基于CORS的高精度GPS測量方法在公路測量中的應用研究

李鵬 李有權 肖利

摘 ? 要：社會經濟的不斷發展壯大使我國交通網絡不斷建設，給人們的生活帶來了便利。但是在設計方案初期，受到施工環境、地形地貌的影響，增加了測量工作的難度，這時采用傳統的測量方法取得的數據存在準確度不高、存在誤差等問題，從而導致施工圖紙存在諸多問題，無法確保施工質量，不利于公路交通事業的穩定長期發展。目前，一種基于CORS的高精度GPS測量技術已被廣泛應用于公路測量中，該技術具有準確度高、效率高等優點。該文將針對基于CORS的高精度GPS測量技術進行分析。

關鍵詞：基于CORS的高精度GPS;測量技術;公路測量;具體應用

中圖分類號：P228.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

公路建設事業的蓬勃發展，提高了線路勘測結果的精確度，隨著公路路段跨度的增加，已知點逐漸減少，從而導致傳統的測量方法已無法滿足勘測要求。GPS定位技術具有操作時間短、定位精度高、三維可視效果等優勢，已被應用于各類測量中?；贑ORS的高精度GPS測量方法具有測量速度快、精度高等特點，將該技術應用于公路測量中效果非常理想。

1 CORS系統

1.1 CORS的工作原理

在使用CORS時，先要在測量范圍內建立多個連續運行的基準站，每個基準站與監控分析中心通過數據傳輸系統形成一個專用網絡，強大的基準站網絡在整個系統運用過程中，每個基準站都能按照要求進行采樣監測，再通過通信系統將采集到的數據傳輸到控制中心，提供國際通用格式的站點坐標和GPS測量數據，并輸送至數據處理中心，在控制中心對這些數據進行深入分析與處理，保證數據的完整統一，針對實時觀測數據在控制中心進行整體建模解算;最后將數據傳輸到GPS接收器上，從而得到高精度的定位數據。及時滿足各行各業對精度定位，快速和實時定位、導航的要求。

1.2 CORS系統的發展現狀及必要性

深圳是我國第一個建立參考站連續運行系統的城市，深圳已啟動了該系統，隨后青島、北京、天津、廣州、上海、蘇州、成都等城市也建立了該系統。CORS系統提供的主要服務是實時差分定位，從而擴大了公路測量的范圍，同時提高測量的準確度。此外，隨著計算機技術的發展，城市規劃及建設、國土測繪、地籍管理、環境監測、地質防災、公安監控、導航定位等多種現代化信息化管理的發展都需要實時的地理數據給予支持。

2 CORS系統在道路測量中的具體應用

選取某段位于山區的公路，該公路山嶺縱橫，受到歷史因素的影響，該區域內并沒有高等級已知點;在這種情況下，一方面已知的公路控制點達不到通視效果，傳統的全站儀導線控制點無法確保控制網的連貫性，更無法確?？刂频木珳识?另一方面，普通的GPS無法建立有效的，以公路線性相延伸的控制網，也不能確保其精準度。而依據有關規定，公路項目的首級控制網——GPS控制網設定的通視GPS控制點間隔應在5 000 m，布網方式選擇連式布網;將基于CORS高精度GPS測量技術應用于該路段的測量中，在公路兩側布置控制點，再利用Ashtch接收機進行測量，采樣間隔時間設為10 s，經過對測量結果進行研究顯示，基線精準度控制范圍在2 cm，測量精度非常高，足夠滿足公路測量要求。

3 基于CORS的高精度GPS測量方法在公路測量中的具體應用

3.1 測繪公路工程線形

在傳統的公路測量中，多采用RTK技術，而這種測量方法需將參考站設在精度高的坐標上，再傳遞差分信息。但是該技術也存在局限性，即參考站在測量中切忌出現故障，一旦發生故障就會影響到流動站接收信息的精準性;此外，由于測量精度隨著距離的拉開而降低，因此設置參考站的距離需在10 km以內。但基于CORS的高精度GPS技術就不會存在這些問題，它的參考站和流動站之間的最大距離值可達到50 km，同時測量的精準度不會降低。在實踐中，可將一個已知GPS-RTK接收機作為流動參考站，在車輛行駛一定距離后進行數據采集，當遇到顯著的地標性建筑時，開始將實時定位數據傳輸到計算機中，再利用相關軟件對其進行處理，最后結合地形圖準確繪制出公路線路，最大限度地減少誤差的產生。

