1、本科毕业论文（20 届）CORS 系统在农村土地承包经营权确权项目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CORS 系统在农村土地承包经营权确权项目中的应用摘要：近年来 GPS RTK 技术快速发展，因其高效率、高精度、高可靠性和低成本的特点，在测量生产中应用的越来越广泛。目前我国大部分省市都先后建立 CORS 站，来满足来自不同测绘工作的需求。文中以安徽 CORS 系统在农村土地承包经营权确权项目中的应用为例，对全球导航卫星系统连续运行参考站网(CORS）系统原理以及 CORS 在农村土地承包经营权确权项目中的应用研究进行详细阐述，同时对 CORS 系统目前存在的问题和未来
2、发展的趋势进行简单分析。关键词：CORS 系统；原理；农村土地确权；RTK目录引言 .11.CORS 系统概述 .11.1 CORS 系统的定义 .11.2 CORS 系统的发展现状 .11.3 CORS 系统的组成 .21.4 CORS 系统的工作原理 .21.5 CORS 系统的分类 .32.土地确权项目简介 .32.1 土地确权的意义 .32.2 土地确权的作业内容 .42.3 测区概况 .43.CORS 在土地确权中的应用实例 .53.1 CORS 的技术优势 .53.2 安徽 CORS 系统简介 .63.3 CORS 连接入网的方式 .63.4 CORS 系统应用过程 .73.5 外
3、业测量注意事项 .84.我国 CORS 系统存在的问题与展望 .94.1 国内应用存在的问题 .94.2 CORS 系统的展望 .95.结语 .10致谢词 .10参考文献 .101引言随着社会经济的快速发展，农村土地产权不清晰的现象逐渐暴露出许多问题。为了促进和谐社会的建设，解决农村土地权属纠纷，化解农村社会矛盾的任务迫在眉睫。为此，我国各地区逐步开展了土地承包经营权确权项目。近年来全球导航卫星系统 GNSS 技术在我国的快速发展，在 GNSS 技术之上建立的连续运行参考站 CORS 系统也在多个省市、多个领域逐渐建立起来。CORS 系统建立，实现了实时或准实时的快速定位及事后定位，其实时定位
4、精度高达厘米级。正因为其实时性、精度高、操作简便、成本低廉等特点，在现在的测绘工作中得到广泛的应用。本文针对安徽CORS 在涡阳县农村土地承包经营权确权项目中的应用进行探讨。1.CORS 系统概述1.1 CORS 系统的定义连续运行参考站系统(Continuous Operational Reference System，简称 CORS 系统)是一个或多个固定连续运行的全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，简称 GNSS）参考站，他是利用现代计算机、数据通信和互联网（LAN/WAN）技术组成的网络，可实时地向不同类型、不同需求及不同层次用户自动
5、提供经过检验的不同类型的 GNSS 观测值（载波相位、伪距），各种改正数和状态信息等 1。CORS 系统解决了电源问题，在正常运行情况下，完全可以做到 365 天无间断工作。同时解决了传统大地测量控制网工作繁琐等问题，测量人员仅需凭借一台接收机，就能进行高效的测量工作。正是凭借着其高精度、高实时性、高效率、低成本等特点，CORS 技术将成为未来测绘发展最重要的方向之一。1.2 CORS 系统的发展现状随着数字化地球和数字化城市的发展，CORS 系统的建设力度越来越大。美国是最早建立 CORS 系统的国家，目前发展最快的也依旧是美国，其次是欧洲大部分发达国家。亚洲比较成熟的 CORS 网络是日本
6、的 GEONET，到目前已经有超过 1200 个连续运行参考站。相较于全球具有代表性的 CORS 系统，如 IGS 跟踪站网络、美国 NGS CORS、欧洲 EPN 永久性连续网等，我国 CORS 系统还处于比较稚嫩的阶段 2。伴随着近年来国内信息化程度的提高以及计算机技术的飞速发展，数字中国建设迫在眉睫。借鉴国外 CORS 系统建设的经验，CORS 系统能很好的为数字中国工程提供最准确有效的实时地理空间数据，因此我国也加大了 CORS 系统建设力度。自 2003 年深圳建立起我国第一个 CORS 系统开始，部分较发达省、市纷纷效仿，逐渐形成由沿海向内地发展的趋势，形成了由地区到省再到全国的
