CORS技術(shù)在管道測量中的應(yīng)用

彭楚峽 王軍 胡世云

摘? ? 要：本文對CORS技術(shù)在油氣長輸管道測量中的應(yīng)用進行研究。通過對CORS技術(shù)和油氣長輸管道測量現(xiàn)狀的分析，闡述了CORS技術(shù)在油氣長輸管道控制測量、數(shù)字化管道建設(shè)及管道安全運營方面應(yīng)用的技術(shù)思路與實施方法，得出了在油氣長輸管道測量中使用CORS技術(shù)比傳統(tǒng)測量方式更靈活方便，其安全性和穩(wěn)定性更高，在實踐中可以推廣使用。

關(guān)鍵詞：CORS;技術(shù);管道測量;應(yīng)用

1? 引言

在當前我國的石油天然氣運輸過程中，管道運輸是最為主要的一種運輸方式，這對于保障我國能源安全與數(shù)量供給有著非常重要的意義。進入21世紀以來，人們對于石油資源的依賴程度加深，因此也越來越需要研究CORS技術(shù)在管道測量中的作用，本文結(jié)合大量的研究背景，分析了一些可靠的實驗數(shù)據(jù)，提出了CORS技術(shù)在管道測量等方面的技術(shù)思路以及實施方法，希望能夠為管道的測量提供一些有力的工具。

2? CORS技術(shù)分析

CORS技術(shù)全稱叫做連續(xù)運行參考站系統(tǒng)，它是多個學(xué)科融合交叉的產(chǎn)物，是將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的GNSS技術(shù)、大地測量技術(shù)、地球動力學(xué)技術(shù)等方面深度融合，建立起了一個強大的一個或者多個連續(xù)的GNSS參考站，并且利用當前先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)崟r地為用戶提供各種各樣需求的數(shù)據(jù)包，CORS系統(tǒng)由基準站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)五部分組成，各基準站與監(jiān)控分析中心間通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接成一體，形成專門的網(wǎng)絡(luò)，提供專門的服務(wù)。

從上述的概念來分析，我們可以清晰地看出，CORS技術(shù)并不是單一的一種技術(shù)，它是大量學(xué)科的交叉融合以及各種技術(shù)和資源的集成，CORS技術(shù)可以為用戶提供高精準的定位導(dǎo)航服務(wù)，而且還具有連續(xù)的數(shù)據(jù)信息提供、區(qū)域內(nèi)間距均勻的分布特征，可以為不同的用戶提供不同需求的服務(wù)。

3? 我國油氣管道測量的現(xiàn)狀分析

油氣長輸管道測量主要有線路測量、穿（ 跨） 越工程測量、站址測量等，特點是線狀分布，地形地貌復(fù)雜多樣，經(jīng)常穿越河流和道路，觀測條件通常較差，部分地區(qū)控制點稀缺。

由于油氣長輸管道的線狀分布特點，GPS 靜態(tài)測量時需要搜集管道沿線大量的高等級平面、高程控制點資料并分段進行觀測計算，管道線路勘測中的帶狀地形圖測繪、中線測量、縱橫斷面測繪都需要測量大量的地形及油氣管道專業(yè)要素，數(shù)字化管道建設(shè)中需要對大量碎部點，如閥門、彎頭、水保、等進行定位測量，在運營階段的日常測繪、坐標放樣等方面也需要快速精確定位方法。為更好地服務(wù)于油氣長輸管道的建設(shè)和運營，需要一種更簡單快速精確的測量定位技術(shù)和安全保障解決方案。

4? CORS技術(shù)在管道測量中的應(yīng)用

4.1? 首級控制測量的應(yīng)用

實施 GPS 靜態(tài)控制測量時，需搜集測區(qū)范圍已有的國家高等級控制點成果，按照逐級布設(shè)的原則向下發(fā)展，高等級控制點作為整個控制網(wǎng)的基準和起算依據(jù)但由于高等級控制點破壞嚴重，加上油氣長輸管道呈線狀分布的特點，找到足夠數(shù)量并能在網(wǎng)型上均勻分布且對管道控制網(wǎng)形成有效控制的高等級控制點往往較困難，控制點資料申請審批、點位踏勘、聯(lián)測解算也需要大量時間和經(jīng)費，這對于當前工作來說是非常不現(xiàn)實的，如果運用CORS系統(tǒng)的話就可以避免這些缺點的發(fā)生。

