CORS在工程測量中的應用及發展趨勢

穆寧

CORS在工程測量中的應用及發展趨勢

穆寧

（安徽省水利水電勘測設計院勘測分院 安徽蚌埠 233000）

CORS的全稱為連續運行衛星定位系統，其本身具有較廣的覆蓋面、較強的實時性、較高的精度、低廉的成本和操作方便等一系列的優勢。尤其是在具備網絡RTK測量功能之后，C0RS系統使得傳統測量作業的模式得以轉變，有效地促進了測量工作效率的提升。基于此，本文對CORS在工程測量中的應用及發展趨勢進行了分析和介紹。

CORS；工程測量；應用；發展趨勢

引言

GPS盡管目前在工程測量的各項工作中得到了廣泛應用，然而在實際的操作中存在著較多的問題，比如不均勻的點位放樣和測量精度、需要對基準站進行重復架設、較小的作業半徑等。GPS技術的出現使得GPS中的很多問題得到了有效解決，尤其是實時動態RTK技術在近幾年實現了突飛猛進的發展，有效地提升了測繪成果的高效性、實用程度和測量精度。作為一種新的GPS技術，CORS技術在很多地區迅速普及。因此，有必要對CORS在工程測量中應用進行進一步地探究。

1 CORS技術的原理和主要結構

1.1 CORS技術的原理

CORS對很多先進的通訊技術和網絡技術等進行了應用，并且以這些技術為基礎形成GNSS基準參考站，隨后連接不同的基準站和數據處理中心。由數據處理中心處理不同基準站上觀測到的數據，隨后將各種相關的數據信息提供給用戶。利用GNSS接受機用戶就能夠得到CORS的差分信息，并且最終得到精確的定位結果。CORS主要包括主輔站技術、區域改正技術和虛擬基準站技術等[1]。其中的主輔站技術主要是采用一個公共的整周未知數水平對相位距離進行簡化，對全部的主基準站的坐標差和差分改正數進行播發，對相對于主基準站的輔基準站的坐標差和差分改正數進行播發，通過這種方式有效地降低數據在基準站網絡中的播發量。區域改正技術主要是對基準站已知坐標和GPS基準站觀測數據的相關信息進行利用，通過計算的方式獲得與空間或者時間有關的基準網范圍之內的誤差改正數，并且在觀測值中對其進行應用，將與空間和時間有關的一系列的誤差消除掉，最終能夠確保定位結果具有較高的精度。虛擬基準站技術主要是通過對實時觀測的數據和不同基準站的坐標的利用，對某一區域內的實時誤差模型進行結算，隨后通過一定的流動站概略坐標和數學模型將某個與流動站相臨近的虛擬基準站的觀測數據模擬出來，隨后將觀測方程建立起來，對流動站到虛擬基準站之間的超短基線進行解算（見圖1）。

1.2 CORS技術的結構和組成

圖1 CORS系統基準站示意圖

CORS系統的組成結構如下：①基準站子系統：基準站子系統能夠連續地定位跟蹤GNSS衛星，并且對其中的各項數據進行采集和記錄，隨后向系統的數據管理中心傳輸數據。②數據處理中心：在CORS系統中數據處理中心屬于核心部分，其能夠有效地保障CORS系統運行的穩定性和安全性。數據處理中心主要是對衛星定位數據進行分析、處理和存儲，而且還可以對生成的差分改正數據進行傳輸、分發和維護管理。③數據通信系統：利用光纖網絡、移動無線網絡等各種方式聯系用戶、基準站網和數據處理中心，使其形成一個整體[2]。④用戶應用系統：在CORS中用戶應用系統屬于一個最終的應用終端，其主要的組成部分為通信模塊和GNSS接收機。用戶利用接收機可以對衛星定位信號進行接受，而且還可以初步的處理數據，數據處理中心的數據能夠與其衛星定位信號進行交換，最終可以獲得具有很高精度的差分改正信息，這樣就能夠進行精確的定位服務。圖2為CORS系統的組成結構示意圖。

圖2 CORS系統的組成結構示意圖

2 CORS技術的應用優勢

CORS技術與傳統的RTK測量作業相比主要具有以下幾個方面的優勢：①CORS技術可以將一個統一的基準提供給區域測繪工作，這樣就可以使不同部門和不同行業之間存在的不同坐標系統的問題得到根本性的解決；②其能夠將不同精度的數據服務提供給不同的服務客戶；③其有效地拓寬了GPS的有效服務范圍；④用戶通過連續基站能夠隨時進行觀測，具有更高的方便性，而且工作效率變得更高；⑤其數據監控系統非常完善，因為能夠將各種系統誤差的影響消除或減弱掉，所以其定位結果具有更高的可靠性和更高的精度；⑥由于不用對基準站進行架設，因此用戶能夠進行單機作用，有效地降低了用戶的費用[3]；⑦其數據鏈通訊方式具有固定可靠的特點，所以能夠降低噪聲的干擾；⑧其能夠將遠程INTERNET服務提供給用戶，因此能夠進行數據共享，而且還可以將下載服務提供給高精度要求的客戶。