7、CORS 网络系统。目前全国 CORS 系统的建设分布如图 1-1。随着 CORS 系统的广泛使用，CORS 系统不断的完善，从分米级、厘米级到毫米级精度，从动态到高动态，从准实时到实时的蜕变，来满足城市规划、城乡建设、国土测绘、环境监测、灾害预防、交通监控、地籍管理等多种现代化信息化管理的社会需求 3。2图 1-1 我国 CORS 系统分布图1.3 CORS 系统的组成CORS 系统的 5 大组成部分：(1)、基准站网：主要负责卫星信号的捕捉、跟踪、采集和传输，并且对设备性能进行监测。(2)、数据处理中心：主要负责对采集来的信息进行数据分析和处理，对系统进行管理维护，对不同用户进行服务生成和
8、管理，对差分数据进行编码管理。(3)、数据传输：负责把采集到的数据信息传递给控制中心。(4)、导航数据播发：负责向用户提供实时的系统差分信息。(5)、用户应用系统：负责向不同用户提供不同精度的定位服务。CORS 系统依靠数据通信系统，将基准站原始数据采集、处理中心数据加工、用户应用中心结合起来，形成一个专用网络，来满足不同用户的不同精度要求。1.4 CORS 系统的工作原理CORS 是建立在传统 RTK 的基础上，克服 RTK 作业距离越大，精度逐渐降低，作业过程繁琐等缺陷，在一个更大的区域内通过均匀布设多个永久性的连续运行 GPS 参考站以构成一个参考站网，各参考站按设定的采样率连续观测，通
9、过数据通信系统实时将观测数据传输给系统控制中心，系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析，然后对整个数据进行统一解算，估算出网内的各种系统误差改正项（电离层、对流层、卫星轨道误差），获得本区域的误差改正模型 4。其工作原理图 1-2。用户只需要有一台 GNSS 接收机，就能实时获取误差改正模型，得到高精度、高准确性的实时定位信息。3图 1-2.CORS 系统原理框图1.5 CORS 系统的分类CORS 系统根据基站数量不同，分为以下三类：(1)、单基准站 CORS 系统该系统类似于一个基准站配合一个或多个 RTK，只不过这个基站换成了一个连续运行参考站。该基准站能够实时监测卫星状态、
10、不间断接收和发送差分数据，并且还有一个服务器来提供网络差分服务以及用户管理。通过这个系统为用户提供完整的实时测量服务。(2)、多基准站 CORS 系统该系统是由一个区域内的多个单基准站组成，并且所有基准站都将数据发送到同一个服务器。在流动作业时，接收机将所处位置信息发送给服务器，系统将会自动解算出与各个基准站之间的距离，并向流动站发送距离最近的基准站差分数据，从而得到最新最有利的参考站数据。(3)、网络 CORS 系统该系统是利用系统软件对一定区域内的多个基准站传回的数据进行系统综合误差改正建模。在工作过程中，控制中心将接收到的移动站数据，通过计算机自动将该位置改正的GNSS 轨道误差，电离层
11、、对流层及大气折射引起的误差发送给移动站，尽可能的消除区域内流动站观测数据的系统误差，解决了 RTK 作业时距离上的限制问题，获得高精度的实时定位结果 5。2.土地确权项目简介2.1 土地确权的意义随着社会的发展，土地的价值得到很大的提升。然而经过第一、二轮的土地承包责任制后，农民从客观上淡化了对空间信息的管理需求，加上法律在这方面的缺失，导致政府所有资料与实际情况存在较大差别。在没有资料数据的支持下，土地权属越来越不清晰，导致出现胡乱征地、用地不明等现象。同时，部分村民外出打工，使得土地无人管理，最后荒废，这也与我国耕地保护背道而驰。为了解决这些不和谐的现象，土地确权项目势在必行。农村土地承
12、包经营权确权项目其实就是对一块土地的面积大小、界址所在和权利人进4行确认、确定的项目，然后按照物权法要求，来对每一宗土地进行物权登记。开展农村土地确权项目，明确土地经营权归属，保障权利人利益，解决了农村土地权属不清晰造成的诸多问题，例如因界址不明、面积不清导致村民与村民之间的矛盾，因村干部私自动用个人土地而引起个人与集体的矛盾等现象。不但如此，当土地确权颁证后，村民还可以凭借该证明，将土地变成物品流入市场，可以改变耕地价值的单一性，引导土地规范流转，促进农村种田大户、家庭农场等新型农业经营方式的发展，对新农村建设有着巨大的推进作用。2.2 土地确权的作业内容土地确权是为了确定土地权属等相关信息
13、而开展的物权登记，该项目以现有的土地承包合同、经营权证或二轮承包台账为依据，展开对该土地的各项信息进行调查确认，例如地块名称、地块权属人名称、地块位置、用途等信息。在发包方和承包方双方带领下，利用 CORS 系统 RTK 进行地块与地块之间界址点坐标采集， 依据航空航天影像图，对采集的数据进行处理加工，将地块分布图和相应信息制作成公示表进行公示。公示结束后，对有错的地块进行实地勘测修改，待最终结果得到确认后，将所有数据信息建立成集影像、权属、图形为一体的数据库，便于信息的管理。在数据库完善后，将最终成果制作成示意图并颁发土地承包经营权证书，其操作流程简图如下：图 2-1 农村土地确权流程图2.
