DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 5. 结束语 研究采集了某地0~20 cm表层土84个土壤样品，用标准化学方法测得土壤样品的水含量，并在实验室内测定了土壤样品的反射率光谱。运用BP神经网络法建立了含水量的多个反演模型，并对模型进行 图3. BP神经网络检验样本精度分析图 图4. 多元线性回归检验样本精度分析 Table 5 BP neural network test sample accuracy analysis tabl 样本 实测值 预测值 相对误差 hs60 4.870 4.988 3.064 hs30 5.480 6.542 19.372 hs29 6.000 7.081 18.017 hs46 6.453 5.270 −18.338 hs56 7.810 6.991 −10.490 hs37 8.367 7.477 −10.636 hs16 9.400 10.000 6.378 hs17 10.790 9.980 −7.507 hs71 11.450 9.690 −15.373 hs21 13.580 13.943 2.674 hs73 16.690 15.161 −9.159 hs2 19.160 15.125 −15.170 hs74 18.680 14.914 −20.162 hs76 19.690 15.779 −19.864 hs24 23.640 24.355 3.026 表5. BP神经网络检验样本精度分析表 Table 6 Linear regression test sample accuracy analysis tabl 样本 实测值 预测值 相对误差 hs60 4.870 1.772 −63.620 hs30 5.480 5.796 5.775 hs29 6.000 6.610 10.163 hs46 6.453 3.272 −49.303 hs56 7.810 5.103 −34.663 hs37 8.367 7.958 −4.889 hs16 9.400 12.102 28.742 hs17 10.790 8.845 −18.029 hs71 11.450 10.510 −8.213 hs21 13.580 12.197 −10.181 hs73 16.690 15.830 −5.154 hs74 19.160 14.116 −26.328 hs2 18.680 15.164 −18.821 hs76 19.690 14.097 −28.406 hs24 23.640 22.822 −3.461 表6. 线性回归检验样本精度分析表 了验证。土壤水含量与土壤光谱之间的关系比较复杂，具有一定的不确定性。对样本的光谱反射率数据与土壤含水量进行分析，利用平方根的一阶微分得到的模型精度最高，其中平均相对误差值为11.949%，决定系数为0.922。由于土壤含水量与高光谱反射率之间并不存在严格意义上的线性关系，采用神经网络的方法进行反演建模，虽然是非线性分析方法，但是要更准确地揭示土壤含水量与高光谱反射率之间的内在联系，有待进一步实验与研究。
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user: 摘 要 为了解决高层建筑施工中的难以保证垂直度、几何形状、截面尺寸尤其是垂直度控制等问题，本文以某高层建筑的施工控制网设计为例，在给出施工方案的基础上，提出了提高控制网精度的方法，确保控制网精度达到了工程精度要求。 关键词 :施工控制网，垂直度控制，高层建筑，误差预计 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 高层建筑高度较高，建设施工难度较大，其测量问题特别是垂直度控制问题是测量施工时的关键因素。很多实际施工以及文献中对高层建筑物施工都有所研究 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] ，但多是从控制网放样、布设、选点等实际工作经验出发，并未涉及关键性的建筑物的竖向情况 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 。针对高程建筑施工的垂直度控制问题，本文先由平面、高程两方面布设控制网，然后在坐标转换、调整点位、垂直度控制等方面控制精度，最后给出具体误差预计。
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user: 2. 工程概况 某小区新建高层建筑，总建筑面积109271 m 2 ，主楼地下二层，车库地下一层，结构形式为全现浇框架、抗震剪力墙结构，地基为CFG桩复合地基，基础为筏板基础，埋深−10.55 m。1＃楼地上21层，建筑檐高为65.30 m，主楼长57.98 m，宽25.20 m。2＃、3＃楼地上20层建筑檐高为62.40 m，长70.50 m，宽34.90 m。标准层高均为2.90 m。±0.00相当于绝对标高35.10 m，室内外高差0.30 m。
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user: 3. 施工控制网方案设计 3.1. 平面控制网 本次控制网是布设在建筑物多为矩形且布置比较规则和密集的场地，故采用建筑方格网。建筑方格网按直角坐标法放样各栋住宅楼时，工作简单，而且具有必要的精度。本工程采用“T”型基线实现对场地的平面控制，如图1所示，其中主要建筑参数已标明： 根据现场场地的实际情况，现场可用场地较狭小，所以布设的控制点要求通视，便于保护施工方便。根据设计图纸、施工组织设计对楼层进行网状控制，兼顾±0.00以上施工，确定控制轴线为： 1＃楼1-A、1-B、1-C、1-D； 2＃楼2-A、2-B、2-C、2-D； 3＃楼3-A、3-B、3-C、3-D。 从而建立了轴线控制网，在建立控制网时要遵循如下原则： 1) 从整体到局部，分级布网，逐级加密。必须建立等级较高的平面控制网，即首级控制网。在首级控制网的基础上加密控制网； 2) 控制点位置要通视良好，使用方便，尽量避免施工干扰和便于长期保存； 3) 设计总图上建筑物的位置，用施工坐标系表示，或以某一主要建筑物的轴线为施工坐标系的坐标轴，施工控制网的坐标系应与设计总图的坐标系一致； 控制网建立后，需要进行控制点的选取，控制点选取时应遵循如下原则： 图1. 建筑基线布设 1) 控制点应选在通视良好、土质坚实、利于长期保存、便于施工放样的地方； 2) 控制网加密的指示桩，宜选在建筑物行列线或主要设备中心线方向上； 3) 主要控制网点和主要设备中心线端点，应埋设固定标桩； 4) 控制网轴线起始点的定位误差，不应大于2.00 cm；两建筑物(建筑物)间有联动关系时，不应大于1.00 cm，定位点不得少于3个。 3.2. 高程控制网 高程控制点根据提供的A、B及C三个高程控制点，采用环线闭合的方法，将外侧水准点引测至场内，向建筑物四周围墙上引测固定高程控制点为35.10 m，东侧设一个，南侧设四个点。根据引测结果，确定高程点布置位置。楼层平面轴网控制，采用坐标平移法进行测放，轴网垂直点采用激光铅锤仪引上，平面上轴网经纬仪，钢尺进行轴网控制测设，轴网的控制误差在3.00 mm。
