CORS在電力設計工程測量的應用

蘇詩培

（福建永福工程顧問有限公司　福建　福州　350108）

CORS在電力設計工程測量的應用

蘇詩培

（福建永福工程顧問有限公司福建福州350108）

伴隨改革開放程度的不斷加深，我國在諸多方面均取得了相應的發展成績，而其中又以電力事業的發展速度最為顯著。從當前來看，電力工程的建設規模不斷擴大，其工作任務也變得較為繁重，并且目前對安全水平也提出更高的要求，這便需要電力工程勘測應具有更良好的測量技術及方法，以不斷提升自身工作效率。在電力工程建設過程中，電力工程測量是一項至關重要的內容，電力工程伴隨測量設備及其手段的不斷完善，其效率也得到了相應的提升。本文將通過相關實踐經驗，闡述電力設計工程測量中CORS技術的應用，力求為相關工作者日后從事此方面研究提供一定的參考價值。

CORS；電力設計；工程測量；應用

CORS即連續運行衛星定位綜合服務系統，它是GNSS（全球導航衛星系統應用的發展熱點，主要集成了無線通信、GNSS導航定位、測繪以及計算機等多種技術，并提供動態連續空間框架以及移動定位等空間方位信息的服務。CORS是建立與維持相關地區高精準度靜態以及動態地心三維坐標參考框架基礎設施，能夠提供給用戶導航、授時、定位、測向、測速、測量氣象參數、測形變等服務，現已廣泛應用到水利、測繪、地震、氣象、交通、國土資源、農業、林業、消防、公安、城市規劃等諸多單位部門，以此滿足交通管理、氣象預報、工程測量、基礎測繪、環境監測、災害監測、精細農業等領域信息化建設的需要。同時，還能夠為政府管理部門及決策部門提供及時、可靠的動態信息，不斷提升城市管理水平及其應變水平，最終推動空間定位技術應用產業化和社會化的進程。

1　CORS技術的基本原理

1.1關于CORS的概念

從當前來看，我國對于CORS仍沒有一個統一性的概念，按照當前建設、運行模式及其功能暫時下了這樣的定義：

可以將連續運行參考站系統即CORS，定位成一個或者多個連續運行且固定的GPS參考站，應用數據通信、計算機技術以及互聯網技術構成的網絡，隨時向不同需求、不同層次以及不同類型的用戶自動提供已經經檢驗完畢的不同類型GPS觀測值、各種狀態、改正數信息及其相關服務項目的系統。CORS集計算機網絡技術、RTK技術、數據通信技術以及GPS主板技術于一身，成為當前GPS測量技術的主要發展方向，它解決了傳統RTK的諸多問題，推動了GPS在測量及其行業領域當中的應用。

1.2CORS基本結構

一般來說，CORS都是由參考站子系統、數據通信子系統、數據中心以及用戶應用子系統構成。其中參考站子系統是由多個分布合理且連續運行的參考站構成，它是CORS的數據源，主要應用在獲取、跟蹤、記錄及傳輸衛星信號；數據通信子系統主要包含參考站和數據中心通信系統以及數據中心和用戶通信系統，通信方法可以使用無線網絡或者有線網絡；數據中心作為CORS的大腦，它是系統穩定、安全運行以及持續不斷提供定位服務的保障，此子系統具體分成用戶管理中心以及系統數據中心兩大部分，通常由網絡傳輸設備、服務器、電源設備、工作站、軟件系統、數據記錄設備以及系統安全設備構成，主要進行參考數據的接收，并對數據實施分析、計算、處理、貯存及監控，形成用戶需要的數據信息，不斷向用戶發出各種需要的數據信息，同時針對用戶實施有效性管理；用戶應用子系統主要包含用戶信息接收系統、網絡RTK定位系統、事后及實時快速精密定位系統以及監控定位系統和自主導航系統等等，按照用戶應用系統的應用精度可以具體分成米級用戶系統、亞米級用戶系統、分米級用戶系統以及厘米級用戶系統等等。

