平面控制

臺灣省三等控制點補建、新建作業  臺閩地區三等控制點管理維護作業   全國性電子化GPS衛星定位基準網建置作業 代辦四等控制測量作業

一、臺灣省三等控制點補建、新建作業

﹝一﹞計畫緣起：臺灣地區之控制點係日治時期布設，計完成一、二、三、四等三角點7,903點，因天然災害、地形及地物變遷，遺失損毀嚴重，由於各單位零星補設、缺乏整體規劃，精度不一，本中心為整合現有控制測量成果，乃訂定計畫全面辦理臺灣地區三等控制點補建、新建工作。

﹝二﹞計畫內容：
１、台灣省控制點補建、新建五年計畫
執行時間：自84年度起至88年度止，分5年實施。
辦理地區：基隆市、台北縣、桃園縣、新竹縣市、苗栗縣、台中縣市、嘉義市、嘉義縣（西半部）、台南縣市等地區。
工 作 量：三等基本控制點1,967點。

２、台灣省控制點補建、新建後續計畫：
執行時間：自89年度起至92年度止，分4年實施。
辦理地區：南投縣、彰化縣、雲林縣、嘉義縣（東半部）、高雄市、高雄縣、 澎湖縣、屏東縣、台東縣、花蓮縣、宜蘭縣及福建省金門縣、連江縣等地 區。
工 作 量：三等基本控制點2,500點。

﹝三﹞作業流程：

﹝四﹞執行情形：台閩地區三等控制點補建、新建工作，係採用GPS衛星定位測量施測，至九十二年度已全面辦理完成，合計總補建、新建點數為4,710點。.

﹝五﹞實施效益：
1、整體規劃測設基本控制點，提升控制測量成果之一致性。
2、補建、新建三等控制點，點位密度方便日後引用。
3、建立「控制點資料庫管理系統」統一管理測量成果，提供各界查詢引用，達到資源共享之目的 　，進而奠定國土地理資訊系統之基礎。
4、美化控制點並加強宣導保護控制點觀念，達到點位永久保存之目的。

﹝六﹞成果統計：.

成果統計

二、臺閩地區三等控制點管理維護作業

﹝一﹞計畫緣起：

鑑於臺灣地區三等控制點補建、新建工作已於 92 年度全面辦理完成，新的國家基本控制測量框架已建立完成。為有效管理各級基本控制點，配合內政部一、二等衛星控制點、水準點及重力點檢測，辦理三等控制點檢測作業，以維護完整且高精度的國家坐標系統。

﹝二﹞計畫內容：

1. 配合內政部「國家基本測量發展計畫」自93年度起至96年度止，計分4年辦理完成臺灣地區三等控制點及三等控制點補建、新建作業中連測之各級三角點，辦理範圍以縣市為實施單位，並將相鄰縣市合併辦理為原則。 　
2. 本計畫配合臺灣地區三等控制點及各級三角點檢測作業週期採每5年辦理一次原則，作業所需經費依法定預算程序編列支應。
3. 有關各年度辦理地區之規劃，係配合本中心「臺灣省控制點補建、新建五年計畫（84-88年度）」及「臺灣省控制點補建、新建後續計畫（89-92年度）」辦理地區及時程，以臺灣西部平原精華區為最優先考量，依次為高屏及東部的蘭陽平原、花東縱谷區及離島地區。惟其中離（外）島地區之澎湖縣及福建省金門縣、連江縣地區，因受限於經費核定額度，且經評估考量係屬地殼變動較不明顯之地區，暫不納入本計畫辦理清理檢測工作，故計畫辦理管理維護作業總點數調整為4,537點。

﹝三﹞工作項目：

1. 研訂基本控制點管理維護作業要點。
2. 辦理本中心測設三等控制點檢測。
3. 辦理三等控制點補建、新建作業中連測之各級三角點檢測。
4. 辦理衛星定位測量平差計算訓練。
5. 研訂基本控制點成果供應規定。
6. 辦理基本控制點資料庫建置管理與維護更新。
7. 辦理建置基本控制點即時性通報系統。