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user: 4. 精度控制 4.1. 坐标系统转换 城市测量与工程测量中直接采用国家坐标系下的高斯平面直角坐标时，由于远离中央子午线，或测区平均高程较大，会导致长度投影变形较大，难以满足工程上的精度要求。因此基于限制变形，以及方便实用，科学的目的，在许多城市和工程测量中，常常会建立适合本地区的地方独立坐标系。 为了将高层建筑物的设计放样到实地上去，一般要建立局部的直角坐标系统。为了简化设计点位的坐标计算和在现场便于建筑物放样，该局部系统坐标轴的方向应严格平行于建筑物的主轴线或街道的中心线。当施工坐标系与测量坐标系不一致时，要进行坐标换算。如图2所示，假设工程中P点的施工坐 标为 ( X ′ p ， Y ′ p ) ，XOY为测量坐标， A O ′ B 为施工坐标，a为测量坐标系的纵轴与施工坐标系纵轴之间的方 位角， O ′ 坐标为 ( X 0 ， Y 0 ) ，以此计算P点的测量坐标 ( X P ， Y P ) 。 4.2. 归化法调整点位 由于高层建筑基线一般较长，故在使用归化法放样直线时不使用测小角归化法，一般使用测大角归化法。分别在两侧端点架设全站仪，测得两角的角度值A与B，再测得图中 S 1 和 S 2 以及 γ 角，即可计算归化值 ε ，过程如下(图3)： 图2. 坐标转换示意图 图3. 建筑基线调整 sin A = ε S 1 (1) A = ε S 1 ρ ″ (2) sin B = ε S 2 (3) B = ε S 2 ρ ″ (4) A + B = 180 ° − γ = Δ γ (5) ε = S 1 S 2 S 1 + S 2 ⋅ Δ γ ρ ″ (6) 4.3. 高层建筑垂直度控制 垂直度控制主要有三种方法：激光铅直仪法、经纬仪外控法、吊线坠法。 1) 激光铅直仪法：激光铅直仪具有精度高、测量速度快、操作便捷等特点，对于要求对建筑整体多次频繁精确测量的大型建筑，能够迅速地完成任务。但机器价格贵，且需要多台铅直仪共同作业，故不适用于小型建筑。 2) 经纬仪外控法：在建筑物的外部利用经纬仪，根据建筑物轴线控制桩来进行竖向投测，这种方法是建筑工程中最常见的垂直度控制方法。虽然精度相比激光铅直仪有所降低，但是成本低，且不需要专门的测量仪器，经纬仪除了可以外控也可以测角度。在建筑物底部投测中心轴线后，随着建筑物不断抬高，经纬仪镜头无法抬升时，需要向上投测中心线。 3) 吊线坠法是最传统、最古老的一种垂直度控制方法，在各类建筑工程中运用广泛，吊线坠通常是一个钢绳悬挂的规则的、质量在10~20 kg之间的钢球，对于建筑内部墙体，或者垂直度要求不高的建筑使用起来非常方便。但这种方法受外部影响较大，精度会随测量次数的增加和测量时间的增加而逐渐降低，且容易收到风力影响，因此应在关键部位挡风。 4.4. 精度分析 1) 照准目标误差 M 照 M 照 包括首层轴线后视点照准误差对向上投测前视点的影响即 M 照 后 、和照准前视点的误差 M 照 前 。当经纬仪望远镜放大倍数为V，后视线长为D、前视线长为 D ′ 时： M 照 后 = ( 6 0 ″ / V ) × ( D ′ / ρ ″ ) × ( D / D ′ ) = 6 0 ″ / ( ρ ″ V ) (7) M 照 前 = 6 0 ″ D / ( ρ ″ V ) (8) (9) 2) 投点标志误差 M 标 M 标 值随投测设备不同而异，一般在 1.00 mm~3.00 mm。 3) 经纬仪竖轴不垂直的误差 M 竖 当所用经纬仪水平度盘水准管的角值为 τ，定平精度为1/5格，向上投测的高差为H时： M 竖 = ( H / ρ ″ ) × ( τ / 5 ) (10) 上述 M 照 与 M 标 为偶然误差， M 竖 为系统误差。 4) 若建筑物总高 H = 100.00 m，经纬仪( V = 25 、 ρ ″ = 2 0 626 5 ″ 、 τ = 30 )向上投测的视线长D = 150.00 m，则底部直接向上投测时，其各项误差为： M 照 = ±2.50 mm、 M 标 = ±3.00 mm、 M 竖 = ±3.00 mm，则 M 均 = ±4.00 mm。 再考虑现场其它影响(如日照、风吹与振动等)，可放宽为±5.00 mm，若取2倍中误差为允许误差，则 Δ 均 = 2 M 均 = ± 10.00 mm 。 以上分析结果说明，经纬仪外控法在建筑物高度H = 100.00 m 时，其精度是能满足±30.00 mm要求的。
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user: 5. 结论 本次高层建筑施工控制网设计，充分考虑了高层建筑施工的特点，在建立控制网的基础上提出了加设坐标转换、归化法调整点位、垂直度控制方法等精度控制措施。充分保证了高层建筑物竖向情况的精度，通过精度分析，本次方案设计符合相关规程要求，可以用于实际工程的施工。
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user: 摘 要 针对交通统计领域中现有农村公路变更表生成方法需要大量人工核查、效率低的问题，基于路网属性及缓冲区分析对不同年份路网进行相似性评价，进而确定变更类型，根据实际需要只对相似性评价中参数阈值附近的路网进行人工核查，从而极大提高农村公路变更表的生成效率及准确性。以某省两年路网数据为例生成农村公路变更表，结果表明：本文提出的算法在最大限度减少人工核查量的前提下，显著提高农村公路变更表的生成效率。 关键词 :农村公路变更表，公路路网，缓冲区分析 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 农村公路是公路网的重要组成部分，是保障农村社会经济发展最重要的基础设施之一，是精准扶贫的先导和基础支撑 [ 1 ] - [ 7 ] 。为准确掌握农村公路的发展情况、建设需求和建设进程，交通运输部于2005年组织开展了全国农村公路通达情况专项调查工作，统一采用GPS技术手段分别获取了全国范围内所有乡(镇)、建制村的公路通达情况和所有农村公路的空间数据与属性数据。2007年交通运输部建立了农村公路基础数据和电子地图的年度更新制度。农村公路基础数据库的建立和应用，为农村公路的规划、建设、管理和养护提供了强有力的信息支撑 [ 8 ] 。 农村公路基础空间数据是农村公路基础数据库的重要内容之一，农村公路基础空间数据质量是农村公路基础数据质量的重要保障 [ 9 ] 。农村公路变更表是农村公路基础空间数据的重要辅助数据，是统计和了解农村公路变更情况的重要手段。传统的农村公路变更表一般是以人工核查方式进行，效率比较低，对于非路网调整年份，其工作量比较小，人工核查方式可满足需求；但对于路网调整年，由于路网变更的数量比较大，传统人工核查方式的农村公路变更表生成方法不能满足实际需求。为此，本文提出一种基于公路路网属性及缓冲区分析的农村公路路网变更表生成方法。此方法首先基于路网属性及缓冲区分析对不同年份路网进行相似性评价，并根据相似性评价确定变更类型，接着根据实际需要只对相似性评价中参数阈值一定范围的路网进行人工核查，最后根据交通运输部对变更表的格式要求生成最终的农村公路变更表。
