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CORS系统在农田水利项目的应用

2019-06-04 09:39 来源:农田水利论文 有人参与在线咨询

摘要:CORS系统在我国已全面建成,本文简要阐述了CORS系统的基本原理和组成,并结合农田水利工程的具体实例,阐述CORS系统在进行农田水利项目测绘过程中的应用及方法,进行了精度统计分析,同时阐述了CORS系统的优势及作业过程中需要注意的事项。

关键词:CORS系统;平面测量;地形修测;优势

1.引言

目前,农业工作的关键之处是建设标准更高的农田水利工作,这项工作的难点在于施工周期短、任务量大、范围广、季节性强。采用传统的全站仪测量的工作效率太低,单基站RTK作业范围太小,同时需要搭建很多的基站站点,这造成全站仪和单基站RTK在测量时不占据优势。由于采用了全新的数字通信技术以及云计算技术的应用,北斗卫星导航系统(BDS)的不断发展,新型GNSS接收机全面兼容多星座卫星系统。这将极大地推动了CORS系统的网络RTK技术向更先进的方向发展。为大面积、离散的高标准农田测量提供了一种准确、高效、灵活的外业测量方法。

2.CORS系统的基本原理

CORS系统其根本上类似于在移动站位置上,建立一个虚拟参考站,所以其精密性会非常好。通过差分处理移动台较近的三个参考站收集的数据,能够得到参考站建立三角形的正确数据,之后通过模拟得到误差的修正模型,能够根据整合电离层和对流层和轨道误差模型,可以从参考站获得连续的数据,较后实现差分定位。在操作过程中,首先,移动站点信息通过GPRS或CDMA等双向数据传递给控制室。中央控制中心将根据移动台信息计算相应的轨道,电离层和对流层误差,然后修改位置,并通过相同的数据模式将修改后的点信息发送给移动台。较后,结合中央控制中心的反馈结果,移动台可以进行位置的实时差分定位。

3.CORS系统的组成

基于上述的CORS系统原理,可以看出CORS系统由五个方面构成,即用于判断和处理的系统控制中心,用于通信定位的数字通信子系统,卫星跟踪基准站和用户应用系统、客户端的子系统和用户数据中心。

4.CORS在测绘生产中的优势

4。1效率高、作业范围广

允许多个团队可以一起正式运行,流程站可以连接到CORS网络进行操作,不受仪器的影响。团队不会产出相互的影响,提高了效率。CORS网络建设以省政府为单位,提供广泛的服务,不会受到运作范围的约束。非常适合高标准农田建设项目的大规模分散测绘。

4.2抗干扰强、稳定可靠

CORS采用电信运营商网络信号通信,方便快捷,不易受干扰。采用多参考站误差模型,提高了数据可靠性。

4.3精度高、稳定性好

显著地降低了系统产生的误差,主要的误差时由于偶然误差产生的,CORS系统测量精度分布非常的均匀。CORS系统采用多参考站模式建模,使得观测数据的准确性大大地提高了。

5.CORS系统应用案例分析

5.1工程概况

本工程的水利配套工程位于外冈镇,涉及泉泾、巨门2个村,5个灌区,有效灌溉面积共计1885亩。主要工程建设内容:(1)新建5座单泵灌溉泵站。(2)新建UPVC地下管道长22。505km,其中De500UPVC管长1。528km,De400UPVC管长8。972km,De315UPVC管长12。005km。(3)新建排水沟长26。65km,其中口宽0。7m的排水沟长17。19km,口宽1。0m的排水沟长9。46km。(4)新建桥梁2座,新建倒虹吸13座,新建下田坡道143处。(5)新建道路2。913×104m2。(6)土地平整共1885亩。(7)土方疏浚13092m3。为了满足设计要求,笔者所在公司受上海市嘉定区水利管理所委托,进行新建工程的前期测绘工作,为整个工程的初步设计提供翔实可靠的农田、水利、道路数据。