3 在工程測量中CORS的應用和發展趨勢

3.1 在工程測量中CORS的應用

作為一項新技術，CORS系統可以做到不間斷全天候的運行，同時具備低成本、高可靠性、高精度、高效率等一系列的優勢，因此被廣泛地應用在了工程測量工作中。

3.1.1 在控制測量中的應用

以不同的控制測量精度要求為依據，一般會采用后處理靜態和快速靜態等不同的方式進行控制測量。其中的后處理靜態測量主要是利用雙頻GNSS接收機來實現的，以控制點要求的等級和精度等可以將觀測時段確定下來，一般采用10s、15s、30s的數據采樣率。GPS控制點在測區內的靜態測量大數據和網絡下載的周圍基準站數據等能夠組建為靜態網，利用數據處理的方式，就能夠將控制點的坐標獲得，并且在高等級控制測量工作中進行應用。快速靜態定位模式需要在不同的流動站上由GPS接收機實施靜止的觀測，一般需要5～10min的時間。在具體的觀測中，控制測量需要對衛星和基準站的同步觀測數據進行同時接收，并且對用戶站的坐標和整周未知數的坐標進行實時地解算[4]。

3.1.2 坐標放樣

以CORS為基礎的網絡RTK技術能夠使傳統RTK技術存在的問題得到有效的解決，同時網絡RTK差分具有厘米級的精度，將一個普通的放樣工作完成只需要2～4s的測量時間，而且能夠達到1～3cm的精度，在整個過程中并不需要通視。

3.1.3 數字測圖

在比較開闊和地形不復雜的位置就可以選擇網絡RTK技術對碎部點進行測量，同時將草圖畫出，隨后就能夠在室內編輯成圖。此外，還可以直接通過網絡RTK對圖根控制點的坐標進行直接測量，隨后通過全站儀實施測圖作業，最終將數字化地圖形成。

3.1.4 變形監測

CORS系統能夠長期、有效、實時的監測工程建設中的變形情況，能夠及時地測報各種災害。因為存在著風荷和車輛等諸多因素的影響，在監測特大型橋梁變型的時候傳統常規測量儀往往具有較低的精度，并且不能夠進行長期、實時、高精度的變形監測，要浪費大量的財力、物力和人力。以監測對象為依據采用CORS技術設置充足的GPS觀測點就可以對變形數據進行不間斷的傳遞，然后按照數據將變形量計算出來，分析和預報變形的情況，便于及時地采取預防措施[5]。

3.2 在工程測量中CORS發展的趨勢

現階段網絡RTK技術還沒有達到成熟的水平，而且不具備統一的技術規范體系，因此很難實現有效地兼容，同時在生成系統模型的時候也具有較多的問題。不過，CORS系統未來在科技發展的同時必然會有越來越高的安全穩定性。目前在我國很多地區都開始應用CORS系統，在該系統不斷普及的過程中，局部區域CORS系統會由于區域連片服務和系統數據共享而提供更好的服務，并且會得到越來越廣泛地應用。

4 結語

在工程測量中CORS的應用具有重大的意義，其有效地促進了城市信息化的發展，而且還可以將一個統一的基準提供給工程測量工作，使得不同行業、不同部門之間存在的不同的坐標系統的問題得到有效解決。要想使CORS的優勢充分地發揮出來，就必須要不斷地加強對其網絡一體化和資源共享的研究，大力開發CORS的數據處理軟件。

[1]劉韶軍.淺議連續運行基準站網系統（CORS）的應用優勢[J].科技資訊，2014（28）.

[2]葉思遠.關于CORS系統在國土測繪中的應用剖析[J].智能城市，2016（07）.

[3]齊昌洋.CORS工作原理及其在工程測量中的應用[J].科技信息，2013（21）.

[4]吳寒，許超鈐，劉邢巍.基于CORS的現代測繪基準體系應用[J].全球定位系統，2016（03）.

[5]于憲煜，胡友健，牛瑞卿.CORS數據的地面變形和基準站穩定性分析[J].測繪科學，2016（07）.

U621.1

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1004-7344（2016）27-0191-02

2016-9-8