唐海劍

【摘要】本文對CORS（連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務綜合系統(tǒng)）的原理、定位模式和組合進行了分析，并與實際工作實例相結(jié)合，并對控制測量中的HZCORS（連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務系統(tǒng)）的應用進行了檢驗的分析。

【關鍵詞】CORS系統(tǒng)；測量控制；網(wǎng)絡RTK技術

近年來，我國的互聯(lián)網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)通信、計算機和全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)（GNSS）等技術都得到了極大的發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)在區(qū)域內(nèi)的均勻、厘米級精度的動態(tài)定位。因此誕生了結(jié)合多種技術的CORS系統(tǒng)（連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務綜合系統(tǒng)）。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級的高精度、大規(guī)模和長距離的實時定位。本文對在一級GPS控制測量中應用網(wǎng)絡RTK技術進行了分析，通過測設一級GPS-RTK控制點能夠更好的完成控制測量工作。

1.CORS系統(tǒng)的組成和基本原理

通過多個連續(xù)運行的、固定的GPS參考站可以組成一個連續(xù)運行的衛(wèi)星定位服務綜合系統(tǒng)。該系統(tǒng)中包括互聯(lián)網(wǎng)技術、數(shù)據(jù)通信技術和現(xiàn)代計算機技術，能夠?qū)⒉煌愋偷?、?jīng)過檢驗的GPS觀測值提供給不同層次和不同需求、不同類型的用戶，并為用戶提供各種狀態(tài)信息、改正數(shù)等服務[1]。

1.1CORS系統(tǒng)的基本原理

基準網(wǎng)站由多個基準站組成，從而組成系統(tǒng)內(nèi)的差分觀測值。各種誤差可以通過具有多個基準站的局域差分GPS方法、原理以及廣域差分的GPS來進行消除或減弱。與此同時流動站的各項誤差可以以用戶流動站的概略位置為依據(jù)，通過生成一個虛擬的流動站來對誤差進行改正，而且能夠在動態(tài)環(huán)境下的搜索求解流動站模糊度。固定整周未知數(shù)之后可以實時處理每個歷元[2]。流動站達到厘米級的定位結(jié)果的要求為超過4顆衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤。

1.2CORS系統(tǒng)的組成

CORS系統(tǒng)包括五個部分，分別為用戶應用系統(tǒng)、定位導航數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理中心、基準站網(wǎng)。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，形成專用網(wǎng)絡。

①基準站網(wǎng)。通過范圍內(nèi)的若干個分布均勻的基準站組成基準站網(wǎng)?；鶞收揪W(wǎng)主要是將系統(tǒng)完好性的監(jiān)測服務提供出來，并對GPS衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)進行采集，并將其送往數(shù)據(jù)處理中心。

②數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)處理中心的作用在于對各基準站的數(shù)據(jù)進行收集并處理，將其形成一定格式的差分定位用戶數(shù)據(jù)并向用戶分發(fā)。

③數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。主要通過光纖專線來對各基準站的數(shù)據(jù)進行傳輸，包括軟件控制模塊、數(shù)據(jù)傳輸硬件設備。

④數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)。通過Internet、UHF電臺、移動網(wǎng)絡等形式來對定位導航數(shù)據(jù)進行播發(fā)。

⑤用戶應用系統(tǒng)。包括監(jiān)控定位系統(tǒng)、自主式導航系統(tǒng)、快速和事后精密定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡型RTK定位系統(tǒng)、用戶信息接收系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)不同的應用精度分為米級用戶系統(tǒng)、分米級用戶系統(tǒng)、厘米級用戶系統(tǒng)、毫米級用戶系統(tǒng)。根據(jù)不同的用戶應用可以分為氣象用戶、高精度用戶、車輛導航與定位用戶、測繪與工程用戶。

2.在工程測量中應用HZCORS

2.1工程實例

在某市建立基礎數(shù)據(jù)庫和地籍管理信息系統(tǒng)，布設了一級GPS控制點并采用HZGORS技術測量。采用這種測量方法可以提高該市地籍管理工作的質(zhì)量和效率，對提高土地資源的利用率，推動城鄉(xiāng)一體化數(shù)字地籍管理有著極大的作用。