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user: 2. 原理及方法 农村公路变更表的核心是确定不同年份农村公路之间的匹配关系。在实际工作中，特别是在路网调整年，由于路线编码调整及路段序列号的调整，两个年份的路段编码会发生变化，由于路段编码为路段的唯一标识，因此，在路网调整年，直接基于路段编码很难将两年路段进行对应。为此，本文提出一种基于公路路网属性及缓冲区分析的农村公路路网变更表生成方法，方法流程如图1所示。 本文提出的农村公路变更表生成方法，首先以本年的农村公路路网数据为基准数据，分别以R米和2R米为缓冲区半径生成双层缓冲区，R根据实际情况进行确定，然后将两个缓冲区分别与上年农村公路路网进行相交分析，并根据相交结果进行路网相似性评价进而确定路网变更类型得到初始变更情况，对于相似性评价中参数阈值附近的变更情况结合遥感影像与两年路网数据进行人工核实，最后按照相关要求生成最终的农村公路变更表。 2.1. 双层缓冲区生成 农村公路变更表的关键是找到两年路网之间的匹配关系，农村公路为线状地物，对于线形地物而言，以其中一个对象的缓冲区与另一个对象进行求交分析，根据相交部分的长度及缓冲区的半径可以对两个线状地物进行匹配度评价，其中缓冲区半径越小、相交部分长度越多则其两者匹配度越高。为了更好的区分线形是否变化，设置双层缓冲区进行分别求交。 2.2. 农村公路路网相似性评价及初始变更情况确定 本年农村公路路网数据分别按照缓冲区R米和2R米半径做双层缓冲区，分别与上年农村公路路网数据进行求交分析，通过分析上年道路矢量与本年道路矢量缓冲区的相交长度来判断路网的相似性。在实际操作中，由于农村公路变更表是以路线为单元进行分析，故后面的相似性判断也以路线为单元进行，根据农村公路变更表相关要求，变更情况分为六类：无调整(线形无调整且编码无调整)、编码调整(线形无调整且编码有调整)、线形调整(线形有调整且编码无调整)、线形编码调整(线形有调整且编码有调整)、新增(上年无线形)和废弃(本年无线形)，相似性评价是区分这六类的前提，具体区分方法步骤如下所示： 1) 将本年农村公路路网数据按照缓冲区R米半径生成的缓冲区与上年农村公路路网数据进行求交分析，分别计算比值P1和P2，P1为上年落入缓冲区路线长度与本年路线长度差值绝对值与本年路线长度比值，P2为上年落入缓冲区路线长度与上年路线长度差值绝对值与本年路线长度比值。 2) 若P1 < Th1，P2 < Th1且路线编码相等，则为无调整(线形无调整且编码无调整)。 3) 若P1 < Th1，P2 < Th1且路线编码不相等，则为编码调整(线形无调整且编码有调整)。 4) 将本年农村公路路网数据按照缓冲区2R米半径生成的缓冲区与上年农村公路路网数据进行求交分析，计算比值P3，P3为上年落入缓冲区路线长度与本年路线长度差值绝对值与本年路线长度比值。 5) 以今年路线编码为全库，排除步骤2和步骤3中情况，对于其他路线，若P3 ≤ Th2且路线编码相等，则为线形调整(线形有调整且编码无调整)。 6) 以今年路线编码为全库，排除步骤2和步骤3中情况，对于其他路线，若P3 ≤ Th2且路线编码不相等，则为线形编码调整(线形有调整且编码有调整)。 7) 以今年路线编码为全库，排除步骤2、3、5和6中情况，对于其他路线，若P3 > Th2且路线编码不相等，则为新增(上年无线形)。 8) 以今年路线编码为全库，排除步骤2、3、5、6和7中情况，其他剩余则为废弃(本年无线形)。 在实际应用中，参数值R、Th1和Th2可以根据需要进行选取，其中R和Th1若取值越小，无调整(线形无调整且编码无调整)和编码调整(线形无调整且编码有调整)判断就越准确，但会有更多实际为这两种 图1. 本文提出的农村公路变更表流程图 类别的会判断为其他类别。Th2越小，线形调整(线形有调整且编码无调整)和线形编码调整(线形有调整且编码有调整)判断会更准确，但是新增(上年无线形)的判断会有更多误判，本文中R、Th1和Th2分别选取为5米，0.1和0.85。 2.3. 部分变更情况人工核查 由于六种变更类型的确定结果依赖于参数R、Th1和Th2的设置，对于在参数值附近的情况，其判断存在一定的误差，需要进行人工核查，核查时需要叠加两年的农村公路矢量图层，对于特殊情况，还需叠加合适的遥感影像进行辅助核查。 2.4. 最终农村公路变更表生成 部分变更情况人工核实后，可以认为变更关系已经精确的建立，接下来只需要按照此关系生成农村公路变更表即可，根据交通运输部对农村公路变更表的要求，按照固定格式生成农村公路变更表，农村公路变更表包含具体内容如表1所示。
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user: 3. 实验结果及分析 使用某省两年的农村公路数据进行实验，该省在当年进行了大规模路网调整，大部分路段编码发生了变化，单看路网名称等属性很难准确将两年路网之间关系对应上，叠加两年路网数据进行人工核查是最准确的方法，但比较耗时，对于省级农村公路规模，人工核对工作量非常大。使用本文方法，可以首先基于路网属性及缓冲区分析对不同年份路网进行相似性评价，根据实际需要只对相似性评价中参数阈值附近的变更情况进行人工核查，对于如何认定需要人工核查的变更情况，需结合实际要求、工作量与人力资源情况综合进行确认，本文建议选择P1和P2位于[Th1，Th1+0.2]，P3位于[Th3-0.2，Th3+0.2]的变更情况进行人工核查。图2~7对农村公路变更表中的6种变更情况进行截图，(a)图为两年农村公路叠加的效果图，其中红色路线为本年农村公路，灰色宽路线为上年农村公路，红色字体按照空格分别标记本年农村公路的相关属性信息，依次为路段编码、路线名称；黑色字体按照空格分别标记上年农村公路的相关属性信息，依次为路段编码、路线名称；(b)图为在(a)图基础上叠加遥感影像后的效果图。图2选取了 Table 1 Rural road change table contains content and descriptio 序号 包含内容 说明 1 路线编码 本年路线编码 2 路线名称 本年路线名称 3 本年路线起点桩号 本年路线起点桩号 4 本年路线讫点桩号 本年路线讫点桩号 5 本年路线里程 本年路线里程 6 上年路线编码 上年路线编码 7 上年路线名称 上年路线名称 8 上年路线起点桩号 上年路线起点桩号 9 上年路线讫点桩号 上年路线讫点桩号 10 上年路线里程 上年路线里程 11 路线调整类型 路线调整类型如下：无调整(线形无调整且编码无调整)、编码调整(线形无调整且编码有调整)、线形调整(线形有调整且编码无调整)、线形编码调整(线形有调整且编码有调整)、新增(上年无线形)和废弃(本年无线形) 12 填报单位代码 填报单位代码 13 填报单位 填报单位 14 备注 备注 表1. 