實談CORS在海洋管理中的應用

吳清峰

【摘要】本文將對CORS技術以及海岸線測量技術的主要特征加以介紹，進而從某地海岸線GPS動態實時測量及其海島礁聯測實例角度出發，列舉CORS在海洋管理中的應用方向，以期為有關部門提供可靠參考。

【關鍵詞】CORS ?海洋管理 ?GPS ?海岸線動態測量 ?RTK

引言：當今的海洋管理工作具有較強科學性以及技術性，在海岸帶以及海域中展開關于方向、位置的開發管理工作時往往需要展開動態實時測量，這主要是因為海洋測量工作屬于海洋管理部門展開動態實時監測的重要憑證。對于相關工作而言，CORS系統可以快速、有效獲得海洋當中的空間信息，從而解決許多實際問題。

一、CORS技術主要特征

該系統的主要組成部分包括用戶應用、參考站網、數據通訊以及數據控制中心等子系統，其能夠突破傳統GPS差分作業系統存在的多種問題。某地GPS CORS系統中包含了用戶應用、參考站、數據控制中心以及通訊網絡等子系統：

（1）用戶應用：不同流動站構成了此系統，對改正數進行接受，同時將流動站位置解算出來。

（2）參考站：包含了4個參考站，各站全天24h對原始數據進行采集、對GPS衛星信號進行持續接收。

（3）數據控制中心：其作用在于對參考站的GPS數據進行管控、下載處理以及發布等，對互聯網RTK的改正數加以計算，從而生成格式多樣的改正數，隨后向流動站人員進行數據傳送。

（4）通訊網絡：囊括了GSM無線通訊網以及VPN網絡，二者由4條靜態的IP所構成，動態將RTK的改正數傳輸至流動站、將GPS數據上傳到參考站。

二、海岸線測量技術的主要特征

土地以及海域使用權屬管理之間分界線即海岸線，其能夠對我國整體主權領域進行覆蓋。水動力系統的影響，使得自然海岸出現了一定演變，在海岸線日益頻繁的密集開發與運用等行為使得海岸線持續改變。在此過程中，各管理部門極易發生管理權限重疊交叉現象或者存在管理盲區，這對政府有關部門自身職責的旅行極為不利，同時對沿海區域社會穩定以及經濟發展也有所影響。所以，有關部門應該迅速、精準地進行海岸線動態實時修測，經由協調管理以及技術等的協同作業，對當地海陸管理的界線加以明確。

在一定程度上，海岸線測量對動態實時測量技術較為依賴，這主要是因為其精確度較高，這是由于任意一種誤差都會使海域使用權屬受到影響。從本質上來看，海岸線有著較為平坦的地形，較為開闊的視野以及沒有遮擋的天空，對于衛星定位測量而言較為有利;另外，海岸線有著較長的測線，此類地形的測量較為適合機動摩托作業。DGPS（GPS差分定位系統）能夠實時、連續24h進行定時、定位和定速，其優勢在于效率高、精度高以及速度快。該系統重點被劃分為信標定位系統以及RTK GPS 系統，其中：

（1）前者主要的組成部分為超過20個信標臺（RBN/DGPS基站），這些信標臺能夠動態借助無線電波對衛星定位改正數進行播發，并且覆蓋范圍中，可以利用信標臺的接收機對改正數進行接收，隨后將其用到對GPS接收機的定位結果進行修正。此系統有著95%的置信度，其定位精度在1-5m范圍中，同時其單站的有效距離在200-500km范圍內。

（2）GPS定位技術能夠得益于RTK技術實現突破，相應系統當中包含了移動站以及基準站（1個基準站能夠在同一時刻配有若干移動站，其工作半徑通常為10-20km范圍中，在其運行的時候應該優先對坐標系的轉換參數進行求解。借助RTK定位系統，能夠動態獲得測點高程及其平面坐標，并且在工作手簿當中進行記錄，便于繪圖。在測量過程中，對于無法對海岸線的位置進行精準判斷的區域，采用的高程應該為與已知位置臨近的地點，從而對其進行準確的判定，進而使相關測量準確度得到大幅度提升，而這正是海岸線測量中應用RTK技術的主要優勢所在。然而現有應用當中，基準站點一般都需要進行布網測量，這很難選出可靠、穩定的點位，測量與維護有著較大工作量，其極易受損等問題。

三、CORS在海洋管理中的應用

（一）某地海岸線GPS動態實時測量

某地海岸線相關資料較為老舊，自我國公布完我國的海岸線以及灘涂資源后，至今已經擁有超過20年的歷史演進與發展，這使得海岸線狀況持續發生改變。為了確保使數據具備一致性特點，同時保證高程與平面相應要求相符合，因此應選用RTK實時動態測量技術展開測量，其應當對GPS 相應L1與L2頻率載波相位的數據加以采用，除了可以獲得的三維坐標方向數據擁有厘米級別的精度，還可以獲得航線、航向和具備更高精度的速度等相應參數或者數據，從而使測量工作的效率得以提升。與傳統技術相比，最大的區別就在于CORS數據鏈的應用，其能夠全面增加技術覆蓋的范圍。

具體測量階段，裝載的3臺GPS接收機可以集成GPRS模塊，可以將其撞到測量用摩托上，對記錄數據進行觀測，此處參考站網會實時將修正的參數傳輸至流動的觀測站中。系統在對特殊設計網相應高程進行調整時，將使用到動態、實時的。

（二）海島礁聯測

第一次測量采用的方法為靜態GPS測量法：優先對控制點到各個海島進行聯測，并且借助RTK技術分別在各個海島中對地形檢測點的數據進行采集。因為擁有較遠的聯測距離，使得該方法工作效率不高、有較大工作量、較高成本以及復雜技術組織等問題被凸顯了出來。

第二次測量采用的方法為GPS網絡RTK動態實時測量法，利用當地GPS CORS直接于海島中借助RTK對地形檢測點的數據進行實時測量。通過后期對比可知，兩種方法精度水平相同，然而第二次測量能夠提升經濟、工作效益超過5倍，此外也使得各個海島礁自然岸線的同步水位觀測技術難題得到有效解決。

四、結論

總體而言，CORS系統的構建可以將多方面、多層次的空間信息服務提供給相應的管理人員能為：①將非定位信息服務提供給海洋用戶，比如環保以及氣象預報等。②定位信息服務：可以為需要區域迅速、順利地構建海洋管理相應測量系統，運用權屬調整、動態實時監測以及管理測圖等方式控制海域。如此便可有效實現動態更新相關信息數據，將有效的憑證提供給監測環境災害、規劃建設海洋開發以及海洋管理等工作中，使其實際需要被充分滿足。③導航服務：將相應服務提供給港口生產以及海洋交通等的導航。

參考文獻：

[1]蔣廷臣，楊雯彥，汪峰，等.利用半參數模型估計確定驗潮組網的深度基準面[J].海洋測繪，2019，39（02）：4-7.

作者簡介：吳清，男，海南省?？谑腥?，研究方向：海洋管理。