分析CORS技術(shù)在城市勘測中的應(yīng)用

張士俊

【摘要】CORS技術(shù)具有非常多的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，尤其是系統(tǒng)中的RTK測量功能，改變了傳統(tǒng)RTK測量作業(yè)模式，大大提高測量的工作效率，本文對(duì)CORS技術(shù)進(jìn)行全面分析，包括CORS原理以及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)其在城市測繪的應(yīng)用做了詳盡的分析研究，對(duì)其在使用過程中的注意的事項(xiàng)做出細(xì)致分析說明。

【關(guān)鍵詞】CORS；GPS；RTK城市勘測

【中圖分類號(hào)】P228.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）04-0198-01

1、引言

隨著衛(wèi)星定位技術(shù)快速發(fā)展，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS-RTK技術(shù)已經(jīng)比較完善成熟，極大的方便了測繪工作的實(shí)施，提高測繪成果的精度，具有較強(qiáng)的實(shí)用性及高效性。但GPS-RTK本身也存在著很多局限性：在單基站條件作業(yè)，其精度和可靠性隨測量半徑的增大而快速降低。為克服RTK技術(shù)上的局限性，近些年發(fā)展起來的新的GPS定位技術(shù)，即CORS系統(tǒng)，在我國各地迅速建立起來，它具有很多不可替代的優(yōu)點(diǎn)，尤其是CORS系統(tǒng)中RTK測量功能的實(shí)現(xiàn)，它改變了傳統(tǒng)測量作業(yè)方式，測繪效率得到大大提高。CORS技術(shù)也逐步在城市勘測中得到積極的應(yīng)用，并正在逐步取代傳統(tǒng)的控制網(wǎng)建立模式和GPS-RTK的單基站作業(yè)模式。

2、CORS技術(shù)

2.1 CORS技術(shù)原理

CORS技術(shù)是在大范圍區(qū)域內(nèi)，布設(shè)永久性的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位參考站，并構(gòu)成衛(wèi)星定位參考站網(wǎng)絡(luò)，參考站按既定采樣率進(jìn)行連續(xù)觀測，通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)的將觀測數(shù)據(jù)傳送到控制中心，控制中心對(duì)各個(gè)參考站的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及質(zhì)量分析，之后對(duì)整個(gè)區(qū)域的參考站網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一解算平差處理，實(shí)時(shí)估算參考站網(wǎng)內(nèi)的各種系統(tǒng)誤差以及誤差改正項(xiàng)包括電離層誤差、對(duì)流層誤差、衛(wèi)星軌道誤差等，建立參考站網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的誤差改正數(shù)學(xué)模型。并能向區(qū)域內(nèi)用戶實(shí)時(shí)發(fā)送衛(wèi)星定位改正數(shù)據(jù)，使得在該區(qū)域內(nèi)的用戶只需要一臺(tái)接收機(jī)，便可實(shí)時(shí)得到高精度的、穩(wěn)定的、可靠的差分定位信息。

2.2 建立CORS意義

CORS技術(shù)的應(yīng)用和系統(tǒng)的建立提高了測繪精度、測量速度以及測量效率，降低測量勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)約大量測量成本，節(jié)省各項(xiàng)測繪工作實(shí)施過程中控制測量費(fèi)用。CORS服務(wù)網(wǎng)在數(shù)字化城市的建設(shè)以及城市規(guī)劃、勘測、管理等發(fā)揮著重要作用。CORS技術(shù)的建立對(duì)城市工程建設(shè)進(jìn)行實(shí)時(shí)、可靠、穩(wěn)定、長期的變形監(jiān)測起到了非常重要在作用，改變變形監(jiān)測的局限性，擴(kuò)大了監(jiān)測范圍以及監(jiān)測內(nèi)容，并可對(duì)一些災(zāi)害的快速監(jiān)測以及預(yù)報(bào)提供可靠數(shù)據(jù)。城市數(shù)字化以及數(shù)字城市是現(xiàn)代化城市的發(fā)展必然趨勢(shì)，空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施是數(shù)字城市的前提以及基礎(chǔ)性資料，CORS系統(tǒng)是城市空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的不可替代的組成部分，因此，建立城市空間基礎(chǔ)設(shè)施三維的、動(dòng)態(tài)的、地心坐標(biāo)參考框架是非常必要的，進(jìn)而使實(shí)時(shí)的空間定位信息轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲膶?shí)現(xiàn)城市數(shù)字化。

2.3 CORS系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

CORS系統(tǒng)使一個(gè)區(qū)域內(nèi)的所有測繪工作形成一個(gè)有機(jī)整體，改變傳統(tǒng)GPS以及RTK作業(yè)單打獨(dú)斗局面。它將整個(gè)區(qū)域內(nèi)的衛(wèi)星定位工作精度提高，速度提高，效率提高，并大大降低作業(yè)成本。其優(yōu)勢(shì)主要包括：它擴(kuò)大有效作業(yè)半徑；區(qū)域內(nèi)的用戶無需架設(shè)參考站，可直接定位，實(shí)現(xiàn)真正單機(jī)定位作業(yè)模式，切實(shí)減少了測量費(fèi)用；采用CORS技術(shù)，區(qū)域內(nèi)用戶隨時(shí)隨地進(jìn)行測量工作，切實(shí)提高工作效率；CORS擁有完善的、可靠的數(shù)據(jù)監(jiān)控體系，可有效地消除系統(tǒng)多種誤差以及周跳的影響，增強(qiáng)差分測量的可靠性；它使用穩(wěn)定的、可靠的數(shù)據(jù)鏈通訊模式，避免噪聲干擾；在一個(gè)城市中建立一個(gè)或者多個(gè)CORS系統(tǒng)可以非常有效的減少城市現(xiàn)有測量工作的成本，對(duì)城市發(fā)展，城市數(shù)字化，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，城市動(dòng)態(tài)監(jiān)測，以及城市交通監(jiān)測與控制，甚至包括突發(fā)事件的定位與處理，火災(zāi)救援等都具有非常重要的意義。因此，CORS技術(shù)在城市建設(shè)中具有很強(qiáng)的使用性優(yōu)勢(shì)。