农村公路变更表包含内容及说明 图2. 无调整(线形无调整且编码无调整) 一个无调整(线形无调整且编码无调整)的例子，可以判断此匹配关系正确；图3选取了一个编码调整(线形无调整且编码有调整)的例子，可以看出此关系判断正确；图4选取了一个线形调整(线形有调整且编码无调整)的例子，可以看出此关系判断正确；图5选取了一个线形编码调整(线形有调整且编码有调整)的例子，可以看出此关系判断正确；图6选取了一个新增(上年无线形)的例子，可以看出此关系判断正确；图7选取了一个废弃(本年无线形)的例子，可以看出此关系判断正确。 经过自动确定和人工核查确定两年农村公路的准确变更情况后，根据对农村公路变更表的相关要求，生成最终的农村公路变更表，图8为最终生成的农村公路变更表部分截图。 图3. 编码调整(线形无调整且编码有调整) 图4. 线形调整(线形有调整且编码无调整) 图5. 线形编码调整(线形有调整且编码有调整) 图6. 新增(上年无线形) 图7. 废弃(本年无线形) 图8. 最终的农村公路变更表
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user: 4. 结论 综上所述，基于公路路网属性及缓冲区分析的农村公路变更表生成方法，此方法首先基于路网属性及缓冲区分析对不同年份路网进行相似性评价，并根据相似性评价确定变更类型，接着根据实际需要只对相似性评价中参数阈值一定范围的路网进行人工核查，在尽量减少人工核实的前提下提高农村公路变更表的生成效率，最后根据交通运输部对变更表的格式要求生成最终的农村公路变更表。本文提出的方法应用于省级农村公路变更表的快速生成，实际应用证明其能在保证准确性的前提下有效提高农村公路变更表的生成效率。本文方法需要少量的人工干预，下一步需要研究如何更进一步减少人工干预量，提高农村公路变更表的生成效率。
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user: 摘 要 通过对大比例尺DLG数据库的可视化存在的问题分析，本文提出一种解决思路，针对其中的关键技术进行了相关研究，得到了一体化符号系统、颜色映射模式、空间叠置规则判断技术等多个关键技术成果。将这些成果应用到大比例尺DLG自动可视化快速制图系统中，成功实现对湖南省不动产基础1:2000 DLG数据库的自动可视化处理，达到了良好的制图效果，极大的提高了制图效率。 关键词 :符号系统，关系规则，颜色模式映射，自动化制图，制图可视化 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 湖南省不动产基础数据库包含了覆盖全省域内的1:2000 DLG数据库成果，为了在不动产统一登记工作和国民经济建设其它领域有效应用该成果，需要输出DWG格式的可视化地形图数据。通用的GIS系统进行符号化后输出存在众多问题，同时GIS系统的一些强大的制图功能产生的制图成果也无法直接转换为Autodesk的DWG格式。为了满足项目的需要，笔者负责开发的自动可视化制图软件，利用AutoCAD软件提供的接口，定义了一套完整的大比例尺DLG一体化符号系统，同时基于OGR开源库开发了一套轻量级空间运算和分析组件，以此为基础，通过与不动产基础数据进行适配，比较好的解决了湖南省不动产基础测绘成果大比例尺DLG的制图问题。目前已经建立了一套表达体系，完成了各类大比例尺符号的一体化表达；能够自动规范不动产数据库中类桥梁等依赖于绘制顺序的要素；实现了通过打印机适配文件进行RGB与CMYK配色模式的互转；使用ArcGIS智能标注功能进行智能化标注，并将结果映射到一体化符号系统中；通过将组件包装成应用服务进行消息监听，实现自动化批量制图。
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user: 2. 面临的问题 针对湖南不动产成果基础数据库的出图项目，在开发前进行了调研分析，发现需要满足该项目要求，面临以下几个方面的问题。 2.1. 符号表达问题 1) 复合面状图元的采集规则不一致 大比例尺DLG数据库标准以国家基础测绘标准为基础，采用了相同的要素编码、图层和数据字典。项目生产由具备测绘资质的十几家测绘单位承担，未使用统一测绘生产软件，各生产软件的符号规则不完全相同，尤其是对面状符号的表达不同，标准中未明确复合图元要素的采集规则，不同软件对复合图元素的绘制规则产生差异，导致制图符号化时产生不一致，影响地形图质量。 2) 面要素多种线型表达问题 涵洞、桥梁等面要素的符号表达需要由多种不同线型图元配合才能完成 [ 1 ] 。为了表达符号同时保留要素的完整结构，需要将不同图元进行复合，并保留各图元的拓扑关系。 3) 多种线、面要素共边问题 在DLG数据库中线要素、面要素之间相接处存在边界重复，在可视化制图过程中应该根据制图表达要求予以消除 [ 2 ] ，同时需要保证要素的完整性。 4) 色彩模式映射问题 地形图标准中颜色以CMYK色彩模式表达 [ 3 ] ，而DWG格式中的色彩模式为RGB，两者之间需要建立映射关系。 2.2. 要素间制图表达的主要问题 1) 要素的绘制顺序 DLG数据库中各要素没有定义绘制顺序，而地形图表达中在地图平面叠置要素一般按要素的投影优先顺序表达。 2) 要素间的关系配置 地形图中各要素之间的关系要求合理配置，为了达到图面清晰美观，需要对要素采取适当的移动、缩放、综合取舍等方式进行处理 [ 4 ] ，经过分析，大比例尺地形图在采集过程中对针对要素进行了综合取舍，因此图面冲突主要表现在注记与要素之间的位置关系。 3) 不规则植被面的符号表示问题 地形图中大面的植被符号采用品字型注记可以满足要求，但对于狭长、小面积植被则需要采用一定的算法进行合理注记 [ 5 ] [ 6 ] ，以达到较好的质量效果。 2.3. 制图效率和质量问题 湖南省不动产基础测绘大比例尺DLG成果覆盖全省范围，图幅数量大于20万幅，由于不动产统一登记项目的急切需要，必须在较短时间、较少资金和人力投入的前提下完成所有DLG数据库的可视化地形图生产，满足基本用图需求。此外，还要求能够对地形图数据进一步精编，提供高质量的地形图。
