CORS系統在水利測繪中的運用

李素強，李帥帥

（山東新匯建設集團有限公司，山東東營 257000）

CORS系統在水利測繪中的運用

李素強，李帥帥

（山東新匯建設集團有限公司，山東東營 257000）

以宮家干渠測量工程的實際應用情況為例，簡要闡述了山東省CORS系統的原理及理論基礎，介紹了該系統在實際測繪行業中的運用情況。

CORS系統；宮家干渠；網絡化；水利測繪

1 CORS系統

1.1 CORS系統簡介

CORS系統是在一個城市、地區或國家范圍內，按照一定間距建立若干個連續運行的衛星永久跟蹤站（也稱為參考站），各個站通過通信網絡實時將觀測數據傳送到數據中心，數據中心運行專業的GNSS參考站網數據處理軟件，可以對各個參考站進行遠程監控管理，完成數據采集、備份、處理及分析，最后通過Internet網、GPRS、CDMA等通訊方式向各行各業用戶提供基礎空間信息服務。

1.2 SDCORS系統

SDCORS系統由山東省國土資源廳和山東省氣象局合作建設，山東省國土測繪院具體組織實施。他以“共建共享”的方式，納入地市和行業新建CORS系統，實現在山東省境內的定位服務。該項目于2007年正式啟動，2010-09建成系統一期，11月底組成4個子系統，各子系統通過計算機網絡連接，形成省市兩級系統數據共享、協同運行的多中心有機整體。

2 CORS系統原理

CORS網絡RTK測量能直接獲得WGS84大地坐標系數據，可以視為CGCS2000國家大地坐標，區域獨立坐標系可以由CORS系統轉換而來。經過長期測試和應用，SDCORS系統網絡RTK的測量結果能夠達到平面誤差＜3cm、高程誤差＜5cm的精度水平，可以在圖根測量、地形圖測繪、工程施工放樣、城市一、二級導線測量、像片控制測量、水位監測等方面應用，且平差所帶來的殘差小于相同比例尺測量規范要求的限定值，完全滿足施工測量精度要求。

CORS系統在全省范圍內的普及，實現了全省測繪數據的完整統一，避免不同地區因坐標系轉換而產生的麻煩，節省了內業處理時間，對基礎地理信息的采集與應用體系產生深遠的影響。

3 工程應用實例

宮家灌區是東營市黃河以北的中型引黃灌區，轄利津縣北宋鎮、利津鎮、明集鄉、南宋鎮4個鄉鎮。1999—2003年，相關部門已對灌區內干渠、分干渠、支渠等各級渠道進行了疏挖治理，并對宮家干渠前19.94km的渠道進行了襯砌。經過多年建設，灌區已建成的主要灌溉渠系包括宮家干渠、宮家西干渠、西分干、東分干及其配套建筑物，對利津縣西南部區域的社會經濟發展起到了很大的帶動作用。本次以宮家西干渠為例，對測量數據進行說明和對比分析。

3.1 測量步驟

1）在實施宮家干渠的外業測量前，先到測區現場踏勘，收集測區資料，根據地形特點完成內業的準備工作；搜集電離層粒子濃度變化量和衛星星歷變化情況，確保在外業作業期間信號暢通。

2）利用CORS系統獲取測區周圍高等級控制點BM1、BM2、BM3的坐標和高程數據，根據已掌握的高等級控制點和水準數據進行平差，使坐標系統、高程系統符合當地的獨立坐標系統。

3）將平差數據通過TGO軟件導入到測量手薄內，這樣每個手薄文件就會有區域獨立系統屬性。

4）事先設置好CORS測量形式，在設置過程中要仔細認真，避免因小的失誤導致連接省網錯誤，手薄通過藍牙連接手機網絡，使手薄也具備網絡功能。

5）選擇宮家干渠測量文件，通過設置好的測量形式連接CORS系統，同時沿干渠走向埋設低等級的控制點LJ1、LJ2……LJ26，并測出其坐標和高程，再與高等級控制點通過水準聯測。

6）平差數據滿足規范后對干渠開展野外數據采集。

3.2 網絡RTK初始化條件

1）有效的觀測衛星數≥5顆；

2）衛星高度截止角≥15°；

3）PDOP值≤6；

4）手簿控制器和手機、手簿控制器和GPS接收機及GPS接收機和網絡控制中心之間的連接要正確；

5）干渠沿線所埋設控制點不宜在隱蔽地帶、成片水域和強電磁波干擾源附近，避免多路徑效應的影響；

初始化時問題的處理：測區范圍內如果長時間不能獲得固定解，應斷開通訊連接，重啟GPS接收機再次進行初始化操作。重試超過3次仍不能獲得初始化時應取消本次測量，對現場觀測環境和通訊連接進行分析。可選擇附近觀測或通訊條件較好的位置重新進行初始化操作

在宮家干渠測量前，要堅持“首次固定不記錄，二次固定再記錄”。避免流動站接收機首次鎖定衛星獲得初始化后，獲得錯誤的整周模糊度，影響測量結果。

4 高程精度分析

水利工程中，斷面的位置要求不需很準確，而高程的精度則比較重要。對宮家干渠沿線埋設的控制點使用CORS系統平差后得到的RTK高程與四等水準高程作一比較，如表1示。

表1 RTK高程與四等水準高程比較表m

可以看出，使用SDCORS系統得到的RTK高程與四等水準高程之間較差最大的為32.84mm，該精度完全能滿足《水利水電工程測量規范》中關于最后一次加密的高程控制點較差要求。

5 結語

CORS系統可以降低作業條件要求，不再受基站信號的制約，方便對作業區的統一調度部署。只要有網絡輻射到的地方就可以開展網絡RTK測量，快速高效，數據安全可靠，沒有誤差積累，避免過去因為起始控制點的錯誤而導致的人力物力浪費。

測量數據的精度水平在全省范圍內大致均勻，和離基站距離的遠近沒有明顯的相關性，大大降低了水利工程因為區域范圍比較分散造成的繁瑣的平差操作。

隨著我國北斗導航系統的完善和普及，測量儀器將會兼容北斗衛星信號，以更好地滿足中國市場的需求，山東省CORS系統的發展將逐步完善，應用也更加廣泛。

[1]山東省國土測繪院.山東省CORS流動站接收機接入操作說明,2011年.

[2]柳浩.CORS系統在地方獨立坐標系中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2011(26).

（責任編輯崔春梅）

TV221

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1009-6159（2014）-01-0016-02

2013-10-11

李素強（1989—），男，助理工程師