QDUniCORS在天然氣管線勘測中的應用研究

摘 要:在CORS技術應用的基礎上，以CORS技術在天然氣管線勘測中的應用為研究對象，結合具體工程背景，探討了CORS測量方式相對于靜態測量方式的優勢，給出了具體的施測步驟，對從事相關工作的同行能有所裨益。

關鍵詞:CORS天然氣管線勘測測量

中圖分類號:TP2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(c)-0095-02

青島市統一連續運行基準站系統(QingDao Unity Continuously Operating Reference Station System，簡稱QDUniCORS)的建設在不同應用領域之間搭建了一個技術與服務平臺，不僅向測繪用戶提供統一的、動態的、連續的、高精度的時間和空間基準，還可以向社會各需求部門提供各種地理空間信息數據服務，是SDCORS系統的重要組成之一，也是我省一項重要的空間數據基礎建設工程。

QDUniCORS建設9個站，覆蓋青島1.18萬平方公里。QDUniCORS建設的意義在于:為膠東半島的大地測量、國土測繪、城市規劃等應用提供了統一的空間數據參考框架;向各類用戶提供高精度的實時定位服務;進一步發展了省級系統的設計方法、標準化、系統聯網等技術。以膠萊鎮溝里村至馬店鎮王家河頭門站至營海鎮產業園天然氣管線工程為例，在線路控制測量中比較靜態測量和CORS測量兩種模式，總結了CORS在天然氣線路勘測中的優勢和特點。

1 工程概況

青島天然氣高壓管線測量起點膠萊鎮溝里村至馬店鎮王家河頭門站至營海鎮產業園，共計60km，主要作業內容為1∶500比例尺帶狀地形圖測繪、中線放樣、竣工測量。測區內有2009年布設的E級GPS控制網，全網共304點，作業方法采用靜態觀測，控制點高程為四等水準高程，控制點覆蓋作業區全線。沿路徑兩側布設有GPS-E級帶狀控制網，總計65個，其中包含國家C級GPS點5個。

在采用CORS系統測量過程中，儀器使用南方靈瑞S82接收機，靜態平面精度:3mm±1ppm，靜態高程精度:5mm±1ppm，RTK平面精度:1cm±1ppmRTK，高程精度:2cm±1ppm。通訊方式:USB、串口、藍牙數據鏈:2W～5W、GPRS/CDMA(可選)RTK初始化時間:典型15s。

2 C級GPS點殘差比較

CORS和靜態約束平差中，5個C級GPS點坐標的和高程均參與。這些已知點高程為三等水準高程(經過了華東華中網大地水準面精化)。兩者約束平差后殘差對比如表1所示。

從表1可知，CORS和靜態在平面和高程方面，已知點殘差分布非常一致。平面殘差均不超過5cm，兩者之差不超過2cm;兩者高程殘差之差不超過4cm。根據規范限差，兩者在已知點殘差方面沒有顯著差異。

3 約束平差控制點坐標對比

CORS系統可以測得比較精確的WGS84坐標，而靜態由于未聯測高精度的具有WGS84坐標的起算點，其直接所得的WGS84坐標理論上只是單點定位的精度，故二者沒有可比性。兩者約束平差后，控制點坐標轉化為當地格網坐標，二者投影到高斯平面上的格網坐標才具有可比性。兩者格網坐標差值如表2所示。

從表2可知，二者平面坐標差異最大為6.5cm，最小為0.5cm，平均值為2.7cm。對于靜態而言，平均邊長為10km，平面精度為0.7cm;對于CORS而言，其平面精度為2cm。而對于天然氣輸送線路，其樁位平面精度限差為5cm，相鄰樁位偏離線航相對誤差不超過1/1000。故在最差情況下，CORS仍能滿足精度需求，也即二者平面精度沒有顯著差異。對于高程而言，二者均是擬合高程，必須與更精確的第三方數據比較才能評價二者的精度。

4 控制點高程對比

由于7個GPS-C級國家點均是GPS擬合高程，故高程方面并不能判別孰優孰劣。將CORS測得的各控制點WGS84坐標，利用華中華東精化似大地水準面模型(精度:±5cm)，計算控制點的高程異常值，算出該點的正常高。CORS和靜態分別與精化高程對比結果如表3所示。

從表3中可以計算，CORS與精化高程之差的平均值為12.9cm，靜態與精化高程之差的平均值為13.8cm，故在高程方面，CORS略優于靜態。

5 結語

綜上可知，從控制測量精度方面來講，較大范圍的帶狀GPS-E級網中，CORS測量可完全取代常規靜態測量。如果CORS連續運行參考站可以同時發布高程異常改正值，那么在高程方面CORS也會大幅提高精度。

CORS流動站只需單站作業，外業工作靈活，相鄰點精度與基線長短無關，3min的測量精度就可以達到甚至靜態45min同步觀測精度。當然，本CORS系統只有GPS衛星的差分改正信息，且對移動網絡信號嚴重依賴;在比較極端的觀測條件下，其繼承了RTK作業模式的可靠性不高問題。在使用CORS時應及時了解當地的各時段星歷，盡量避免電離層活躍、天空可用衛星數少的時段。在測量作業過程中應及時對測量成果進行邊長、角度和高差等進行檢測，提高CORS測量成果的可靠性。隨著CORS技術日臻完善，移動網絡實現了無縫服務，CORS在天然氣線路勘測中將會得到更加廣泛的應用。

參考文獻

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[2]楊永平、蘭孝奇、石杏喜.架空送電線路測量作業方法及其注意事項[J]科技資訊，2008(3).