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user: 3. 解决思路和关键技术 针对大比例尺DLG制图过程中存在的问题，结合ArcGIS和AutoCAD系统二者的各自的特点和优势来解决。在AutoCAD环境中建立一体式符号系统；搭建一个轻量级空间分析工具；以分析工具为基础定义一套要素空间关系规则，实现要素的标准化、规范化；以分析工具为基础，定义要素空间规则对共边要素进行处理；研究两种颜色模式的映射模型；建立ArcGIS与AutoCAD要素中间件完成两个平台间的要素映射。 3.1. 建立一体式符号系统。 基于ObjectARX自定义实体技术结合图形规则重定义技术 [ 7 ] ，开发一套要素符号表达系统，主要解决复合线、面要素的制图符号。 对于复合面要素，采用自定义实体技术，以线符号为基本单元扩展为弧段，弧段组成环来表现面要素的图形结构，由于组成图元边界的基本单元是弧段，因此可以灵活的控制其的样式和可见性，从而满足面要素各种样式的边界表达。以点要素为基本单元，组成标识子图元，可以实现各类面填充符号的表达，面图元的色彩填充则采用传统铺色算法完成表达。 对于复合线要素，采用规则重定义技术定义绘制规则实现多种图元复合成的线符号表达 [ 8 ] [ 9 ] 。复合线要素可以作为复合面的弧段，从而丰富复合面的边界表达。 对于文本注记，采用自定义实体技术，用可隐藏线要素作为注记各个文字的定位和角度承载图元，配合文本样式实现任意注记一体式表达。 为了统一表现和维护要素的各类要素符号绘制，同时方便不同规则的图形符号扩展定义，符号绘制系统采用“抽象工厂” [ 10 ] 设计模式设计，设计结构见图1。 图1. 符号绘制系统设计图 3.2. 颜色模式的映射 被动光源色彩CMYK模式主要针对印刷使用，印刷四色模式是彩色印刷时采用的一种套色模式，利用色料的三原色混色原理，加上黑色油墨，共计四种颜色混合叠加，形成所谓“全彩印刷”。RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色。计算机显示器大都是采用了RGB颜色标准，因此制图系统需要建立CMYK与RGB模式的映射关系，以同时满足制图和打印输出的需要 [ 11 ] 。两种模式的映射并没有统一的映射标准，而依赖于打印机与显示器的配色系统，符号系统采用将打印机色彩配置文件导入，与显示器系统进行匹配，形成映射关系实现两种模式的自动转换，使得显示色彩与打印输出色彩尽可能一致。 3.3. 建立空间分析工具 为了解决前章所述的诸如类桥梁要素的方向快速识别，共边要素边界的识别和处理，以及提取要素的结构线来解决狭长面的图元符号定位等问题。还需要开发一套空间分析和图形结构提取工具。 基于格网空间索引组件 [ 12 ] ，结合OGR提供的空间运算组件形成一套满足需要的空间分析工具，在此基础上定义拓扑规则查询器，实现各要素之间的空间逻辑查询与判断。对于不同需求的运算，通过定义逻辑查询表达来实现，见表1和表2。 3.4. 定义要素的空间叠置关系规则 通过定义一套规则以控制不同要素的显示顺序，按照属性定义规则和要素Z值两种方式结合进行控制。其中属性规则可由用护根据要素的图层、代码以及其它附加属性方式进行规则定义，对于不能满足要求的特定要素，能过要素的Z值来确定叠置顺序，Z值坐标越大则显示在前，同样Z值的要素则依据定义的属性规则由系统确定叠置顺序。通过两种方式结合，可以在兼顾效率的情况下精确的控制要素的顺序显示。 3.5. 要素映射中间件完成智能制图结果的导入 基于ArcGIS Desktop/Engine的智能标注引擎结合数据标准制定标注规则，通过开发中间件将标注结 Table 1 Definition table of rules for identification and correction of bridge type elements (excerpt 要素代码 要素名称 拓扑规则 识别边类型 搜索要素代码 4503053 铁路桥 Cross IsFirstOpenEdge 4101012|4101032|4101042|… 4503063 公路桥 Cross IsFirstOpenEdge 4208014|4208024|4201014|… 2705013 滚水坝 Overlay IsSecondEdge 2705014 4505023 依比例尺的人行桥 Touch IsFirstEdge 2211002|2212002 4506013 火车隧道 Cross IsFirstOpenEdge 4101012|4101032|4101042|… 表1. 类桥梁要素方向识别与修正规则定义表(节选) Table 2 Definition table of rules for boundary treatment of adjacent elements (excerpt 要素代码 要素名称 拓扑规则 处理方式 搜索要素代码 2101013 河流 Touch Hide 2101013|2211003|… 2401013 水库 Touch Hide 2401013|2101013|… 2402003 溢洪道 Touch Hide 2101013|2211003|… 4511062 路堤坡脚线 Touch Break * 表2. 共边要素边界处理规则定义表(节选) 果映射至制图系统，实现要素注记的自动移位标注。同时，将植被符号转换为同等大小的文字标注，实现植被配置符号避让地理要素和要素注记，获取的位置经过范围滤除处理，获取得到配置植被符号的标注位置，再将位置信息映射至符号系统。通过联通ArcGIS组件与制图系统的数据流，最大程度利用业界先进的智能标注算法，用来解决制图工作中工作量较大的注记拖移整饰工作。
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user: 4. 设计与实现 系统设计遵循稳定性优先兼顾效率，自动化为主兼顾精编的原则，采用传统的瀑布流开发方式进行，依照需求调研分析、概要设计、详细设计、集成测试等几个步骤完成。在精心设计后的软件架构和关键技术研究基础上通过基于AutoCAD和OGR结合ArcGIS的自动化制图系统构建了一套大比例尺DLG制图系统，软件的整体架构如图2所示。 系统采用C/S架构，通过将AutoCAD和ArcGIS相关组件封装为服务的形式，通过操作控制台实现一键自动成图系统，控制台与各功能组件之间的关系，见图3所示。 软件的基础组件采用Visual C++ 9.0和ObjectARX SDK开发。服务和应用组件使用.Net FrameWork 3.5框架，采用Visual Studio 2013基于ArcGIS Engine/Object和ObjectARX.NET开发。
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user: 5. 测试结果 系统开发过程中进行了单元测试和组件模块测试，主要以白盒测试为主，主要由开发人员自测和交互测试，对测试的结果进行修改完善后进行系统集成测试，从功能性和运行性能两个方面测试情况统计，详见表3和表4。
