邰賀，付妍

(沈陽市勘察測繪研究院，遼寧沈陽 110004)

連續(xù)運行參考站系統(tǒng)(CORS)是在一定區(qū)域范圍內(nèi)建立若干個連續(xù)運行的永久性基準站，通過網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化的綜合服務(wù)系統(tǒng)。其建立的最重要的一步是基準站的基建?；üぷ骱貌缓茫苯佑绊懻麄€系統(tǒng)的運行可靠性?；ㄖ饕紤]的因素有:通訊、結(jié)構(gòu)、環(huán)境、圖形強度等。

1 圖形強度

圖形強度主要是要保證站點之間距離適中，分布均勻。這主要是保證參考站軟件在誤差建模時的穩(wěn)定性。我們知道，不論是VRS算法還是主輔站技術(shù)，都是以合理的圖形分布，較強的圖形強度為依托的。也就是說，從圖論上，按照最鄰近原則，參考站構(gòu)建的三角形盡量為等邊三角形，避免出現(xiàn)三角形中角度差別過大的情況。同時考慮到參考站軟件建模的能力，站點之間的基線距離盡量保持在 30 km～80 km之間。沈陽市連續(xù)運行參考站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由7個站點構(gòu)成，均勻分布于沈陽市整個市域，所構(gòu)建的鄰近三角形基本接近等邊，7個站點之間鄰近基線最短為33 km，最長為80 km，平均邊長49.8 km，保證了參考站解算軟件運行的有效性。具體情況如表1、表2所示，站點分布圖如圖1所示。

SYCORS參考站網(wǎng)絡(luò)基線統(tǒng)計 表1

新民胡臺33.0紫薇山莊33.0遼中46.0遼中 新民69.0 54.0紫薇山莊

SYCORS基線長度統(tǒng)計表 表2

2 環(huán)境

連續(xù)運行參考站作為整個服務(wù)系統(tǒng)的基準提供單元，要保證足夠的外部環(huán)境穩(wěn)定性，以實現(xiàn)基準傳遞。這主要體現(xiàn)在參考站的點位應(yīng)遠離周邊的高大建筑、樹、水體、海灘和易積水地帶，其距離不小于200 m;應(yīng)有10°以上的地平高度角衛(wèi)星無遮擋通視條件;遠離電磁干擾區(qū)(微波站、無線電發(fā)射臺、高壓線穿越地帶等)，其距離不小于200 m;避開鐵路、公路等易產(chǎn)生振動的地點。參考站應(yīng)避開地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定區(qū)域:斷層破碎帶，易于發(fā)生滑坡、沉陷等局部變形的地點(如采礦區(qū)、油氣開采區(qū)、地下水漏斗沉降區(qū)等)，易受水淹或地下水位變化較大的地點;便于接入公共通信網(wǎng)絡(luò)和政府信息網(wǎng)絡(luò)。具有穩(wěn)定、安全可靠的交流電電源;交通便利，便于人員往來和車輛運輸?shù)取?/p>

圖1 參考站站點分布圖

沈陽市連續(xù)運行參考站在站址選擇時充分考慮到上述環(huán)境因素，所有的7個站點均經(jīng)過勘察部門的實地地質(zhì)條件檢測，地質(zhì)條件穩(wěn)定。大部分站點設(shè)置在規(guī)劃和國土分局樓頂。所有站點均進行了實地觀測，觀測時間達到48 h。對測試數(shù)據(jù)進行了數(shù)據(jù)有效率、多路徑等分析，所有指標均滿足設(shè)計要求。同時采用場強儀進行站點電磁環(huán)境測試，受到鑒定專家組認可。

3 結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)主要是指觀測墩和觀測室的設(shè)計。一般情況下，基準站觀測墩分為基巖型和屋頂型兩種?？紤]到沈陽基巖層距離地表過深，不便建立基巖型觀測墩，故沈陽市連續(xù)運行參考站的7個基準站觀測墩均為屋頂型。觀測墩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)部鋼筋與房屋主承重結(jié)構(gòu)鋼筋焊接，結(jié)合部分均大于0.5 m;觀測墩安裝強制對中裝置，并采用精密水準設(shè)備使基座臺嚴格水平，墩外壁應(yīng)加裝(或預(yù)埋)適合線纜進出的硬制管道(鋼制或塑料)，起保護線路作用。室外設(shè)備如圖2所示。所有站點均建立觀測室，面積最小為20 m2;觀測室內(nèi)均安裝空調(diào)設(shè)備或通風(fēng)換氣設(shè)備，使室內(nèi)氣溫和相對濕度滿足儀器設(shè)備正常工作的要求。所有觀測室均設(shè)置電源穩(wěn)壓設(shè)備并配備小型UPS，保證穩(wěn)定電力供應(yīng)，并配備專人進行設(shè)備看管，保證安全。室內(nèi)設(shè)備如圖3所示:

圖2 基準站室外設(shè)備圖

圖3 基準站室內(nèi)設(shè)備圖

4 通訊

通訊系統(tǒng)是否通暢穩(wěn)定，直接影響著整個系統(tǒng)的運行效率和可靠性。沈陽市連續(xù)運行參考站的數(shù)據(jù)通訊結(jié)構(gòu)全部基于網(wǎng)絡(luò)終端，所有設(shè)備，包括GNSS接收機、氣象傳感器、不間斷電源(UPS)等均配備網(wǎng)絡(luò)接口。所有設(shè)備均連接至H3C高性能交換機，保證數(shù)據(jù)包交換的順暢。7個參考站至控制中心的數(shù)據(jù)鏈路均選擇為2 M SDH，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性?；鶞收揪W(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖4所示。

圖4 基準站網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

5 結(jié)論

連續(xù)運行參考站是當前GNSS實際應(yīng)用的研究熱點，國內(nèi)諸多城市紛紛建立自己的參考站系統(tǒng)。而在基建方面，不同城市也基于本地實際，積極探索建設(shè)經(jīng)驗。沈陽市連續(xù)運行參考站的基建工作，充分吸收了相關(guān)國家規(guī)范的技術(shù)要求，并結(jié)合沈陽本地實際基巖層過深，不易建立基巖站的地質(zhì)特點，構(gòu)建了全屋頂式參考站基建理念。同時積極采用如場強儀等最新技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計，項目通過了以寧津生院士為首的專家組論證，其“技術(shù)水平走在了全國前列”。系統(tǒng)從2009年建成運行至今約3年時間，基建方面幾乎未進行維修，這也充分說明了沈陽市連續(xù)運行參考站基建工作富有成效。

［1］吳俐民，陳云波，丁仁軍.昆明市連續(xù)運行GPS參考站系統(tǒng)的研究及建設(shè)［J］.測繪科學(xué)，2006(5)

［2］黃丁發(fā)，丁建偉，夏捷.差分GPS連續(xù)運行參考站(網(wǎng))建設(shè)研究［J］.西南交通大學(xué)學(xué)報，2004(4)

［3］邰賀等.沈陽市連續(xù)運行參考站技術(shù)設(shè)計方案.2008

［4］周忠謨，易杰軍.GPS衛(wèi)星測量原理與應(yīng)用(修訂版)［M］.北京:測繪出版社，1997

［5］范士杰，郭際明，彭秀英.TEQC在GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理中的應(yīng)用與分析［J］.測繪信息與工程，2004，29(2)

［6］CH/T 2008-2005.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)連續(xù)運行參考站網(wǎng)建設(shè)規(guī)范［S］.

［7］寧津生等.沈陽市連續(xù)運行參考站鑒定結(jié)論.2009