淺談CORS技術在礦山斷面測量中的應用

鐘曉滿

【摘 要】由于CORS技術的快速發展和生產中的應用，給測繪工作帶來迅速方便地采集數據，得到各地形特征點高精度的三維坐標，這一系列實測數據在軟件的支持下通過自動存貯、傳輸，繪制圖件，得出各種測繪成果。工作人員可以十分方便地利進行方案比選、優化、輸出各種圖紙和設計所需文件。這種測繪設計一體化模式，大大提高了測繪工程的質量和速度，具有明顯的優越性。因此，部分傳統的測量技術工作也將逐步被替代。礦山斷面測量（section survey）一般是對礦山某一方向剖面的地面起伏、開采平臺進行的測量工作。通常分為：橫斷面、縱斷面測量，縱斷面測量是礦山縱深方向測量線路中中線樁地面高程，具體施測方法與一般水準測量（路線水準測量）、地形測量相同，其成果可繪制礦山開采采剝面橫斷面、縱斷面圖，供礦山開采設計、安全評估等使用。以下是CORS技術在礦山測量、礦山斷面測量中的應用，給今后礦山開采、規劃、整治提供參考。

【關鍵詞】斷面測量 CORS技術 網絡RTK

1 CORS技術

1.1 CORS技術

CORS最早誕生于上世紀末，為Continuously Operating Reference Station的英文縮寫，中文意為“連續運行參考站”。最早建設的參考站，是以單參考站的形式，采用無線電廣播的形式為用戶播發差分信息，用戶接收機得到差分信息進行差分改正后獲得精度較高的定位服務。隨著無線通信技術、計算機網絡管理技術的進步，采用多個參考站進行聯合解算從而使流動站獲得的測站數據精度得到提高，這類采用整網或多個參考站解算進行定位的技術形成CORS技術。

1.2 CORS系統

CORS系統是網絡RTK（Real-Time Kinematic）系統的基礎設施，在此基礎上就可以建立起各種類型的網絡RTK 系統，同時網絡RTK差分定位也是CORS產生的主要原因和最主要的應用之一。網絡RTK也稱多參考站RTK，是近年來在常規RTK、計算機技術、通訊網絡技術的基礎上發展起來的一種實時動態定位新技術。采用網絡RTK，參考站不再是單獨存在，而是多個參考站組成一個相互關聯的網絡，通過網絡將數據實時傳輸到數據中心，由數據中心解算差分信息并提供用戶。這樣，CORS演化為Continuously Operating Reference System，即“連續運行參考系統”。因此，CORS可定義為：一個或若干個固定的、連續運行的GNSS參考站，利用現代計算機、數據通信和互聯網（LAN/WAN）技術組成的網絡，實時地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動地提供經過檢驗的不同類型的GNSS觀測值（載波相位，偽距），各種改正數、狀態信息，以及其他有關GNSS服務項目的系統。

CORS系統徹底改變了傳統RTK測量作業方式，特別在礦山測量工作中其主要優勢表現為：①改進了初始化時間、擴大了有效工作的范圍；②采用連續基站，可以隨時隨地觀測，使用方便，提高了工作效率；③擁有完善的數據監控系統，可以有效地消除系統誤差和周跳，增強差分作業的可靠性；④不需架設參考站，真正實現單機作業，減少了人員、節省費用；⑤使用固定可靠的數據鏈通訊方式，減少了噪聲干擾。

2 CORS技術在礦山斷面測量中的應用

2.1控制測量

傳統的控制測量技術要求較高，必須實現點間通視，需要消耗較多的時間及人工，且準確度不理想，如三角測量技術、導線測量技術等，在外業中，對其測量程度的精確度無法把握。而在GPS技術下進行靜態相對定位測量時，雖然其不需要進行點間通視工作，對各種控制測量的精確度較為理想，但是其需要對數據進行較為復雜的處理，在實時定位中準確度有待提高，也由于其準確度不理想的原因，在內業處理完畢后，還需要重復進行一次測量檢查，效率較低。而CORS的控制測量能夠收集到連續運行參考站網GPS的各項數據，配合礦區的首級控制點定位系統的各項數據，形成一個完整的高等級控制網絡系統，優化礦區控制網的等級。在測區內沒有符合斷面測量要求的控制點時，應充分利用CORS技術建立能滿足測量要求的首級平面控制和基本高程控制，其坐標高程系統應與采用的地形圖所采用的坐標、高程系統一致。控制點平面和高程控制點其密度和精度應能滿足斷面測量要求，

2.2斷面測量

CORS技術的應用，在礦山斷面測量上比以往的全站儀相比可以隨時隨地的進行點觀測，不需架設參考站，真正實現單機作業，給測繪工作帶來迅速方便采集數據，及時得到各地形特征點高精度的三維坐標，這一系列實測數據通過自動存貯、傳輸，在軟件的支撐下完成圖件繪制等測繪成果。

2.2.1橫斷面測量

根據設計要求選定斷面位置，端點，按一定規則或里程編定斷面線號，直接在斷面線上選取不同變化點位置進行實地測量點的平面坐標和高程數據。

橫斷面圖內容主要包括圖名、水平與豎直比例尺、高程系統、地表線和地表性質、中心線樁編號和地面高程等。在同一張圖上繪制幾個橫斷面時，要按樁號順序使中心樁位置位于同一垂線上。

2.2.2縱斷面測量

一般在兩個橫斷面間加測一定密度的礦山中泓點或地形變換點。因縱斷面圖的橫向比例尺較小，間距可從大于或同比例尺的地形圖上量取，礦山采掘深度或斷面中心點高程可在各自的橫斷面上獲取或實地測量。

縱斷面圖還應包括轉折點的樁號、有構筑物時應標明位置和名稱。

3 結語

由于礦區地形較為復雜，山地和丘陵地帶較多，通視條件較差，因此礦區的斷面測量工作具有一定的難度。利用傳統測量技術對礦山斷面測量難以進行，而在礦山斷面測量中采用CORS技術則能有效克服上述缺點，有效完成礦區控制點加密，縱、橫斷面圖測量，工程作業調度，地質填圖等方面的工作，大大提高了測繪工程的質量和速度，具有不僅工作效率高，受外界條件影響小等特點。因此，CORS技術在礦山斷面測量中具有一定的實際意義。但是CORS 技術也有其缺點，對衛星和無線電通訊具有較高依賴性，并且需要穩健的數據鏈，有時會出現無法正常作業的情況，這就需要我們對CORS 技術進行相關的研究，做到衛星信號無死角，無線通訊不間斷，以實現對其不斷完善的目的，切實提高測繪工程的工作效率。