CORS技術在地下管線測量中的應用淺析

李志暉，李 彬，張宗可

（1.河南省有色金屬地質勘查總院，河南 鄭州 450052；2.河南省有色金屬深部找礦勘查技術研究 重點實驗室，河南 鄭州 450052）

城市地下管線是城市基礎設施的重要組成部分，是現代化城市高質量，高效率運轉的基本保證，是城市規劃設計、施工、建設和管理的重要基礎資料。某商貿區地下人行通道工程管線測量項目涉及給排水、通訊、熱力、電力、燃氣等多種管線，由于人流量大、交通受限，通視條件較差，給地下管線點測量帶來較大困難。如使用傳統測量作業方式進行數據采集，效率低下，會造成工期延誤，無法按時完成任務。而CORS技術由于具有無須通視且可快速測量、定位精度高等優點，可以很好地解決這一問題，大大提高了作業效率，因此使用CORS技術進行地下管線測量是一種較好的作業方式。

1 CORS技術及工作原理

連續運行參考站系統（CORS）是網絡技術與GNSS定位技術、現代大地測量、地球動力學交叉融合的產物，通過建立覆蓋一定區域的一個或多個連續運行的GNSS參考站，利用計算機網絡技術，實時或準實時地向用戶提供多樣數據，包括不同類型的GNSS觀測值（載波相位、偽距等），對流層、電離層等各種GNSS誤差改正數，狀態信息以及授時等其他信息[1]。CORS系統由基準站網、數據處理中心、數據傳輸系統、定位導航數據播發系統、用戶應用系統五部分組成，各基準站與監控分析中心間通過數據傳輸系統連接成一體，形成專用網絡。

CORS技術并不是單一的技術，而是一系列技術和資源的集成。除了提供實時精密定位導航服務[2-3]，CORS擁有高精度框架基準、連續不間斷數據資源、區域內間距均勻的分布特征，以及與區域內高等級控制點和似大地水準面建立的聯系，都可為各種不同類型的精密定位需求提供解決方案[4-10]。

2 CORS技術的優缺點

2.1 優 點

1）作業效率高，大大減少了傳統測量儀器全站儀的多次“搬站”，作業人員可以獨立操作，直接進行數據采集，減少了全站儀數據采集中的圖根控制測量等中間環節，作業速度快，勞動強度低，節省了人力成本，提高了作業效率。

2）定位精度高，沒有誤差積累，數據安全可靠。由于CORS系統一體化程度高、軟件控制精準，作業時無需人工干預，大大減少了人為誤差，保證了作業精度。

3）作業條件受限較小，CORS系統可以全天候作業，無需兩點間通視。和傳統測量手段相比，CORS系統受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制較小。

2.2 缺 點

1）CORS系統對測區環境有一定的要求，易受衛星系統位置影響，在森林覆蓋濃密、城市高樓密集區，衛星信號易被遮擋，造成衛星信號失鎖，需要重新初始化，作業時間被延長。

2）易受電離層干擾，無線電信號弱時，造成初始化時間長，耽誤作業進度。離電磁波輻射源較近時，可能影響測量精度。

3）CORS系統測量成果易產生粗差，測量時應該復測幾次，取其平均值，以保證成果的可靠性。

3 CORS技術在城市地下管線測量中的應用

3.1 資料收集

到相關單位收集了地下管線探查階段繪制的管線分布草圖，及測區附近的3個控制點。

3.2 CORS網與控制點精度一致性

在進行管線點測量前，利用CORS網架三角架對控制點進行數據采集，求其3次采集數據的平均值，通過比較（見表1）可知，CORS網精度與控制點精度具有符合性、一致性，可以直接用于本次管線點測量作業。

3.3 管線點的測量

利用CORS進行管線點測量時，選擇衛星較好時段且衛星數≥5顆時進行作業,每點都測定兩次取其平均值，其平面較差與高程較差均要小于5 cm，超限則重測，直至達到規定范圍內的精度。

對于受條件所限（如衛星信號遮擋和電離層干擾等）無法使用CORS進行數據采集條件的管線點,則先用CORS測量出圖根控制點,再用全站儀進行碎部測量。這樣做減少了使用全站儀進行圖根導線測量的環節，有利于減少累計誤差。不僅提高了測量精度，而且提高了測量效率。

3.4 CORS數據精度評定

地下管線探測點的測量工作完成后，為確保測量數據成果精度可靠，從地下管線點中隨機選取16個重合點，用全站儀對重合點進行測量獲得檢測數據，并與原測數據進行對比（見表1），統計出其中誤差，其計算公式如下：

表1 管線點重復檢測精度檢查表

式中，ΔSci、Δhci分別為重復測量的點位較差和高程較差；nc為重復測量的點數。

經計算得到本測區探測工作點滿足管線點測量的點位中誤差mcs=±16.3 mm≤±50 mm，高程中誤差mch=±10.9 mm≤±30 mm。由此可以看出，CORS測量成果平面及高程精度均滿足《城市地下管線探測技術規程》技術要求，成果精度可靠[11-12]。

4 結 語

本文結合上海市某商貿區地下人行通道工程管線測量實踐，對CORS技術在城市地下管線點測量中的應用及其精度可靠性進行了初步探討，根據論證可得：CORS技術應用于城市地下管線測量獲得的平面及高程精度完全滿足《城市地下管線探測技術規程》技術要求，成果精度可靠。

1）經測量實踐證明，運用CORS技術測量的管線點數據的平面和高程精度均在限差范圍內，完全滿足《城市地下管線探測技術規程》的技術要求，成果精度可靠。

2）與傳統測量手段相比，CORS技術受通視條件、能見度等不利因素影響較小，可以全天候作業，作業條件受限較小。

3）CORS技術具有定位精度高、作業效率高、節省人力成本、可便捷移動等優點。

CORS技術因其具有定位精度高、成果精度可靠等優點，已被積極運用于城市的地下管網建設中，在實際測量工作中，綜合運用CORS技術為地下管網鋪設提供高精度數據，已經成為地下管線測量中一種重要的測量手段。

隨著CORS技術的日益成熟，CORS技術的應用范圍越來越廣泛，可應于城市規劃、國土測繪、地籍管理、城鄉建設、環境監測、防災減災、交通監控，礦山測量等多種經濟社會領域，為其提供精度可靠、現實性強的測繪數據成果，在這些行業發展中起著不可或缺的重要作用。