通過上文分析CORS的特點我們可以指導(dǎo)，CORS系統(tǒng)是具有高精度基準站的坐標的，所以，它具有很強的定位功能，而且還能夠代替高級控制點進行工作，主要方法為：我們從一個靜態(tài)的觀測點入手，測量完成之后來控制周邊的CORS基準站，然后采用長基線解算軟件和精密星歷進行基線的解算，再以CORS基準站的精確坐標進行約束平差得到控制點在CORS系統(tǒng)下的成果，通過區(qū)域轉(zhuǎn)換關(guān)系和水準面模型得到管道控制網(wǎng)坐標系的成果。從整體上來說，這種方法有著較大的優(yōu)勢，它不僅極大地簡化了觀測成本和人工成本，而且還能夠保障較高的精度。

4.2? 圖根控制測量分析

從本質(zhì)上來說，CORS技術(shù)主要就是利用區(qū)域內(nèi)網(wǎng)狀分布的基準站的載波相位觀測數(shù)據(jù)，然后通過一個或者多個基準站作為基準計算和發(fā)播GNSS的改正信息，然后可以對區(qū)內(nèi)的用戶進行精準地定位，而且在整個過程中，CORS技術(shù)還利用差分消除了絕大部分的誤差，從而實現(xiàn)了厘米級的精度，CORS 系統(tǒng)為區(qū)域提供統(tǒng)一基準，解決不同行業(yè)測量成果的兼容性問題，測量作業(yè)穩(wěn)定性及成果可靠性更強，可以應(yīng)用于油氣長輸管道圖根控制測量。

不僅如此，在整個測量的過程中，該系統(tǒng)還可以用事帶有撥號功能的GPS雙頻接收機，通過GPRS/CDMA等方式連接到CORS以外的服務(wù)器之中，從而獲得差分的值，使得差分改正數(shù)，接著進行初始化測量之后即可使用，所以，從這個角度來分析，用戶操作起來十分便捷簡單，用戶僅僅只需要單機進行架站、連接以及觀測等方面的工作即可完成。

為驗證CORS的觀測精度和轉(zhuǎn)換參數(shù)精度，選取廣東省天然氣主干管網(wǎng)二期工程的部分圖根控制點進行GPS 靜態(tài)觀測，實測時每個點按2個時段、每次不低于60個歷元進行，再利用廣東CORS提供的坐標轉(zhuǎn)換服務(wù)將觀測成果轉(zhuǎn)換到 1980 西安坐標系成果，從最終的結(jié)果我們可以明顯地看出，數(shù)據(jù)的精準度以及轉(zhuǎn)換結(jié)果均符合當前的要求。

4.3? 高程控制測量分析

目前，國內(nèi)大多數(shù)省市級CORS中心與當?shù)厮拼蟮厮疁拭婢Ｐ投冀⒘寺?lián)系，可實時或事后通過格網(wǎng)內(nèi)插求取國家高程基準成果。似大地水準面模型是以一定分辨率建立的區(qū)域高程異常格網(wǎng)，在區(qū)域內(nèi)任何位置都可采用內(nèi)插數(shù)值方法獲取該位置的高程異常，根據(jù)觀測得到的大地高轉(zhuǎn)換到正常高。這種模式減少了繁重勞動，避免誤差積累對精度的影響，尤其對長輸管道的線狀地形，避免分段 GPS 高程擬合帶來的分段重疊地區(qū)成果不一致的情況。

在這一方面的實驗中，大量的學(xué)者也開展了詳細地實驗，并且建立起了大地水準面精化模型來求取高程的方法來進行細致地研究，首先通過CORS來獲取實測點的經(jīng)緯度以及大地的高，然后在使用被觀測地點的準面工具來獲取實際的高的數(shù)據(jù)，然后將CORS獲取的數(shù)據(jù)和實際的數(shù)據(jù)進行對比，相關(guān)的結(jié)果研究表明，使用似大地水準面精化模型求取高程能滿足油氣長輸管道高程控制測量的要求。但是在具體的實踐過程中，似大地水準面精化模型的使用在某些特定的區(qū)域可能和正常的高度系統(tǒng)存在著很大的誤差，在使用的過程中可以根據(jù)實際的情況對其進行相應(yīng)的修正，從而使得得到的結(jié)果更加地可靠，更加符合實際。

5? 結(jié)語

在當前我國的石油天然氣運輸過程中，管道運輸是最為主要的一種運輸方式，這對于保障我國能源安全與數(shù)量供給有著非常重要的意義。進入21世紀以來，人們對于石油資源的依賴程度加深，因此也越來越需要研究CORS技術(shù)在管道測量中的作用，本文對CORS技術(shù)進行了深入地分析，得出了可靠的結(jié)論，綜上所述，CORS技術(shù)使得作業(yè)過程更加地輕松便捷，而且精準度較高，還具有安全性良好的特點，可以在以后的發(fā)展中推廣使用。

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