1、1本科毕业论文（20 届）FJCORS 系统在地形图测绘中的应用所在学院专业班级 测绘工程学生姓名指导教师完成日期2FJCORS 系统在地形图测绘中的应用摘要：FJCORS 全称为福建省连续运行卫星定位服务系统，介绍 FJCORS 系统的建设过程,包括系统的建设的目的、各项指标要求和系统测试情况等，系统的主要接入流程，FJCORS 是 GPS-RTK 测量中的一种特殊的测量方式，以厦门同安区后田村 220KV 变电站工程为例，进行测量数据对比，同时与传统的地形图测量方式进行对比，体现 FJCORS 系统在地形图测量中的优势与不足。关键词：FJCORS；地形图 ；测绘 ；测量；应用3目录1 引言
2、 .31.1 FJCORS 系统 建设依据与原则 .31.2 FJCORS 系统 建设目标 .31.2.1 基本要求 .31.3 项目建设 .41.3.1 项目建设内容 .41.3.2 项目指标 .51.3.3 系统测试 .51.4 数据后处理 .111.5 坐标系转换与基准转换 .111.5.1 平面四参数转换 .111.5.2 GPS 高程系统 .122 仪器系统接入流程 .123 目前地形图的测量方式 .143.1 GPS-RTK 测量 .143.1.1 系统组成及原理 .143.1.2 RTK 技术的设备 .143.1.4 GPS-RTK 测图实施步骤 .143.2 全站仪测量 .15
3、3.2.1 全站仪测图方式 .154 FJCORS 测量 .154.3.1 系统组成及原理 .154.3.2 FJCORS 测图实施步骤 .155 工程数据对比 .165.1 工程概况 .165.2 全站仪控制测量 .165.3 FJCORS 控制测量 .185.4 数据对比分析 .196 三种测量方式之间的对比 .196.1 FJCORS 测量 与 GPS-RTK 测量对比 .196.2 FJCORS 测量与全站仪测量对比 .207 结论 .20参考文献 .20致谢 .2141 引言FJCORS 全称为福建省连续运行卫星定位服务系统，是 FuJian Continuously Operati
4、ng Reference Station 的缩写，通过应用全球导航卫星系统，即 GNSS，在福建省范围内建立一个综合信息服务网，满足工程测量、大地测量、地理信息系统等领域日益增长的需求，并兼顾社会公共定位服务，城市综合管理以及信息化建设。与传统的地形图测量方法相比具有显著的优势，具有高精度、高效率、高覆盖率和高时空分辨率的特点。首先详细地介绍FJCORS 的建设过程以及系统的测试情况，传统的测图方法有全站仪测图和 GPS-RTK 测图两种方法，以徕卡 GS1400RTK 为例，说明 FJCORS 系统的连接过程，通过工程数据之间精度的对比，体现 FJCORS 的优势与应用前景。1.1 FJCO
5、RS 系统建设依据与原则建设依据：依据全国基础测绘中长期的规划纲要，根据福建省“十一五”基础测绘发展的专项规划，以及关于加强测绘工作，福建省人民政府给出的实施意见 FJCORS 的建设原则是立足测绘、面向应用、分期实施、资源共享、可靠高效 1.2 FJCORS 系统建设目标建立高精度、三维、动态、多功能的测绘基准体系，满足现代化测绘基准体系需要的同时建立一个覆盖全省的连续运行参考站综合服务系统，满足福建省国民经济和社会发展的需要，与全省静态的空间大地控制网一起在福建省范围内提供多种精度、多种模式的导航和定位服务。通过现代通讯网络，在福建省省范围内向用户提供实时的、动态的厘米级定位服务，满足多种