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user: 6. 结论 基于本课题的研究，笔者开发了一套大比例尺DLG自动可视化快速制图系统，解决大批量DLG数据库的地图的自动化生产和可视化地形图生产的问题。该系统很好的解决了各类地理要素的规范化和标准符号化，尤其是复杂图元要素方面的表达问题。系统通过一体化符号系统和要素间的逻辑规则化算法 图2. 制图系统总体架构 图3. 制图系统组件图 Table 3 Functional test results tabl 功能模块 测试需求项 代码覆盖率 测试结果 基础功能(白盒测试) 地理空间参考定义管理 100% 通过 空间拓扑与空间运算 100% 通过 空间索引 100% 通过 服务交互通讯接口 100% 通过 地理要素表达接口 100% 通过 制图业务功能(黑盒测试) 数据库导入 通过 控制参数设置 通过 类涵洞、桥梁多边形方向识别 通过99.2% ≥ 95% 地图符号化 通过99.1% ≥ 95% 处理要素公共边 通过 图框添加与定制 通过 要素叠置控制 通过 一键成图批处理 通过 成果输出 通过 表3. 功能测试情况表 Table 4 Efficiency stability test results tabl 执行效率测试要点 数量 单位 耗时(s) 测试结果 面要素求交集 10，526 个 6.1 通过 面要素求并集 10，526 个 5.9 通过 求面要素缓冲区 10，526 个 1.1 通过 线要素构建区 6751 个 5.3 通过 数据库数据导入 200 幅 460 通过 交换数据输出 200 幅 860 通过 一键出图功能测试 200 幅 18，461 通过 表4. 效率稳定性测试情况表 实现复杂图元要素的自动化构建，通过智能标注及多级叠置规则定义技术来优化各类要素之间的制图关系表达。系统成功地对大量湖南省不动产数据进行了自动化制图，达到了良好的成图效果，极大的提高了制图效率。对随机抽取的200余幅地形图处理效率为每幅92秒，每幅图自动化完成制图工作量的95%以上。 目前系统还存在以下不足，需要在下一步工作中对系统进行优化。 1) 当前版本的自动化制图系统还不支持分布式工作协同，计划下一步研究使用结构化网络自动实现制图工作分配和任务派发。 2) 由于AutoCAD平台的数据加载方式还不支持动态缓冲式加载，无法支持超大数据量的分景图制图任务，计划向Autodesk Map 3D平台迁移以解决该问题。
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user: 摘 要 为了掌握北斗卫星导航系统在海上丝绸之路的定位性能，本文利用STK仿真软件，对重点选取的海上丝绸之路九个战略支点的可见星数、GDOP值以及导航精度进行了系统分析，结果表明北斗二号系统在海上丝绸之路大部分地区可见星数可达到10颗左右，GDOP值在2~3之间，导航精度在10 m左右，但在部分地区还无法提供连续可靠的定位服务；北斗三号系统在海上丝绸之路可见星数可达到17颗左右，GDOP值在1~2之间，导航精度在8 m左右，可提供连续可靠的定位服务。 关键词 :海上丝绸之路，北斗卫星导航系统，定位性能，STK Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 2017年11月5日，随着北斗三号系统的第一、二颗卫星的成功入轨，北斗三号系统的建设工作正式展开，预计于2020年前后具备全球服务能力。现在北斗卫星导航系统的“三步走”发展战略 [ 1 ] 已经进行到第三步，诸多学者对其性能进行了全面的分析。杨元喜 [ 2 ] 对北斗卫星导航系统的建设原则和建设步骤做了详细介绍，并对北斗导航验证系统的重要应用和面临的主要挑战做了简要说明。杨鑫春 [ 3 ] 以星座结构为切入点分析了北斗卫星导航系统的星座性能指标，初步分析表明北斗卫星导航系统能向全球用户提供理想的卫星可见性、GDOP值以及定位精度。郁聪冲 [ 4 ] 对卫星可见性、GDOP值和定位误差三个参数进行了详尽的仿真分析，结果表明北斗二号系统在其重点服务区域具有较高的定位精度和稳定性。王尔申 [ 5 ] 利用STK软件构建了北斗三号系统的空间星座，对该系统的可见星数、几何分布和导航精度进行了分析，数据表明北斗卫星导航系统具有全球服务能力，但与其他三大卫星系统相比仍有不足之处，可通过星基、陆基增强系统来弥补。 中国秉承共商、共建、共享原则，于2013年提出“一带一路”倡议。其目的不仅在于完善中国对外贸易投资布局，更实现了与沿线各国共同发展，共同繁荣的宏伟目标。“海上丝绸之路”自中国出发，途经南海和印度洋，最后抵达欧洲，涵盖了东亚、东南亚、南亚以及中东欧地区 [ 6 ] 。沿线国家人口众多，经济发展水平各异，并由此导致了一系列海洋权益问题，其中不仅包括海洋资源、海域划界、岛礁主权等比较复杂的争端，也包括海洋污染治理、海上交通权益、海洋科学研究等海洋利益的争议。作为目前便捷、可靠的导航手段，卫星导航在海上丝绸之路得到了越来越多的应用，利用其高精度的导航定位能力可以很好的为丝路沿线提供定位服务保障，对整个丝路建设的影响也越来越大。因此，本文运用卫星导航仿真软件 [ 7 ] STK10.0对北斗二号、北斗三号系统在海上丝绸之路地区的定位性能进行分析，以期为海上丝绸之路舰船安全航行和经济带建设以及北斗卫星导航相关教学科研提供参考。
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user: 2. 定位性能分析 卫星导航系统的定位性能衡量指标主要包括卫星系统可见星数、GDOP值以及导航精度 [ 8 ] [ 9 ] 。设置仿真区域为−8˚S至60˚N，0˚E至120˚E，STK软件中的覆盖品质参数以GDOP值为例。观测时间为24小时，仿真时间为2018年5月21日04:00~2018年5月22日04:00。选取海上丝绸之路有代表性的九个战略支点：泉州(24.54˚N，118.37˚E)、河内(21.01˚N，105.53˚E)、吉隆坡(3.08˚N，101.42˚E)、雅加达(6.08˚S，106.45˚E)、科伦坡(6.55˚N，79.52˚E)、加尔各答(22.34˚N，88.2˚E)、内罗毕(1.17˚S，36.49˚E)、雅典(38.02˚N，23.44˚E)、威尼斯(45.26˚N，12.19˚E)。仿真中高度截止角设置为10˚。利用该软件的报表输出和动态视频输出的功能，可分析北斗二号系统和北斗三号系统在海上丝绸之路的定位性能。 2.1. 可见星数分析 卫星导航系统实现定位导航的首要条件是同一时间定位点可见卫星数在四颗以上。北斗二号系统和北斗三号系统在各站点的可见星数如图1和图2所示，仿真截图见图3及图4。各站点可见星数具体情况如表1所示。 由图1~图4及表1可以看出： 1) 北斗二号系统在海上丝绸之路大部分地区可见星数平均值在9.5~12之间，但部分区域如雅典、威尼斯等，平均值在3.5~5之间。北斗三号系统在海上丝绸之路沿线地区的可见星数平均值在10~19之间。在同时间同站点可见星数的对比中，北斗二号系统整体次于北斗三号系统，甚至在局部地区出现可见星数很低的情况。 2) 北斗二号系统可见星数的标准差在1.1~1.5之间，北斗三号系统可见星数的标准差在0.5~1.9之间，后者可见星数的标准差整体小于前者。 3) 我国北斗二号系统还不能为海上丝绸之路所有地带进行服务；北斗三号系统完全可以保证海上丝绸之路的定位要求，提供连续实时的导航。 2.2. 几何精度因子分析 一般利用几何精度因子(GDOP)来评价系统精度，其代表误差的放大倍数 [ 10 ] 。本文研究了高度截止角为10˚，24小时内九个站点北斗二号系统及北斗三号系统的GDOP值的变化情况。