14、3 测区概况涡阳县地处安徽省西北部，乃是道教文化之源。涡阳县地理坐标为北纬 3327至3347，东经 11553至 11633,南北距离长达 53 公里，东西距离 46 公里，总面积约 2100 平方千米。由于河流冲刷侵蚀和人类的长期活动及近代黄泛影响，总地势呈现西北高、东南低的走势，海拔在 26.5 到 34.5 米之间，坡降约七千分之一，地势平坦，交通发达。正因为交通发达，文化底蕴深厚，涡阳成为安徽省十大经济强县之一。涡阳县共有24 个镇、2 个乡，1 个林场。本次项目负责青町镇、曹市镇、单集林场 44 个村（居）委会，分布如图 2-2。约 3.3453 万户，土地面积约 329359.2
15、 亩。52-2 测区村镇分布图3.CORS 在土地确权中的应用实例3.1 CORS 的技术优势相较于传统 RTK 测量来说，CORS 系统的诸多优势让其在很多方面取代了传统 RTK 的地位。在土地确权项目中，通常来说工期较短，测量范围较大，测量精度也有一定要求。所以传统 RTK 渐渐不能满足这些需求，而应用 CORS 系统却可以做到。在工作效率方面，CORS 系统可以大大的减少人力物力的投入，加快工程进度。传统RTK 和 CORS 系统下 RTK 都是在同步观测的条件下，通过流动站接收并发送 GPS 差分改正值，进行实时差分定位。但不同的是传统 RTK 需要在宽阔安全的地方架设基站，电台和天线
16、，并输入基准站的相应参数，然后启动基准站和电台，输入坐标后才能开始工作。而安徽CORS 系统则是采用虚拟参考站技术（VRS 技术），通过一定的数学算法对区域内的多台基准站和实时观测数据进行系统综合误差改正建模，模拟出一个虚拟站作为基准站 6，其原理示意图如图 3-1。通过该技术的使用，CORS 系统下 RTK 作业就不需要架设其他的基准站，只需要一次性设置好连接 CORS 网络的参数，就可以实现单机作业了，大大的提高了工作效率，减少了人力物力的投入。在精度方面，CORS 系统能提供更加精确、可靠的测量数据。一般来说，传统 RTK 的测量精度会随着流动站和基准站距离的增加而降低，其有效工作范围大
17、概在 15 千米左右，这远远不能满足土地确权的需求。并且，在传统 RTK 作业中都需要架设基准站，这无疑会增加人为误差的影响。而 CORS 因为是连续运行参考站，只要在其覆盖范围内，其精度都是分布均匀，通常都在 1 到 3cm 之间，这种精度能直接媲美传统 RTK 测量中基线间距为 2km 时所达到的精度。相比传统 RTK 来说，CORS 可以通过数据处理模型和完善的数据监控系统，6有效的消除或削弱系统误差和周跳，增加差分数据的可靠性和精准性 7。这样得到的数据更加严谨，对后期内页处理更加方便可靠，能减少后期勘误的工作量，省了很多不必要的麻烦。图 3-1.虚拟参考站技术示意图3.2 安徽 CO
18、RS 系统简介安徽省连续运行卫星定位综合服务系统（简称 AHCORS）集 GNSS、移动通信、计算机网络和软件工程技术于一体，由安徽国土资源厅立项，由省测绘局于 2009 年开始实施建设。建设至今，AHCORS 系统逐渐完善，已经拥有了 63 个基准站、2 个数据中心和 1 个控制中心，配合着先进的数据通信网络，形成了一个高精度、高效率、高覆盖率的连续运行基站信息网络，能时时刻刻为安徽全省用户提供多种精度、多种模式的导航和定位服务，为城市规划、城镇建设、天气预报、国土测绘、交通运输等各行各业提供实时可靠数据支持。3.3 CORS 连接入网的方式本次土地确权项目中主要用到了南方仪器。南方仪器接收