6、现代信息化管理的社会需求，国土测绘、地籍管理港口管理、交通监控、公共安全等。满足不同行业的用户对精密定位的需求，例如测绘、水利、环保、地震、气象、交通等行业，具备事后的精密定位服务功能的同时，对于授权用户，提供各个参考站的原始观测数据，以及各种实时的差分数据。为了拓展 GNSS 气象学的应用研究，向气象部门提供原始的观测数据和协助天气预报服务。通过 CDMA/GPRS、Web ，FTP 的途径提供在线数据的解算、高程数据的高精度处理和坐标的转换等应用服务。1.2.1 基本要求FJCORS 建设的基本要求：无人看守参考站，但是系统需要有人照看，并且保证系统的自动运行，需要达到 95%以上的年运行
7、可靠率。对于卫星定位系统的接收机主机或者是接收机主机外部存储器的容量，保证至少可以存储 20 天的采样数据，也包括相应的气象数据，例如气温、气压、湿度等数据；采样数据的时长至少为 1 秒。市电断电时的基准站设备可以依靠备用电源至少连续工作工作 24 小时以上，保证基准站的正常运行。数据中心建设完成后，开通网络 RTK 等实时的服务功能时，可以达到以下两种能力：与控制中心进行双向通讯，并实时地传输参考站的观测数据。除此之外，系统设备应具备完好性检测的功能，系统设备可以自动地对进行自我检查，出现问题时及时报警。支持数据中心通过远程的方式对参考站进行设定、控制和检测。设定内容包括：接收机的参数，例如
8、气象仪器的参数等。控制内容包括：接收机的启动与关闭、数据传输的控制、接收机参数的修改；检测内容包括：接收机的状态和电源的状态。5数据中心与各参考站之间，数据的传输方式应当支持城市广域网、ISDN/ADSL 拨号的形式；保证系统具有良好的安全性，使系统正常运转，有效地抵制和御防天气等外界因素的影响，同时预防和阻止非授权的用户通过其他途径访问系统，对提供授权用户服务实现计时和收费的功能。 1.3 项目建设1.3.1 项目建设内容建立分布在福建省范围内的参考站，从而统一的空间数据获取的平台和空间定位的基准，在福建省全境，向各行各业的用户提供精度达到厘米级的定位服务。建立控制中心来接收和控制各个参考站
9、传送回的数据，同时检查各个参考站之间的工作状态，然后对数据进行分析处理、存贮和分流等管理。建设数据中心来接收上一级控制中心经过处理分析后的数据，按照一定的格式对数据进行编码，然后发送给用户。预先保留和存储其他数据的中心接口，以满足国土、水利等其他各个部门的需求。建设数据通信系统。针对现有的区市和县市气象通信网络，进行直接运用或改造升级，以此来满足通信的需要，在数据中心与控制中心之间建立高效率、快捷的专用网络，实现数据的实时传输。建立用户服务系统，依据不同的用户类型采用不同的服务模式，然后向全省的行业用户以及社会用户提供实时与事后的导航、定位等服务。 图 1-1 项目建设网络简略图项目建设网络简
10、略图如图 1-1 所示，控制中心接收各参考站传送回的数据，经过分析处理、存贮与分流等程序后发送给数据中心，数据中心按照一定的格式对数据进行编码，6根据用户的使用类别与用途，然后通过 Internet、移动网络等方式发送给各行各业的用户，从而满足用户需求。1.3.2 项目指标 如表 1-1 所示，在 FJCORS 系统的各项精度指标要求中，不同项目内容的指标要求不完全相同。覆盖范围方面，导航的范围指标是福建省范围，然而定位范围指标则是参考站所构成的图形以内和 15km 以内；定位精度方面，用于不同工作内容的精度指标也不一样，事后精密定位和变形监测的精度要求高；可用性方面，导航与定位的指标是一样的
11、；接下来是最受关注的应用领域方面，FJCORS 系统可以运用于何种领域呢？在导航过程中，可用于陆上的导航、地理信息采集、更新等领域，然而在定位过程中，可用于测绘、规划、工程建设、变形监测、地壳形变监测等领域。表 1-1 FJCORS 系统中各项目的指标1.3.3 系统测试测试目的是为了客观评地价 FJCORS 系统的性能、定位的精度以及流动站用户接收机的兼容性等各项指标。7图 1-2 第一期联测三角网略图第一期系统测试情况如图 1-2 所示，联测的控制点点位都选在福建省范围内，沿海地区的控制点分布与非沿海地区的控制点分布相比，从图中可知，沿海地区的三角网格密集，非沿海地区的控制点分布稀疏，部分
