淺析CORS系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)及其在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

摘要：CORS系統(tǒng)是衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)等高新科技多方位、深度結(jié)晶的產(chǎn)物，由基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)五個(gè)部分組成，各基準(zhǔn)站與監(jiān)控分析中心間通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接成一體，形成專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。以其精度高、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化以及高可靠性在工程測(cè)繪中也顯的日益重要和突出，已成為工程測(cè)繪應(yīng)用的發(fā)展熱點(diǎn)之一，本文針對(duì)其技術(shù)特點(diǎn)以及其在工程測(cè)繪中的應(yīng)用作了相關(guān)的分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：CORS系統(tǒng)；技術(shù)特點(diǎn)；工程測(cè)繪

CORS系統(tǒng)是現(xiàn)代GPS的發(fā)展熱點(diǎn)之一，隨著GPS技術(shù)的飛速進(jìn)步和應(yīng)用普及，它在城市測(cè)量中的作用已越來(lái)越重要。當(dāng)前，利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)CORS系統(tǒng)，以及廣泛應(yīng)用于測(cè)繪和氣象輔助預(yù)報(bào)、地震監(jiān)測(cè)、規(guī)劃建設(shè)、交通導(dǎo)航管理等諸多領(lǐng)域，在工程測(cè)繪中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。

一、CORS系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 CORS系統(tǒng)原理

CORS系統(tǒng)由基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)五個(gè)部分組成。各基準(zhǔn)站負(fù)責(zé)衛(wèi)星信號(hào)的捕獲、跟蹤、采集與傳輸。數(shù)據(jù)處理中心是系統(tǒng)的核心，用于數(shù)據(jù)分流與處理、對(duì)各參考站設(shè)備狀態(tài)、正常性進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理，以及向各類(lèi)用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)和計(jì)算服務(wù)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)把參考站GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)光纖專(zhuān)線傳輸至系統(tǒng)監(jiān)控分析中心，同時(shí)把系統(tǒng)差分信息傳輸至用戶。數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)向用戶播發(fā)定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)。用戶應(yīng)用系統(tǒng)包括用戶信息接收系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)型RTK定位系統(tǒng)、事后和快速精密定位系統(tǒng)以及自主式導(dǎo)航系統(tǒng)和監(jiān)控定位系統(tǒng)等。按照用戶實(shí)際的不同目的，可以分為測(cè)繪與工程用戶（厘米、分米級(jí)），車(chē)輛導(dǎo)航與定位用戶（米級(jí)），高精度用戶（事后處理），氣象用戶等幾類(lèi)[1]。

1.2 CORS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1.2.1 自動(dòng)化和智能化

CORS系統(tǒng)服務(wù)體系下能夠?qū)崿F(xiàn)工作自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)記錄功能、差分解算功能和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能等。

1.2.2 網(wǎng)絡(luò)化

隨著GPS差分解算技術(shù)的發(fā)展，并與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合，GPS參考站之間實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)和統(tǒng)一控制。在單參考站工作模式下，各個(gè)參考站獨(dú)立發(fā)送差分信息，互相不關(guān)聯(lián)。而多參考站網(wǎng)絡(luò)化的CORS系統(tǒng)中，單個(gè)參考站作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，GPS數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸、處理和存儲(chǔ)，所有GPS參考站通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心形成一個(gè)高度網(wǎng)絡(luò)化群體。

1.2.3 快速定位

CORS系統(tǒng)在其服務(wù)范圍內(nèi)可以實(shí)時(shí)地獲取高精度的三維坐標(biāo)成果，能夠?qū)崿F(xiàn)GPS快速定位測(cè)量。

1.2.4 高可靠性

即使CORS系統(tǒng)參考站中一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)參考站不能正常工作，也可以由剩下的可正常工作的參考站進(jìn)行解算，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。此外，網(wǎng)絡(luò)RTK流動(dòng)站采用固定的通信數(shù)據(jù)鏈（GPRS/CDMA），減少了無(wú)線電噪聲干擾，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)鏈路可靠性。

二、CORS系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

隨著城市建設(shè)速度的加快，對(duì)原有控制點(diǎn)破壞較大，造成了人力、物力和財(cái)力的極大浪費(fèi)。CORS系統(tǒng)的建立，則大大提高了測(cè)繪精度、速度與效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和成本，省去了測(cè)量標(biāo)志保護(hù)與修復(fù)的費(fèi)用。隨著CORS基站的建設(shè)和連續(xù)運(yùn)行，就形成了一個(gè)以永久基站為控制點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，可以利用它對(duì)外開(kāi)放使用，做出更多的社會(huì)效益[2]。

2.1 CORS系統(tǒng)在海域測(cè)繪中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著涉海項(xiàng)目建設(shè)的增長(zhǎng)和海域使用狀況調(diào)查的開(kāi)展，CORS網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋到海域，而且與地面基準(zhǔn)體系一致，解決了以前無(wú)法利用傳統(tǒng)的大地測(cè)量方法均勻地在海上布設(shè)高精度的大地測(cè)量控制點(diǎn)、基準(zhǔn)體系不統(tǒng)一的問(wèn)題，成為海域測(cè)量必不可少的工具。