3、CORS在城市勘測中的應(yīng)用

連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠在全年實(shí)時(shí)進(jìn)行連續(xù)不斷地運(yùn)行，完全可以全面取代建立城市傳統(tǒng)大地測量控制網(wǎng)的物力和財(cái)力。在城市CORS控制范圍內(nèi)的用戶只需一臺(tái)接收機(jī)即可進(jìn)行所需精度的實(shí)時(shí)的、準(zhǔn)確的快速定位或事后定位。CORS系統(tǒng)支持各種類型的全天候GNSS測量、定位、變形監(jiān)測以及工程放樣工作，CORS系統(tǒng)可構(gòu)建國家的新型大地測量動(dòng)態(tài)坐標(biāo)參考框架體系，構(gòu)建城市地區(qū)新性動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)站參考站網(wǎng)絡(luò)體系。因CORS系統(tǒng)高效率、高可靠性、高精度以及低成本等特點(diǎn)，在城市勘測中得到非常廣泛的應(yīng)用。

3.1 控制測量

單基站RTK測量雖然可以實(shí)時(shí)定位但是作業(yè)半徑有限，需要有建設(shè)基準(zhǔn)參考站，工作比較繁瑣。建立CORS系統(tǒng)后可以采用RTK技術(shù)進(jìn)行城市各種控制測量，既能實(shí)時(shí)獲得定位信息，又能實(shí)時(shí)看到控制點(diǎn)的定位精度。這可大大提高外業(yè)測量作業(yè)效率，在進(jìn)行實(shí)時(shí)快速定位時(shí)，定位精度可達(dá)到cm級(jí)的定位精度，如果需要可以定制相應(yīng)方案進(jìn)一步提高定位精度；所以，RTK定位技術(shù)可進(jìn)行城市地形圖測繪、地籍測量、房地產(chǎn)測量、施工放樣的控制測量。在我院的外業(yè)工作中，節(jié)約近40%的外業(yè)工作量，極大的提高了工作效率，并且減少了城市控制點(diǎn)的維護(hù)和修補(bǔ)測工作。

3.2 城市房產(chǎn)地籍測量

城市房地產(chǎn)測量及地籍是精確測定城市土地權(quán)屬界址點(diǎn)的位置，同時(shí)測繪數(shù)據(jù)為土地部門以及房地產(chǎn)管理部門提供平面圖以及房產(chǎn)圖作為管理的依據(jù)，同時(shí)可以量算土地和房屋的具體面積。在該項(xiàng)目的測量中應(yīng)用CORS技術(shù)進(jìn)行每宗的權(quán)屬界址點(diǎn)以及測繪地籍和房地產(chǎn)圖，能夠測定各個(gè)界址點(diǎn)坐標(biāo)信息及地物點(diǎn)的位置信息，并可以達(dá)到技術(shù)要求的厘米級(jí)精度。

3.3 城市規(guī)劃及放線

CORS技術(shù)在城市規(guī)劃測量中有著很廣泛應(yīng)用，與傳統(tǒng)的測量模式相比，省時(shí)省力且高精度等特點(diǎn)。CORS技術(shù)進(jìn)行城市規(guī)劃定界放樣測量，土地利用規(guī)劃等測量工作，在城市市政道路中線CORS技術(shù)的RTK放樣測量工作時(shí)，一個(gè)人就可以完成放樣測量工作。將道路設(shè)計(jì)參數(shù)起終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、曲線半徑、終點(diǎn)坐標(biāo)等輸人RTK的手簿控制器中，就可以進(jìn)行隨意放樣測量工作，放樣方法靈活，可根據(jù)需要進(jìn)行放樣并可以隨時(shí)轉(zhuǎn)換不同放樣方法。放樣過程也非常簡單，只需要按照手簿屏幕上的方向指示以及偏移量和偏移方位，直接導(dǎo)航到所要放樣點(diǎn)位置，并直到滿足放樣的精度要求為止。

4、結(jié)束語

目前CORS技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)乃至全世界的最新測繪技術(shù)，并在迅猛發(fā)展起來。CORS技術(shù)將是城市信息化基礎(chǔ)信息建設(shè)的重要組成部分，并由此建立的城市空間基礎(chǔ)設(shè)施的三維的、動(dòng)態(tài)的、地心坐標(biāo)參考框架，這是數(shù)字化城市建設(shè)前提和基礎(chǔ)。CORS系統(tǒng)建立城市測繪統(tǒng)一的參考基準(zhǔn)，能夠有效的解決城市測繪活動(dòng)不同行業(yè)、不同部門之間坐標(biāo)參考系統(tǒng)不一致等問題。但在城市建筑物密集區(qū)，凈空條件差的情況下；衛(wèi)星信號(hào)被屏蔽的情況下；沒有手機(jī)信號(hào)的野外區(qū)域CORS系統(tǒng)的應(yīng)用將受到限制。