5.2项目实施

5.2.1控制测量

(1)控制点选点及埋设经过现场踏勘和道路实际情况,本项目共布设E级GPS点38个,点号为G1~G38,地形测量控制点点位类型为平面控制点与高程控制点共用点,点材质为预制道钉或钢筋,红色油漆标注且在醒目位置标注点号,并拍照保存登记。布设点位过程中,保证控制点之间至少两点之间互相通视,且易于寻找。(2)平面控制测量本次工程坐标系统采用的是上海城市坐标系统。平面控制测量时,采用三脚架架设流动站接收机的方式,并保证仪器整平对中。平面数据的采集在上海市GNSS连续运行参考站网(SHCORS系统)基础上,利用GNSS动态测量(RTK测量)技术测设平面二级控制点,按照测量规范要求保证流动站持续显示固定解后开始进行观测采集,每点独立初始化2次以上,每次采集2组数据,每组采集的时间为120s,每点采集的数据剔除较差较大的值,其余值取其平均值作为该点的平面坐标。(3)高程控制测量本次工程高程系统采用的是吴淞高程系。高程控制测量采用天宝DINI03数字水准仪利用上海市城市等级水准点(2-077)布设两段闭合四等水准路线,其中一段闭合差为17.50mm,限差为±44.82mm,另一段闭合差为13.00mm,限差为±62.10mm,测量过程严格按照四等测量规范要求进行。测量数据通过平差易2005水准网平差软件进行平差,各项参数满足精度要求,可作为高程控制成果使用。

5。2。2作业方法

(1)外业数据采集

根据现场情况,外业数据采集主要采用RTKCORS网及全站仪测量极坐标法,在使用全站仪进行测量时应符合以下几点要求:(a)仪器的偏差必须小于0.04mm。(b)每个工作站配备仪器后,一定要先进行检查方位的正确与否,其次再进行破损部件的测量。为了使定向更加准确,避免由于输入控制点坐标的不正确或其他原因造成的全站结果失效,在不同的条件下,定向检查可以选择不同的方式。(c)在测量地形和地面物点时,在每个测量站完成后,应检查零点设置,零点设置差值不应超过30s。从测量站到地面物点的较大距离小于200m,从测量站到地形点的较大距离小于300m,地形点之间的间隔较大为20m。单位采用厘米。(d)测量剩余地点时,测量位置必须在地物中心或中心线重合。(e)测量的准确与否要严格按照《城市测量规范》的要求进行衡量标定。(2)处理收集数据本项目成图采用全解析数字化,并做出测绘编码,成图软件采用南方CASS9.2测量软件。图面内容主要包括交叉路口线型走向、附属物、市政设施、路面标高、道路中线及断面高程等要素,在成图过程中,根据地物特点属性分图层进行地形图的编绘工作。

5.3CORS施测注意事项

重视对质量的苛刻控制,避免使CORS系统网络RTK的粗差问题,使测量结果合理、可信。(1)流动站作业区域必须在CORS有效覆盖区域内,并保证流动站与数据控制中心高效的通讯。(2)CORS流动站不宜在大片水域、强电磁场区域、高大林木区域和高层建筑密集区作业。(3)在开始操作之前,应初始化移动台。在获得固定解之后,可以开始正常的现场观察工作。如果长时间无法修复,则应重新连接并初始化。在观察过程中,当卫星失去锁定时,应在正常操作之前重新初始化并检查已知点。(4)必须每天做好在已知点做检核工作。

6.结语

CORS系统的不断进步将推动测绘工作的开展,引领一个新的时代。它的覆盖范围广,可以满足同时运行多个流动站。它不受流动站等外部因素的影响。可以全时段运行,易于操作,使施工流程更加非常简单,缩短了施工周期,节约了资金投入。同时事实证明,CORS系统能够满足农田水利测绘工作的要求。

参考文献:

[1]李征航。GPS测量与数据处理[M]。武汉大学出版社,2013。

[2]陈龙飞,金其坤。工程测量[M]。同济大学出版社,1990。

澳门现场百家乐 [3]付兆祥,雷小鹏,唐红涛.基于CORS系统的网络RTK在图根控制测量中的应用[J].北京测绘,2016(5):117-119.

作者:马吉芳 王立鹤 单位:上海嘉定水务工程设计有限公司

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