CORS基準站系統在司家營礦區的構建與應用

祖立慶，李愛民，張寶會，付志強，張明新，張國新

（河北鋼鐵集團礦業有限公司，河北 唐山 063600）

礦山測量作為礦山工程的“眼睛”，貫穿于整個礦山建設與生產工作中。但礦山測量工作往往受外界因素影響較大，控制點經常性因各種原因遭到破壞，日常的測量工作開展十分艱難。如何更快、更好、更方便的進行礦區測量是一個值得探討的問題。

隨著GPS技術、通信技術、計算機技術的發展，在礦區建立可以提供全天候實時服務的連續運行基準站（簡稱CORS）系統，成為了一個不錯的選擇。

1 CORS基準站技術概述

1.1 CORS基準站系統基本原理[1]

CORS系統是利用全球衛星導航系統GNSS,計算機、數據通信、互聯網絡技術,在一定區域內建立的長年連續運行的固定CORS基準站系統。CORS系統由連續運行基準站、數據處理服務器、數據通信系統和用戶單元四部分組成。

1.2 CORS基準站技術優點分析

CORS站RTK技術就是利用地面布設的一個或多個基準站組成GNSS連續運行CORS參考站。CORS站RTK技術集無線通訊技術、計算機網絡管理技術和GNSS定位技術于一體，是參考站網絡式GNSS多功能服務系統的核心支持技術和解決方案，其理論研究與系統開發均是GNSS技術科研和應用領域最熱門的前沿。

2 CORS基準站系統在司家營礦區的建立

2.1 CORS基準站選址[2]

基準站選址應首先收集基準站所在地區地形圖、交通圖、地質構造圖以及其他相關資料（已建站點、凍土及地下水），在圖上擬選基準站站址，分析附近地形、地質、交通等信息，然后進行現場踏勘，最終選定基準站位置。

綜合以上選址原則要求，結合司家營礦區地形圖、交通圖、水文地質圖等資料，經過現場實地勘查CORS基準站選在司家營北區運輸部旁邊鐵石山山頂上，屬于山頂站。基準站所在位置基巖穩定，地理無明顯變形，可長期使用。據司家營北區地測部不遠，具有良好的安全保障環境，便于地測人員維護、管理。而且該位置布設CORS基準站，覆蓋半徑30km能滿足司家營礦區各礦山建設的需要。

2.2 CORS基準站的建設[3]

基準站的建設依據施工設計進行，儀器為徠卡（Leica）公司提供，由北京華徠新虹負責創建，主要包括:觀測墩、觀測機房、工作室的建設以及防雷、電氣、通信、室外工程等輔助工程的建設。

啟動流動站在匹配好的礦區坐標系下采集控制點JFJ2、xbslq、ZFJ1、2#HFJ2坐標與原始靜態測量控制點坐標做對比，結果相對中誤差小于10mm，由數據精度可知利用CORS基準站可以滿足在司家營礦區進行D級點控制測量。

3 CORS基準站系統在司家營礦區應用[4]

通過司家營礦區CORS基準站系統的構建，為整個礦區提供了全天候實施網絡RTK服務，不需要再架設傳統的基準站，利用GORS基準站的載波相位觀測數據與流動站的觀測數據進行實時差分處理，并解算整周模糊度，就可以獲得厘米級精度的坐標數據。在司家營北區露天采場控制測量、邊坡檢測等項目，基建礦山前期地形測繪與施工放樣等工作中，CORS基準站系統都得到了很好的應用。跟傳統的基準站RTK測量技術相比，測量效率提高了30%以上，節省了大量的人力物力。

4 CORS基準站系統應用效益分析

（1）司家營礦區CORS基準站建成后，礦區內部各礦無需重復購置傳統參考站4臺，每臺傳統參考站購置費用約為27.5萬，共節約資金110萬。

（2）CORS基準站建成后，礦區共修測1:500、1：1000地形圖32幅，布設D、E級控制點35個，構建礦區GPS E級控制網，可節約測量費用約為5萬元左右。

（3）礦區內部地測人員完成露天采場的邊波監測工作，共完成平均19點，每年50次的沉降、位移觀測工作。參考國家監測收費標準，74元/點次，每年能節省費用7萬元左右。有效避免了采場因為滑坡、垮塌等事故的發生，間接節省了大量的工程費用。

（4）順利完成司家營南區各礦征地工作，供電線路選線、放線工作，井位定位等基建工作，節省測量費用100萬元以上。

CORS基準站系統的建立將網絡化概念引入到了司家營礦區的測量應用中，該系統的建立不僅給礦區測量工作帶來深刻的變革，實現了整個礦區測量工作的統一管理。而且也符合新的鋼鐵礦業發展形勢下，結構調整、補短板、降成本的要求，將為礦山建設的順利展開起到積極的作用。CORS基準站系統已經成為建設數字基礎設施之一，是司家營礦區向數字礦山建設邁進歷史上的一個重要里程碑。