12、地区的控制点分布少。接下来进行空间的可用性分析，看看联测结果如何。8图 1-3 空间的可用性分析图如图 1-3 所示，用红色实线表示符合精度的控制点，红色实线表示的区域都是符合精度指标的点位，而未用红色实线表示的点位则表示不符合精度要求的点位，由于控制点的分布不均匀的问题，稀疏程度不一，在福建省边界的控制点有许多不满足精度指标要求，并没有达到预期的效果，那么需要进一步的改善，从控制点分布不均匀的问题入手，对FJCORS 系统进行第二期系统测试。9图 1-4 第二期联测三角网略图第二期联测三角网略图如图 1-4 所示，第二期对三角网进行了加密，同时与广东省、江西省、浙江省的 CORS 点位进行联
13、测，抽取部分联测点、非联测点进行精度之间的比较与分析。10表 1-2 随机抽取两期测试点精度比较内符合（m） 外符合（m）点号 x y h x y h备注0070 0.0047 0.0058 0.0099 0.0050 0.0097 0.00990075 0.0064 0.0098 0.0136 0.0108 0.0163 0.02870141 0.0086 0.0035 0.0260 0.0109 0.0148 0.02740310 0.0034 0.0076 0.0133 0.0135 0.0139 0.0134424P 0.0198 0.0134 0.0186 0.0299 0.0434
14、 0.0402 非联测点436P 0.0063 0.0103 0.0215 0.0125 0.0199 0.0231 非联测点491P 0.0199 0.0213 0.0243 0.0254 0.0242 0.0954 非联测点494P 0.0035 0.0081 0.0149 0.0159 0.0371 0.1617 非联测点597P 0.0034 0.0033 0.0080 0.0063 0.0227 0.0900 非联测点A031 0.0289 0.0134 0.0338 0.0294 0.0656 0.0887 第二次A033 0.0134 0.0122 0.0152 0.0125 0
15、.0244 0.0513A034 0.0113 0.0140 0.0280 0.0140 0.0148 0.1512F023 0.0055 0.0043 0.0101 0.0056 0.0095 0.0593HWS 0.0094 0.0025 0.0123 0.0159 0.0161 0.0349 厦门 C 级点JZDS 0.0033 0.0034 0.0094 0.0130 0.0176 0.0579 厦门 C 级点QC072 0.0028 0.0038 0.0122 0.0178 0.0120 0.0126 泉州 C 级点最大值 0.0364 0.0285 0.0122 0.0551 0.
16、0656 0.2675均值 0.0092 0.0093 0.0210 0.0169 0.0174 0.0735标准差 0.0066 0.0054 0.0137 0.0102 0.0121 0.0489随机抽取两期测试的部分控制点精度进行比较，如表 1-2 所示，其中， x 和 y 是水平方向上的精度 ， h 是垂直方向上的精度，水平方向的内符合应小于等于 0.03m，从表1 可以看出，所抽取的控制点满足精度指标要求，水平方向的外符合应小于等于 0.05m，也基本满足要求，除了第二次测试的测试点 A031 超限，外符合 y 值达到了 0.65；垂直方向的内符合应小于等于 0.05m，所抽取的控制点满足精度指标要求，垂直方向的外符合应小于等于 0.10m，但是测试点 494P 和测试点 A034 出现严重超限。从所有控制点的均值来看，各点都满足精度指标要求，仅仅从最大值来看，水平方向和垂直方向都出现了严重超限，为了更加明了地提现各点位的精度情况，我们通过绘制折线图进行比较和分析。