﹝四﹞執行情形：

自93年度起陸續規劃辦理，截至95年度止，本計畫計已實際辦理基隆市、台北縣、桃園縣、新竹縣、新竹市、苗栗縣、台中縣、台中市、南投縣、彰化縣、雲林縣、嘉義縣及嘉義市等13個縣市，合計辦理清點數為3,305點，補建點數為203點，檢測點數為1,451點，目標達成率為122.3%。各年度規劃辦理地區如下：

﹝五﹞具體效益：

1. 維護完整、統一且高精度之基本控制點坐標系統，作為國家建設之基礎，以利國土永續發展。
2. 避免各機關零星補設基本控制點，節省經費、人力與時間，提升國家競爭力。
3. 落實推廣衛星定位測量技術，提升資料計算處理作業能力，確保測量成果品質。
4. 透過網際網路即時性查報機制，建立完整之基本控制點資料庫，提供精密詳實之基本控制點資料，服務各界使用。

三、全國性e-GPS衛星定位基準站即時動態定位系統建置作業

由於網際網路及無線數據通訊傳輸技術蓬勃發展，GPS衛星定位測量方法及成果資料之計算處理，已由後處理演進為近即時性之定位模式。GPS即時動態定位技術具有操作簡便、施測快速及可達公分級精度等優點，但因受限於定位系統誤差及無線電通訊距離與干擾影響，使得移動站與基準站間之距離，僅限於數公里範圍，方能獲得公分級精度。本中心為提供多目標定位服務及加值應用，降低主站布設密度，已規劃透過網際網路高速、寬頻之數據傳輸技術，於95年度完成建置全國性e-GPS衛星定位基準站即時動態定位系統，就其連續定位觀測資料，建構區域性定位誤差內插模式，並配合虛擬基準站即時動態定位技術（VBS-RTK），獲得高精度的定位成果，提供多目標定位服務及加值應用。

鑑於國內已具備優質的寬頻網路及行動化的無線數據傳輸環境，本中心自93年度起採用先進的虛擬基準站即時動態定位技術（Virtual Base Station Real-Time Kinematic,VBS-RTK），建置「全國性e-GPS衛星定位基準站即時動態定位系統」，透過全國各地所建置之68處衛星定位基準站每天24小時每1秒鐘連續接收GPS衛星資料，即時傳回位於台中市黎明辦公區的控制及計算中心，進行資料自動化處理後，目前在臺、澎、金、馬任何地點只要可以GPS衛星接收儀同時接收5顆以上GPS衛星訊號，都可以全天候經由整合封包無線電服務技術（GPRS）或其他無線上網方式，在極短的時間內，依使用者需求，獲得公分級精度等級的即時動態定態定位服務，這不僅是衛星動態定位技術的一大突破，也正式宣告國內的測繪科技已與國際同步邁向e化及行動化的嶄新時代。

「全國性e-GPS衛星定位基準站即時動態定位系統」不僅是國內第一套完整涵蓋全國範圍且可達公分級精度的即時性動態衛星定位系統，另其基於空間位置資訊（Location Based）之多功能、多目標使用的特性，除可直接作為訂定國家測量基準、長期維護國家坐標系統等測繪事務使用外，亦可輔助進行地震測報、地殼變動及其他地球科學之研究與應用及輔助相關公務部門加速建置完成各類國家級基礎資料庫，提升國家競爭力。在今日一切講求行動化、高效率的加值應用需求下，特別對於21世紀3大明星產業中的「空間資訊」領域，相信將扮演極為重要的角色。

另為評估VBS-RTK定位技術應用於各項測繪業務之成果精度及可行性，本中心自94年4月起於臺灣中、北部地區進行一系列相關測試結果，已初步證實VBS-RTK定位成果精度在平面方向優於2公分，高程方向優於5公分，除明顯提升各級基本控制點與圖根點測設及管理維護檢測工作之產能及效率，達到節制作業成本之目標外，本系統多功能、多目標之即時動態定位特性，預期將廣泛地被應用於社會民生、救災防護、導航監控及各類科學研究等領域，例如在警政、消防及救災應用方面，其可以具有勤務派遣、災區監控與事故管理功能；在營建應用方面的管線規劃、施工管理、樁位測定與放樣；在社服方面，未來也可以利用其快速且精確的定位特性，降低對於失聯老人、兒童及某些弱勢族群協尋的社會成本支出；甚至在民生定位服務領域如導航、派遣、監控或其它交通、水利、農林、經建、國防、環保、海巡等之空間資訊輔助決策與動態監測等加值應用。