2　CORS技術在電力設計工程測量中的應用

本工程以漳州格林-錦湖220kV線路作為試點，比例尺為1：2000，其中是以山地和丘陵為主的地形。充分結合工程項目技術規定，在實際實施過程中科學合理的利用CORS技術進行像控點的測量，而且取得了良好的效果。像控點的精度要求是：平高控制點和平面控制點相對鄰近基礎控制點的平面位置中誤差不能大于圖上±0.1mm，也就是像控點對鄰近基礎控制點的平面位置中誤差不能大于±0.2m；平高控制點和高程控制點對鄰近基礎控制點的高程中誤差不能大于基本等高距的1/10，也就是說像片高程控制點對鄰近基礎控制點高程中的誤差平地不能大于± 0.1m，同時山地不能大于±0.2m。通過CORS技術來測量平面位置精度能夠達到±7cm，高程精度能夠達到±20cm，達到了像控點測量對于精準度的規定值。

（1）為有效確保本線路工程的精準度以及后期線路終勘定位的需要，一共設置了6處K點。應用了4個福建省C（三）級控制點552P、553P、561P、562P進行約束平差，使用南方公司所提供的平差處理軟件進行計算之后，其二維約束平差之后的平面誤差分布于0.0049～0.016101之間，其相對誤差分布于1：9103～1：836515之間，并且精準度達到了規范的要求。

（2）此實測地區的控制點使用的平面坐標系統為1980西安坐標系，它的中央子午線L0為117°00′，其高程系統為1985國家高程基準。

（3）GPS網網型應用了邊點混合連接式來連接，其中圖形為封閉的狀態。GPS網則由非同步獨立觀測邊形成閉合環。網圖具體參見圖1。

圖1　漳州格林-錦湖220kV線路工程的GPS網網圖

（4）在此次作業過程中，外業觀測時間段長度都超過了60min。

3　精度分析

為有效檢驗CORS技術系統測量像控點的實際精度，應該首先完成E級GPS網的靜態觀測，獲得JGK1～JGK6的坐標和高程，同時通過CORS技術對JGK01～JGK06實施動態測量工作，獲得6個K點測量值，并對E級GPS網靜態測量平差之后的高程與坐標作出對比，從而經驗出其實際精準度。

（1）平面精準度的比較結果，參見表1。

表1　平面精度的比較結果

（2）高程精準度的比較結果，參見表2。

表2　高程精準度的比較結果

通過比較CORS測量的坐標和E級GPS網坐標，可以看出采用CORS技術測量達到了像控點測量對于精準度的規定。由于在采用CORS技術進行測量時，根據數據控制中心各個參考點號的觀測數值，系統建立一個區域誤差模型，對空間點進行定位，并且將誤差從觀測數據中消除，加上CORS系統提供載波相位差分改正信息，將多個參考點號的觀測資料進行有效組合，最終求解，所以利用CORS技術進行電力工程測量是可靠的。

4　CORS的發展

我國發展CORS技術已經顯得越來越緊迫和必要，尤其是近年來，國內諸多行業已相繼建立起專業性衛星定位連續運轉網絡，為更好的滿足建設國民經濟信息化的要求，不少城市、行業正籌備建立相似的連續運行網絡系統，連續運行參考站網絡系統正迎來建設高潮。我國一些省市應初步建成或者正在建立類似的CORS系統。由于對其潛在功能的深度開發，在GPS大地測量方面的利用，并利用授權撥號登陸以及對外開放網絡使用權限，從而實現了用戶GPS高精度差分定位，獲得了良好收益。

針對當前CORS存在的一些問題，部分地區提出了“服務當前、面向未來可拓展型SOUTH-CORS”的應對措施。SOUTHCORS提供了從單基站到多基站和多基站網絡系統整套應對措施。在條件允許的基礎上，多個SOUTH-CORS單基站多增了中央控制器軟件。此種可拓展型方案能夠使不同用戶單位按照自身要求選用科學的應對措施。

經過全國各地區不斷建立CORS系統，部分區域CORS系統利用系統數據共享CORS系統也勢必會服務范圍更廣的地區和用戶。

5　結語

總而言之，伴隨當前電力企業的持續發展以及數據采集工作在電力行業當中應用的日趨廣泛，CORS技術系統作為一個連續的、動態的定位框架基準，它也能夠實時獲取高精準度的空間數據以及重要地理特征的城市基礎設施。同時，CORS還能夠在城市區域當中向諸多用戶同時提供高可靠性、高精準度且實時的定位信息，這將會對采集及應用電網基礎地理信息發揮深刻的影響作用。

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2015-9-7