19、机连接 AHCORS 时，从配置里点击网络设置，对 NETWORK 进行编辑或增加，名称自己编写，其他设置如图 3-2，输入相应的用户名及密码，点击获取接入点。在获取接入点时，工程之星会对输入的信息进行设置并登陆服务器，从而获取接入点。然后在网络配置界面下，接入点后面的下拉框中选择需要的接入点，然后确定，将该设置添加到主机，接着返回网络配置界面，点击连接即可。待所有连接进度都完成后，确定后返回初始页面。这样就可以接受到差分信息，当状态为固定解后，就可以进行测量操作，连接结束。7图 3-2 南方仪器连接设置3.4 CORS 系统应用过程在本次安徽涡阳农村土地承包经营权确权项目中，需要对每家每户承
20、包土地的位置、权属、界址、面积和用途进行调查。由于作业面积大、权属界址点多，工作量繁重。传统的全站仪测量远远不能满足测量需求，而常规 GPS 测量在进行静态测量时也无法获得控制点的实时坐标，单基站 RTK 也因为测区范围问题受到很大限制。所以 CORS 系统的引用势在必行。在项目进行中，控制测量是土地确权项目的基础。首先利用 AHCORS 站服务系统，将安徽省地理信息局提供的控制点进行数据采集。这些控制点能完整控制整个测区，包含 6 个国家 B 级控制点、6 个国家 C 级控制点。因为 CORS 系统下采集的数据坐标系统为 WGC-84坐标系，因此需要在 12 个数据采集完后，需根据测区椭球、
21、投影等具体情况将其变成我们需要的 1980 西安坐标系。在转换参数过程中，基准站架设在已知点或未知点上，移动站依次测量各已知点的地心坐标，将各已知点所对应的当地坐标系的平面坐标和高程输入手簿中进行点校正, 淘汰校正残差比较大的已知点，从而解算出两坐标系之间的转换参数，将得到的参数数据键入到手簿中 8。待控制测量结束后，利用 CORS 系统网络 RTK 对每宗土地的权属界址点、地物点进行细部测量。细部测量是整个土地确权项目的外业核心，能够真实准确的测定各个宗地各项地籍要素，其精度高低直接影响本项目最终的成果质量。外业测量时，因网络 RTK 的应用，真正意义上实现了单机作业，只需两名测绘人员为一组
22、，持一台 RTK 接收机和手簿，就可进行外业数据采集，大大降低了测绘人员劳动量和工作成本。外业测量过程中，以每日外业时间为名称新建文件夹，由一名工作人员使用网络 RTK 进行界址点打点，采集数据。在界址点打点时，必须有发包方和承包方当事人在场，由村里负责人找出每块土地的相应界址记号，确保采集数据的精准度。另一名测绘人员在航拍影像图纸上标注对应点位置及点号，并在笔记本上记录点号对应的地块权属人名称。在精度方面，得益于 CORS 系统高精度、高实时性的定位性能，在界址点数据采集时，基本都能满足界址点精度要求。在农村土地承包经营权确权中，界址点精度等级分为三个等级，一级界址点精度界址点相对于邻近控制点的点位中误差和相邻界址点间的间距中误差允许值为5cm，二级精度允许误差为10cm，三级精度允许误差为15cm 9。一般地区界址点精度不得低于二级，部分特殊地