﹝一﹞虛擬基準站RTK動態定位技術：

　　為克服傳統 RTK 定位技術的缺陷，在網路化e 世紀來臨之際，利用虛擬基準站即時動態定位技術求解區域性 GPS 多基準站網絡誤差模型，將可有效增加傳統單主站RTK定位之作業範圍，達到快速、方便、高精度及高可靠度的定位成果。
　　 所以RTK 移動站使用者並非接收某個實際基準站的實際觀測資料，而是經過定位誤差修正後的虛擬觀測數據，也就是RTK主站是經過人為加工產製的虛擬化基準站，其意義就彷彿是使用者在移動站附近架設一個實體的基準站一樣，這種透過網路及無線數據訊傳輸的RTK定位技術稱之虛擬基準站即時動態定位技術（簡稱VBS-RTK）。

﹝二﹞VBS-RTK基本定位原理：：

　　VBS-RTK定位技術的基本觀念既是由多個GPS基準站全天候連續接收衛星資料，並經由網路或其它通訊設備與控制及計算中心連接，彙整計算產生區域改正參數資料庫，藉以計算出任一移動站附近之虛擬基準站的相關資料，所以在基準站所構成的基線網範圍內，RTK使用者只需在移動站上擺設衛星定位接收儀，並將相關定位資訊，透過以全球行動通訊系統 (GSM ) 為基礎的無線數據通訊傳輸技術（GPRS）及GPS接收儀輸出資料所訂定之標準傳輸格式（NMEA）傳送至控制及計算中心，並計算虛擬基準站之模擬觀測量後，再以差分GPS標準格式（RTCM）回傳至移動站衛星定位接收儀，進行”超短距離”之RTK定位解算，即可即時求得公分級精度定位坐標。
採用VBS-RTK定位技術進行即時性動態定位實際運作之步驟如下：
1.基準站區域網資料前級處理：包含建立基準網觀測資料庫，並同時進行基準站之網形平差計算。
2.基準站區域網解算：控制及計算中心彙整計算各基準站連續觀測資料及精確坐標，建立區域性定位誤差修正資料庫。
3.建立虛擬基準站觀測數據：移動站利用無線數據通訊傳輸技術將衛星定位接收儀NMEA格式之位置資訊（通常為單點定位坐標）登錄於控制及計算中心後，由控制及計算中心依移動站位置坐標進行系統誤差內插計算，並結合最近的基準站實際觀測資料組成VBS 虛擬觀測資料後，以RTCM格式回傳至移動站。
4.移動站坐標解算：移動站接收儀進行”超短基線” RTK定位解算。

VBS–RTK 即時動態定位系統示意圖

（三） VBS-RTK定位技術之優點：

1.可擴大有效作業範圍，提高定位精度及可靠度。
2.測量誤差及初始化時間不因距離增長而增加。
3.使用者無須架設區域性主站。
4.單人單機即可作業。
5.可縮短作業時間，增加產能，降低作業成本。
6.所有使用者皆在同一框架下進行即時定位。
7.可提供全面性的定位成果品質監控。

（四） 系統規劃、建置及營運期程：

1. 92年系統規劃設計及測試分析。
2. 93年建置臺灣北部地區衛星定位基準網及建置控制及計算中心。
3. 94年建置臺灣南部地區衛星定位基準網、成立北區及南區應用研發中心及網路DGPS差分及VBS-RTK定位成果測試。
4. 95年建置離(外)島地區衛星定位基準網及建置入口網站管理系統。
5. 96年系統整合及營運測試及標準制定(含文件)。
6. 97年正式營運。