2005年?yáng)|莞市集成了GPS網(wǎng)絡(luò)RTK、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字中繼、分布式軟件、運(yùn)程船控、移動(dòng)通信當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)，建成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)地級(jí)市全覆蓋的CORS系統(tǒng)。整個(gè)地區(qū)及鄰近海域內(nèi)的用戶都可根據(jù)該CORS系統(tǒng)完成各種精密定位、快速和實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航等工作，還能滿足海洋測(cè)繪等方面對(duì)定位導(dǎo)航服務(wù)的需要。

2.2 CORS系統(tǒng)在城市測(cè)繪工程中的應(yīng)用

與常規(guī)測(cè)量作業(yè)模式相比，CORS系統(tǒng)在城市工程測(cè)繪應(yīng)用上，具有以下明顯優(yōu)勢(shì)：覆蓋范圍廣、可用性高，系統(tǒng)可提供全天候不間斷的服務(wù)，受氣候、通視條件、地形和季節(jié)等因素影響和限制較少；數(shù)據(jù)安全可靠，沒(méi)有誤差積累，精度水平在系統(tǒng)的有效覆蓋范圍內(nèi)大致均勻，可以避免臨時(shí)基站選站不當(dāng)而引起的起算偏差；提高工作效率，節(jié)約資源，勞動(dòng)強(qiáng)度低。

2.2.1 在控制測(cè)量中的應(yīng)用

隨著城市建設(shè)速度的加快，各路段路面需不定時(shí)進(jìn)行翻修、拓寬，以傳統(tǒng)支站方式要花大量人力重新布設(shè)，不但保證不了精度，還造成巨大浪費(fèi)。隨著CORS系統(tǒng)的建成和運(yùn)行，各測(cè)繪單位均使用同一地區(qū)的CORS系統(tǒng)重新布設(shè)的控制點(diǎn)，就相當(dāng)于不同時(shí)段測(cè)量的同基準(zhǔn)的控制測(cè)量，測(cè)出的新舊控制點(diǎn)的精度一致。城市控制測(cè)量用GPS靜態(tài)測(cè)量方法獲得，相比于常規(guī)控制測(cè)量，不再需要點(diǎn)間必須通視的外業(yè)條件限制，且精度也比常規(guī)測(cè)量的精度高。

2.2.2 在數(shù)字測(cè)圖中及地籍測(cè)繪的應(yīng)用

在比較開(kāi)闊的地方，可以直接使用網(wǎng)絡(luò)RTK進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，一人就可完成野外作業(yè)，不需要在控制點(diǎn)上設(shè)站，節(jié)約了大量的時(shí)間。

2.2.3 在線形工程測(cè)圖及勘測(cè)定界中的應(yīng)用

CORS系統(tǒng)在線形工程中具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。在沿海城市的海堤的帶狀地形圖測(cè)量和勘測(cè)定界測(cè)量、城市中的市政道路的勘測(cè)定界及施工中的線路線形放樣測(cè)量中，直接連接接收機(jī)，待固定解之后就可用于碎步點(diǎn)測(cè)量，摒棄了先布設(shè)首級(jí)控制點(diǎn)的傳統(tǒng)測(cè)量模式[3]。

2.2.4 CORS系統(tǒng)在變形監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

CORS的建立，可以對(duì)工程建設(shè)進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效、長(zhǎng)期的變形監(jiān)測(cè)，對(duì)災(zāi)害進(jìn)行快速預(yù)報(bào)。對(duì)于特大型橋梁變形監(jiān)測(cè)，由于受車(chē)輛、風(fēng)荷等諸多因數(shù)影響傳統(tǒng)常規(guī)測(cè)量?jī)x很難保證高精度、實(shí)時(shí)、長(zhǎng)期變形監(jiān)測(cè)，同時(shí)傳統(tǒng)的測(cè)量方法需投入較多人力、物力、財(cái)力；對(duì)于一些水庫(kù)壩體、重要建筑物傾斜、沉降變形；區(qū)域地面沉降等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象設(shè)立足夠數(shù)量的GPS 觀測(cè)點(diǎn)采用CORS 不間斷的傳遞數(shù)據(jù)，處理后的數(shù)據(jù)計(jì)算變形量，對(duì)此后變形進(jìn)行分析預(yù)報(bào)，對(duì)不利災(zāi)害變形數(shù)據(jù)及時(shí)提供決策者采取預(yù)防措施。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，CORS是目前國(guó)內(nèi)乃至全世界GPS的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，目前各發(fā)達(dá)國(guó)家正在建立綜合性的CORS服務(wù)網(wǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)不同行業(yè)已經(jīng)陸續(xù)建立了一些專(zhuān)業(yè)性的衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，為滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)信息化的需要，一大批城市、省區(qū)和行業(yè)正在籌劃建立類(lèi)似的連續(xù)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一個(gè)連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的階段。CORS將是城市信息化的重要組成部分，并由此建立起城市空間基礎(chǔ)設(shè)施的三維、動(dòng)態(tài)、地心坐標(biāo)參考框架，是數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)。CORS建設(shè)為測(cè)繪工作提供了一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)，能夠有效的解決不同行業(yè)、不同部門(mén)之間坐標(biāo)系統(tǒng)的差異問(wèn)題，將會(huì)給城市工程測(cè)繪事業(yè)帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳楓.論CORS系統(tǒng)在城市工程測(cè)繪中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，13：7-8.