CORS系統在國土測繪中的應用研究

左寧龍

摘要：CORS（Continuous Operational Reference System）是利用多基站網絡RTK技術建立的連續運行衛星定位服務綜合系統。它是由衛星定位技術、計算機網絡技術、數字通訊技術等高新科技緊密結合繼而研發出的高端科技產品。隨著我國市場經濟的迅猛發展，CORS技術在國民經濟建設中的作用也越來越重要，特別是在城市測繪中其更是帶來一場里程碑的變革。

關鍵詞：CORS系統;國土測繪;應用

1 CORS系統簡介

1.1 ?CORS系統結構

CORS系統在技術算法上分為三種，即主輔站技術、FTK技術以及VRS技術，其將網絡化的理念融入基礎測繪應用中，實現GPS動態監測基準的連續性、長期性以及永久性。對于傳統的測繪工作而言，CORS系統是高程控制與平面控制測量方法的一大改革，具有創新的時間信息與位置信息的服務模式。在測繪工作中采用CORS系統無需采用逐級控制、分級布網的模式，而且省去了布設大量測量控制點的環節。具體而言，CORS系統的基本結構包括以下幾個部分：基準站網、數據傳輸系統、數據播發系統、數據處理中心以及用戶接收應用系統等等，整個系統中，監控分析中心、基準站由數據傳輸系統連接起來，形成一個專用網絡。通過該網絡用戶所獲得的時間基準與空間基準不僅精度高，而且體現出動態性、連續性的優勢;在國土資源測繪過程中可以獲取精度更高的實時定位服務，提高了國土資源系統相關技術的標準化與系統化。

基準站網由多個基準站組成，每個基準站分布均勻，其主要作用是提供監測服務，并且對GPS衛星觀測數據進行采集;數據播發系統的主要作用是利用各種形式播發定位導航數據，包括UHF電臺、移動網絡及因特網等;由傳輸軟件控制模塊、相關硬件設備組成的數據傳輸系統，主要作用是把各基準站的數據傳送至監控分析中心，整個過程利用光纖專線高效完成;數據處理中心是整個CORS系統的核心部分，其在接收到各基準站數據后再進行相關數據處理;用戶應用系統中又包含了數個子系統，具體有監控定位系統、自主導航系統、RTK定位系統、事后定位系統及用戶信息接收系統等等;根據具體的應用類型又可以將用戶應用系統分為氣象用戶、高精度用戶、車輛定位與導航用戶、工程與測繪用戶等等多種。

1.2 CORS系統的優點

1.2.1 自動化和智能化

CORS系統服務體系下能夠實現工作自動化，實現了自動記錄功能、差分解算功能和坐標轉換功能等。

1.2.2 網絡化

隨著GPS差分解算技術的發展，并與網絡通信技術相結合，GPS參考站之間實現了互聯和統一控制。在單參考站工作模式下，各個參考站獨立發送差分信息，互相不關聯。而多參考站網絡化的CORS系統中，單個參考站作為網絡的節點，GPS數據通過網絡鏈路傳輸、處理和存儲，所有GPS參考站通過系統的數據中心形成一個高度網絡化群體。

1.2.3 快速定位

CORS系統在其服務范圍內可以實時地獲取高精度的三維坐標成果，能夠實現GPS快速定位測量。

1.2.4 高可靠性

即使CORS系統參考站中一個或少數幾個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行解算，極大地提高了系統的可靠性。此外，網絡RTK流動站采用固定的通信數據鏈（GPRS/CDMA），減少了無線電噪聲干擾，實現了數據鏈路可靠性。

2 CORS系統在國土資源測繪中的操作應用

2.1 CORS系統設置及相關要求

在應用CORS系統過程中，進行網絡RTK測量時，只需在系統中接入一臺或幾臺流動站即可獲取待測圖根點或碎部點的坐標，無需單獨架設基準站，實施過程中要在流動站控制手簿中做好相關網絡設置，包括名稱、方式、APN、地址、端口、接入點及用戶和密碼等等;坐標系統在工程設置模塊編輯，需輸入相關參數，包括系統名稱、橢球名稱、中央子午線、投影方式與具體比例尺等等。

2.2 流動站外業施測

2.2.1 測量圖根點。圖根控制測量的操作要點包括以下幾個方面：用三角架架設流站，保證對中整平，天線高量測至毫米級別;開始觀測前儀器要恢復初始化狀態，獲取固定解;如果在特定時間內無法獲得固定解，可以將通信鏈路斷開后重復初始化操作;每個圖根點以3s采樣率至少觀測兩個測回，每測回觀測25歷元;每測回間的平面坐標較差控制在4cm以內，最終結果選擇兩測回的平均值;保證每測回圖根控制點的測量定位結構為固定解，測量過程中，要將圖根控制點的平面收斂精度控制在2cm以內，且高程收斂精度要控制在3cm以內，并保持續穩定才能開始記錄;對每個圖根控制點兩次測量的平面與高程較差進行比對，可以計算出圖根控制點的點位中誤差、最大點位中誤差、高程中誤差以及最大較差等相關數據。

2.2.2 測量碎部點。利用CORS系統中網絡RTK技術測量碎部點過程中，要專門設定一人進行流動站控制手簿的操作，在待測的碎部點進行采集，然后將繪圖編碼輸入進去，控制手簿會將采集的數據自動存儲起來;測量出某個區域內的地形與地物點位后，再將其傳輸至計算機數據庫中，利用繪圖軟件進行分析，然后將所需的地形圖輸出。利用RTK技術進行點位測量，最大的特點是對點間的通視條件沒有要求，無需頻繁換站也可順利測量;而且可以實現多個流動站的同步作業，測圖的工作效率得到大幅提升。不過需要注意一點，即對于一些遮蔽地帶而言，在接收GPS衛星信號時可能會受到影響，所以要采用全站儀進行配合施工，碎部測量可以通過極坐標法或圖解法來實現。

2.3 CORS系統的應用注意事項

在操作CORS的系統過程中需要注意以下三點：

首先，由于多個因素均會對網絡RTK的應用產生影響，因此在操作過程中要對網絡狀態進行全面檢查，以保證其可靠性;在做任何一項作業前，均要在測區附近確定下一個已知控制點，獲得固定解后要進行測前檢查，保證檢查結果合格才能進行下一步的數據采集。如果測前檢查不合格，則要將連接及時斷開，然后重新啟動，重新連接，獲得固定解后再進行測前檢查，直至檢查合格方可。通常在結束一個測段后，還要在附近尋找另外一個控制點，然后再進行測后檢查，測后檢查的主要作用是對數據采集過程精度的可靠性進行判斷。

其次，在控制測量中要注意采用三角架，主要目的是提高對中精度;而且每次完成一測回的測量后要重新擺設三角架，進行重新對中，然后再與接收機相連接，以保證成果數據的精度。

最后，在選擇觀測條件時，測量過程中要注意避開干擾源，防止其他信號的干擾，有些區域RTK無法獲得信號，包括一些建筑具有較強的反射性、水面面積較大、通信發射塔、高壓輸電線路、植被比較密集的區域等，均無法工作。

3 結語

總之，CORS系統是基于現代GNSS技術、計算機網絡技術、移動通信技術及實時定位技術的大型定位與導航綜合服務網絡，在國土資源測繪過程利用CORS，可以提高獲取相關地理特征與空間數據的效率與精度。

參考文獻

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