（五）全國性e-GPS即時動態定位系統之組成架構：

1. 衛星定位基準網：
衛星定位基準站之最佳建置間距 以不超過 50 公里為原則，預定於全國各地區建置 80處基準站，截至96年12月底止，已完成76處基準站之連線運作如下：
（1）93年度規劃臺灣北部地區計 23 處基準站(已連線21處)。
（2）94年度規劃臺灣南部地區計 20處基準站(已連線19處)。
（3）95至96年度規劃離（外）島地區並加密臺灣本島地區計46處基準站(已連線36處 )。

e - GPS 衛星定位基準網分布圖（部分備援基準站未列出）

2. e-GPS控制及計算中心
e-GPS控制及計算中心建置於本中心地籍資料庫4樓資訊機房，其主要功能如下：
（1）連續進行GPS觀測資料之品管、儲存、處理與遠端監控。
（2）連續計算產生區域性定位誤差修正資料。
（3）組成VBS 虛擬觀測資料。
（4）透過行動電話GSM/GPRS及RTCM網際網路傳輸通訊協定（NTRIP）， 將VBS 虛擬觀測資料（RTCM格式）傳送至移動站。

3.移動站：
　　採用虛擬基準站即時動態定位技術所須配合之基本配備，目前在實機操作上，只要1組具有 RTK 解算功能之衛星定位接收儀、控制器及具有 GSM / GPRS 上網功能之 PDA 或其他相容之行動通訊設備，即可進行 VBS-RTK 定位解算，在儀器設備上並無特殊廠牌及機型限制。

4. VBS-RTK 定位服務網
e-GPS定位系統因現階段仍於規劃及建置階段，為順利進行各項測繪業務之定位精度及可行性測試，乃將臺、澎、金、馬地區目前已連線運作之基準站，配合本中心三等控制點補建、新建及管理維護年度施政計畫，以縣市為單位，劃分為 10 個VBS-RTK 定位服務區及4 個 DGPS 定位服務網，在臺、澎、金、馬地區只要可以利用 GSM/GPRS 或無線上網之任何地點，均可提供即時動態定位服務。有關VBS-RTK定位服務分區及設定情形詳如下圖：

臺灣本島地區 VBS-RTK 定位服務範圍圖

（六） e-GPS即時動態定位系統成果展示會：

　　為順應國際衛星定位測繪科技已邁向網路化、行動化及全功能、多目標的即時動態定位服務之潮流趨勢，本中心於95年12月1日結合慶祝成立60週年系列活動及國立成功大學衛星資訊研究中心所舉辦的第7屆國際GPS 衛星科技研討會，擴大在臺南國立成功大學光復校區國際會廳舉辦「全國性e-GPS衛星定位基準站即時動態定位系統」成果展示會。展示會由蕭前局長輔導主持，並邀請內政部林次長中森、內政部地政司吳前司長萬順、國立成功大學測量工程學系創系系主任史教授惠順、清雲科技大學楊校長潔豪、國立成功大學研究總中心張主任克勤等貴賓蒞臨致詞勉勵，當天共有345位來賓與會，可謂是測量界之一大盛事。展示會除邀請清雲科技大學陳副校長春盛及國立成功大學曾清?教授就「e-GPS應用服務與精度驗證」及「今天的想法，明天的可能-精密單點定位」等2項前瞻性議題，進行專題演講外，亦同步進行系統動態實機展示及系統建置過程與相關研究測試成果等五大靜態展示主題。另針對系統產製之2項主要資源包括後處理衛星觀測資料及即時性動態定位服務，本中心已於96年度全面開放提供各界免費申請試用。

e-GPS即時動態定位系統成果展示會

四 、代辦四等控制測量及圖根測量作業

臺灣地區社會經濟急速發展，土地高度開發，舉凡政府推行重大工程建設，均須先行辦理控制測量，以作為土地規劃參據，依地籍測量實施規則第12條規定，四等控制測量已由中央主管機關（內政部）95年12月12日臺內地字第0950188002號公告委任本中心辦理測設及成果審查、建檔管理等事項。準此，為維持國家坐標系統之一致性，本中心接受各機關、團體委託辦理相關四等控制測量及圖根測量工作。經統計自87年度起至96年度止，受託辦理四等控制測量及圖根測量業務共計76案，新設四等控制點計3,029點，圖根點計16,041點。

96年度代辦四等控制測量及圖根測量作業一覽表