直径大于２０ｍ的陷落柱。 ７结论 ［５］Ｒ．Ｅ．谢里夫．勘探地震学【Ｍ】．北京：石油工业出版社，１９９９． ［６ 傅同庆．６】三维地震资料解释的地质效果［Ｊ】－石油地球物理勘 探，１９８６． 【７］王永刚，乐友喜，刘伟，曹丹平．地震属性与储层特征的相关 性研究［Ｊ］．石油大学学报，２００４． 本次三维地震勘探，查明了新地层的厚度变化，控 制了测区内主要煤层的产状变化，同时对落差大于等 ［８１王琦，高远，范景坤．三维地震勘探技术在淮北矿区的应用 ［Ｊ］．中国煤炭地质，２０１０． （上接第１４２页） 参考文献： 远，导致区域内网络信号差，使得ＣＯＲＳ作业时部分点 由于无法接收到足够的卫星或者数据链不稳健而长时 间无法获得固定解，ＣｏＲＳ无法确定其坐标位置，这时 应采用常规测量方法或者探讨更先进有效的作业方 ［１】王红闯，程连柱．ＣＯＲＳ技术在城市勘测中的应用【ＪＪ．信息技 术，２００９（３）：１４—１９． 【２］邬晓光，黄北新，丁锐．ＧＰＳ ＣＯＲＳ技术在城市测量中的应用 【Ｊ１．城市勘测，２００４（１）：４６—４９． ［３］贾彬，沈小明．ＧＰＳ—ＣＯＲＳ技术替代常规控制测量的应用分 析ｌＪＩ．水道港ＶＩ，２００６，２７（１）：４５—４７． 式，如ＣＯＲＳ与全站仪结合的方式，具体如ＣＯＲＳ技术 与全站仪联合进行控制测量或测绘地形图等。 随着国家对农村建设投入的不断加大，ＣＯＲＳ技 术在农村测绘工作中必将得到广泛的应用。 【４］蒋星祥，伍百发．浅论ＣＯＲＳＮ量的质量控制［Ｊ］．国土资源导 刊，２００７（３）：５５—５６． ［５］詹长根，唐祥云，刘丽．地籍测量学［ＭＩ．武汉：武汉大学出版 社，２００５．