各站点GDOP值曲线如图5及图6所示，具体情况如表2。 由图5、图6及表2可以看出： 1) 北斗二号系统在海上丝绸之路大部分地区GDOP平均值在2~3之间，最小值在1.5~2.0之间，但个别地区如雅典GDOP值过大。北斗三号系统在海上丝绸之路地区GDOP平均值在1~2之间，最小值也在1~2之间，在各个地区的波动并不大。 2) 北斗二号系统在海上丝绸之路大部分地区GDOP值的标准差在0.3~0.8之间，但部分达到40以上。北斗三号系统在海上丝绸之路地区GDOP值的标准差在0.1~0.3之间，稳定性优于北斗二号系统。 3) 北斗二号系统在海上丝绸之路大部分区域可以达到基本的导航定位要求，但部分地区GDOP值偏大，无法达到要求；而北斗三号系统在海上丝绸之路地区的GDOP值均可满足定位要求。 图1. 北斗二号系统各站点全天可见星数变化 图2. 北斗三号系统各站点全天可见星数变化 图3. 北斗二号系统海上丝绸之路可见星数动态视频截屏 图4. 北斗三号系统海上丝绸之路地区可见性动态视频截屏 图5. 北斗二号系统海上丝绸之路GDOP值变化曲线 图6. 北斗三号系统海上丝绸之路GDOP值变化曲线 Table 1 The numbers of visible satellites at each site along the Maritime Silk Road in satellite navigation syste 北斗二号系统 北斗三号系统 地面站 平均值 最大值 最小值 标准差 平均值 最大值 最小值 标准差 泉州 10.50 14 9 1.37 17.05 20 14 1.21 河内 10.72 14 9 1.44 17.26 20 15 1.91 吉隆坡 11.55 14 10 1.37 18.67 20 13 0.67 雅加达 11.68 14 10 1.38 18.71 20 18 0.47 科伦坡 10.34 12 8 1.41 17.6 19 16 0.56 加尔各答 9.47 13 7 1.41 16.13 19 13 1.56 内罗毕 5.01 9 3 1.50 12.21 15 10 1.12 雅典 4.80 8 2 1.31 11.25 15 9 1.27 威尼斯 3.55 6 1 1.14 10.01 14 7 1.33 表1. 卫星导航系统海上丝绸之路各站点的可见星数 2.3. 导航精度分析 将STK中的覆盖品质参数(FOM)选择为Navigation Accuracy，可得到所研究区域定位精度的变化情况。北斗二号系统及北斗三号系统在海上丝绸之路区域的导航精度动态视频截屏和导航精度变化曲线如图7~图10所示。两种系统在各站点导航精度具体情况如表3所示。 Table 2 GDOP of each site along the Maritime Silk Roa 北斗二号系统 北斗三号系统 地面站 平均值 最大值 最小值 标准差 平均值 最大值 最小值 标准差 泉州 2.58 3.33 1.89 0.34 1.59 2.23 1.22 0.28 河内 2.50 3.30 1.76 0.33 1.56 2.10 1.20 0.18 吉隆坡 2.22 2.98 1.51 0.33 1.45 1.67 1.20 0.13 雅加达 2.16 2.97 1.44 0.33 1.43 1.67 1.26 0.10 科伦坡 2.61 4.86 1.58 0.69 1.46 1.24 1.77 0.11 加尔各答 3.22 5.03 1.81 0.80 1.68 2.46 1.24 0.30 内罗毕 10.78 1060.1 0 40.48 1.79 2.26 1.40 0.24 雅典 17.54 3077.2 0 100.3 1.91 2.78 1.41 0.26 威尼斯 15.33 3249.3 0 121.2 1.99 2.88 1.40 0.32 表2. 海上丝绸之路各站点的GDOP值 图7. 北斗二号系统海上丝绸之路导航精度动态视频截屏 由图7~图10及表3可以看出： 1) 号系统在海上丝绸之路部分地区导航精度较差，最大偏差达到几千米，甚至上万米，无法进行定位。北斗三号系统在海上丝绸之路的信号可连续覆盖区域具有较好的导航精度，定位精度平均值在10 m左右。 2) 在海上丝绸之路大部分地区，北斗二号系统导航精度的标准差在1.6~4之间，但部分地区达到200以上，其导航精度稳定性较差。北斗三号系统在沿线地区导航精度的标准差在0.5~1.8之间，导航精度稳定性较好。 (3)北斗三号系统有着较高的精度和稳定的定位能力，可以为丝路沿线提供较高的服务保障。
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user: 3. 结束语 本文主要研究了北斗二号和北斗三号系统在海上丝绸之路地区的定位性能，并对利用STK软件仿真得到的系统可见星数、GDOP值以及导航精度等相关数据进行了分析。研究表明： 图8. 北斗三号系统海上丝绸之路导航精度动态视频截屏 图9. 北斗二号系统海上丝绸之路导航精度变化曲线 图10. 北斗三号系统海上丝绸之路导航精度变化曲线 Table 3 Navigation Accuracy of each site along the Maritime Silk Roa 北斗二号系统 北斗三号系统 地面站 平均值 最大值 最小值 标准差 平均值 最大值 最小值 标准差 泉州 12.92 16.69 9.46 1.73 7.97 11.16 6.14 1.40 河内 12.53 16.54 8.84 1.69 7.83 10.53 6.03 0.91 吉隆坡 11.14 14.94 7.59 1.68 7.25 8.38 6.01 0.65 雅加达 10.81 14.88 7.22 1.68 7.17 8.37 6.40 0.53 科伦坡 13.09 24.30 7.94 3.47 7.31 8.81 6.21 0.58 加尔各答 16.13 25.18 9.08 4.03 8.42 12.31 6.24 1.52 内罗毕 53.92 5300.9 0 202.3 8.96 11.34 7.01 1.24 雅典 71.68 3872.8 0 220.8 9.57 13.90 7.06 1.32 威尼斯 67.47 16246 0 496.3 9.99 14.43 7.01 1.76 表3. 海上丝绸之路各站点的导航精度 1) 北斗二号系统在海上丝绸之路大部分区域的可见星数在10颗左右，可以实现连续定位，精度误差为10~20 m级，GDOP平均值都在2~3左右，但在部分地区和部分时间可见星数少于4颗，不能实现连续定位，精度误差较大，在千米级左右，GDOP值超过10，因此北斗二号系统在海上丝绸部分区域无法提供定位服务。 2) 北斗三号系统在海上丝绸之路大部分区域的可见星数在17颗左右，精度平均值保持在8 m左右，GDOP值保持在1.6左右，能提供稳定的定位服务。 3) 海上丝绸之路地区北斗三号系统相对于北斗二号系统有较大优势，建成后的北斗三号系统将完全满足“海上丝绸之路”需求。