3.2 控制測量

傳統公路測量方法中，通常將三角網或導線網作為控制測量的方法，而大量的實踐表明，這種控制測量方法對所測區域內的地貌地形要求極高，同時鄰近的控制點間必須能夠通視。CORS系統可以高精度地獲取空間數據、地理特征、重要的城市基礎設施，同時，也需要測量人員掌控每個控制測量環節，當出現偏差、超過規定范圍且與技術規范要求不符時，就要及時糾正并重新測量?？梢?，提高測量精準度是控制測量工作的必然選擇，GPS靜態測量技術能夠有效提高測量結果的精準度，但實現這點要求的基礎是在閉合的條件下處理信息數據。而CORS系統不但能夠通過自動化技術自動測算結果，而且保證了測量的實時性，也在降低工作量的同時提高了測量的精準度，優勢非常顯著。

3.3 測量縱橫斷面的應用

在測量縱斷面時，先將中樁的高程參數測量出來，再以這些數據為依據進行下一步工作;其次在測量橫斷面之前，要將中線、中樁進行重合，當地面形成垂直起伏狀態時方可進行測量，最后確定圖紙，而在開展路基、土方石施工設計時就要以該圖紙為依據制定施工方案。傳統測量方法需要設立多個觀測點，想獲得測量參數就必須對各個站點的數據進行整合，因此需要大量的人力、物力投入;而且這種測量方式所得到的數據的精準度也不高，一旦施工過程中受到較大的外界影響，水準儀就失去了效用，就需要人員來繪制圖形，這樣嚴重影響了施工質量。而基于CORS的高精度GPS測量技術的應用，將數據輸入電子手簿中，系統就會自動分析數據，得到放樣文件，工作人員利用該文件進行縱斷面放樣以達到獲得測量數據的目的;此外，確定橫斷面的形式后，將放樣數據錄入手簿中，便可得到放樣測量數據，在很大程度上減少了工作量及工作難度，使用效果非常理想。

3.4 公路中線的測量

公路中線的測量多采用全站儀來完成，測量前工作人員需計算出道路中樁的坐標及標準樁號，從而得出控制點，在控制點上放置全站儀即可開展該工作。而依靠全站儀測量中線時，必須要保持控制點間的通視，但是有些控制點通視效果不理想，因此導致控制點放樣出現誤差，測量誤差問題嚴重。而采用基于CORS的高精度GPS技術測量中線時，在電子手簿中輸入中樁的具體坐標即可，該系統會對各坐標點中樁進行獨立測量，最大限度地避免了人工誤差的產生，確保每個控制點均能夠進行高精度值的放樣工作。

4 結語

在現代公路建設中，現代科學技術層出不窮，由該文分析可知，基于CORS的高精度GPS技術在公路測量中有著不可言喻的作用，是不可或缺的測量技術，在運用該技術時，一方面提高了測量工作的質量及工作效率，另一方面該技術的運用使更多人力資源被解放出來。因此應加大對基于CORS的高精度GPS的研究，使其為公路建設提供更有力的保障。

參考文獻

[1]李志平，陳艷祥.公路測量中基于CORS的高精度GPS測量技術應用探究[J].科技創新與應用，2017（15）：236.

[2]范文元.基于CORS系統的網絡RTK技術在城鎮地籍測量中的應用[J].測繪與空間地理信息，2012，35（6）：96-98，102，107.

[3]張忠友.基于重慶CORS的GPS高程測量方法研究[J].科技資訊，2011（25）：43，45.

[4]賈登科.基于CORS的GPS測量技術及其在大型工程中的應用[J].水運工程，2011（3）：44-48.