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user: 摘 要 CORS-RTK技术在煤矿岩移观测中得到了广泛应用，特别在沉降观测方面存在着明显优势。本文结合CORS-RTK存在的不足，针对煤矿岩移沉降观测正常高测量问题进行探讨，提出了改善正常高测量精度的方法措施和具体实施办法，通过实例验证了方法措施的有效性。 关键词 :CORS-RTK，岩移观测，正常高，模型修正，正常高修正措施 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 CORS-RTK技术具有操作简单、使用方便、经济适用、运用范围广、精度高的特点，已在矿山测量方面得到了广泛应用 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。CORS-RTK测量的正常高成果的精度远低于传统几何水准测量精度，大大地限制了其在煤矿岩移沉降监测上的应用 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。许多科技工作者正积极开展相关的理论与应用研究，取得了新的研究进展 [ 5 ] [ 7 ] [ 8 ] 。鉴于此，本文结合煤矿岩移实例开展模型修正和措施改善等方面的探讨，以期提高岩移沉降观测正常高精度，拓展其应用范围。
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user: 2. 改善模型及方法 2.1. 措施改善 为了获取高精度的正常高沉降数据，事先在测区内若干控制点上或布设一些观测点先做静态GPS测量，测出三维坐标(B、L、H)，然后用CORS-RTK测量上述点的三维坐标(B、L、H)。同时，进行四等水准测量。以上可以获得大地高高差、正常高高差及点间高程异常变化率，以修正CORS-RTK观测数据。 2.2. 模型修正 利用控制点计算两点间的高程异常变化率。地面任意两控制点a、b之间的高程异常变化率为： α a b = ( Δ H a b − Δ h a b ) / S a b (1) 式中， 为 a 、 b 方向的高程异常变化率，单位为m/km； S a b 为 a 、 b 点间的平距，单位为km； Δ H a b 为 a 、 b 点间的大地高差，单位为m； Δ H a b 为 a 、 点间的正常高高差，单位为m [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 。 若在高程异常变化方向(ab)布设岩移观测点，经RTK测量后可得到观测点j与a或者b的平距 或 S b j ，则可获得观测点与已知点的高程异常差 Δ ξ a j 或 Δ ξ b j 。则CORS-RTK的高程异常改正为： (2) 式中， ξ ¯ j 为 j 点改正后的高程异常值， ξ a 或 ξ b 为 a 或 b 点实测高程异常值。 2.3. 外业观测优化 使用天宝GPS R4接收机进行观测，采用支架进行稳定支护，设置采样率为1 s，每次观测时间为10 s，每站观测次数5次。
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user: 3. 算例及分析 3.1. 算例概况 A3采区位于山东省某矿，采区地表沉降范围多为农田部分区域为村庄。采区地表属冲积平原地貌， 图1. A3开采面(▲已知点、●岩移观测点) 地势起伏平缓。A3采区内有A301-A308共八个开采面，开采面分散，分阶段开采，沉降量相互叠加。采区沉降区域外共有5个E级GPS控制点且均进行了四等水准联测。岩移观测点分布、开采面范围(矩形区域)及控制点见图1。 为了研究地表岩移规律，在33采区地表建立地表岩移观测站。如图1所示，在已知点Y1、Y2与Y3方向各设置了53、38、15个岩移观测点；在坐标纵向近似垂直于Y1、Y2与Y3方向上布设岩移观测点63个岩移观测点；另在Y1与Y2方向之间布设20个岩移观测点。为便于数据采集与岩移观测点的保存，所有岩移观测点均沿道路布设。 3.2. 观测设计 已知点间的大地高差、正常高差及高差异常变化率获得：五个控制点按照E级GPS的静态观测，联测四等水准测量。 观测点与已知点的高程异常差获得：根据实验数据，同时兼顾精度和工作效率，观测设计为利用山东CORS-RTK观测监测各点，即流动站架设在监测点上，使用天宝GPS R4接收机，采用支架进行稳定支护，设置采样率为1 s，每次观测时间为10 s，观测次数5次。 3.3. 观测方案及成果 利用测区已知数据分别计算出Y1与Y2方向高程异常修正模型，选取A3采区Y1方向与Y2方向的岩移观测点进行修正计算，计算结果与Y1、Y2方向的四等水准测量结果对比。 (1) 修正计算 依据图1，在A3采区地表沉降范围外Y1-Y4、Y2-Y5观测线两端已有四个GPS控制点且进行四等水准联测，利用式(1)、(2)计算观测线方向高程异常变化率，计算结果见表1。 Table 1 Calculation results of elevation abnormal change rat 方向 大地高差/m 正常高差/m 高程异常差/m 距离/km 高程异常变化率(m/km) Y1-Y4 0.428 0.417 0.011 1.49 0.0073825 Y2-Y5 −0.752 −0.734 −0.018 1.213 −0.014839 表1. 高程异常变化率计算结果 Table 2 Model correction accurac 方向 距离/km 模型高程残差中误差/mm 四等水准限差/mm Y1-Y4 1.49 5.4 14.9 Y2-Y5 1.213 7.5 12.1 表2. 模型修正精度 图2. Y1方向岩移观测点残差图 图3. Y2方向岩移观测点残差图 根据表1和式(2)，可得两个方向CORS-RTK岩移观测点的高程异常修正值，及修正后的正常高，修正后残差如图2、图3所示。 (2) 精度分析 据表1及图2、图3，可得A3采区地表观测Y1与Y2方向上的正常高残差中误差以及与其相对应的四等水准测量限差。计算结果见表2。 据图2，Y1方向高程异常变化率修正模型最大修正残差为4 mm，最小为1 mm。据图3，Y2方向高程异常变化率修正模型最大修正残差为5 mm，最小为1 mm。据表2，A3采区地面沉降区在Y1、Y2方向上经过高程异常变化率模型修正后的CORS-RTK点正常高均可达到四等水准测量的精度要求。
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user: 4. 结束语 针对CORS-RTK技术在煤矿岩移沉降监测方面的限制，本文提出了正常高修正模型与观测措施相结合的方法。该方法应用于某煤矿岩移观测站实例，测量结果与实测四等水准对比表明：在合理限制和外业观测条件良好的情况下，利用修正模型修正和措施改善相结合的方法可以获得正常高精度的明显提高，达到四等几何水准测量的精度，具有较好的推广应用价值。