2.2在工程測量中應用HZCORS的流程

在工程測量中如果通過導線（網(wǎng)）來進行一級測量需要較大的外業(yè)工作量，且要求點間能夠互相通視、邊長均勻。對于常規(guī)GPS靜態(tài)測量與導線測量相比，它的優(yōu)勢在于能夠全天候作業(yè)，具有較高的精度，且不會受到通視、地形和天氣等條件的影響。但是在使用GPS靜態(tài)測量進行外業(yè)工作時需要3至4個測量員同時使用3至4臺接收機來進行同步觀測，且不少于40分鐘為一個觀測時段。這就需要投入較大的人力物力來進行外業(yè)測量。

利用HZCORS采用RTK來進行測量可以不進行基準站的設置，具有機動性強、操作簡便的優(yōu)點，能夠極大的節(jié)省人力物力，且提高工作效率。不僅如此其還具有無誤差積累問題、誤差分布均勻、能夠滿足一級點測量的精度要求。在控制測量中采用RTK，可以使作業(yè)效率得到極大的提高，對觀測質(zhì)量和定位精度進行實時的了解。

2.2.1收集資料

該控制測量工程中要對測區(qū)已有的控制成果進行收集，包括中央子午線、坐標系統(tǒng)、控制點的等級和坐標等等。

2.2.2測量前的準備工作

首先，要到基站中心提出使用HZCORS的申請，并簽訂相關的保密協(xié)議，由信息中心將用戶名派發(fā)下去，并設置密碼。其次，在接收機內(nèi)裝入具有GPRS功能的SIM手機卡，并將接收機打開，將接收機所處的狀態(tài)確認下來。GPS接收機的工作模式有很多種，例如數(shù)據(jù)鏈、GSM移動臺、基準站等等，要將接收機的狀態(tài)設置為GSM移動臺，確保能夠應用HZCORS。第三，在手簿中輸入密碼、用戶名、源節(jié)點、端口和IP，從而連接HZCORS和接收機。在接收機中新建任務，設置投影和橢球參數(shù)等。

2.2.3參數(shù)的幾何轉(zhuǎn)換

要采用不少于三個高等級起算點來進行測區(qū)坐標系統(tǒng)參數(shù)的轉(zhuǎn)換。要確保起算點能夠?qū)φ麄€測區(qū)進行控制，并且分布均勻。要根據(jù)測區(qū)的具體情況進行轉(zhuǎn)換，并檢驗起算點的可靠性，選擇合適的數(shù)學模式。在優(yōu)選和計算時要選用多點組合的方式。

2.2.4進行外業(yè)施測

采用HZCORS觀測的一級GPS—RTK點必須確保獨立觀測的次數(shù)不少于四次，分別在上午、下午進行。在控制點施測時要將三角架設置好，并確保三角架的對中整平，觀測歷元不少于20個，采集間隔不超過5秒。

應該保障小于2厘米的平面收斂精度、小于3厘米的高程收斂精度，小于4厘米的測量的平面坐標較差和各次測量的大地高較差，取中數(shù)作為成果。如果出現(xiàn)了超限時的情況必須予以重測。

2.2.5質(zhì)量檢查

要對控制點的成果進行總點數(shù)不少于10%的外業(yè)檢測和百分之百的內(nèi)業(yè)檢查。采用全站儀側(cè)量角度和邊長、快速靜態(tài)技術測定坐標等方式來進行平面控制點的外援檢測，采用相同等級的幾何水準測量和三角高程測量來進行高程控制點檢測，并確保檢測點的均勻分布。

2.2.6質(zhì)量評定

某市對轄區(qū)內(nèi)的1081個采用HZCORS設測的一級GPS控制點進行了精度統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，4次利用HZCORS的測量，對各區(qū)域高程精度平均值的測定位±0.019厘米，各區(qū)域平面精度平均值測定為±0.020厘米。采用HZCORS的平面控制點完全能夠滿足一級控制點的精度要求，具有較高的精度。

3.結(jié)語

采用CORS系統(tǒng)的GPS RTK控制點測量與傳統(tǒng)的靜態(tài)GPS和導線測量相比，具有外業(yè)費用節(jié)省、勞動強度低、操作簡單、無需數(shù)據(jù)后處理等優(yōu)勢，能夠?qū)z驗的成果資料實時提供出來。事實證明，HZCORS時一種非常先進和科學的系統(tǒng)，其能夠?qū)ψ鳂I(yè)效率進行極大的提升，在控制測量中具有廣泛的應用范圍，具有較高的社會價值和經(jīng)濟價值，值得在更廣泛的領域進行推廣。

參考文獻

[1]劉經(jīng)南，劉暉.連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務系統(tǒng)——城市空間數(shù)據(jù)的基礎設施[J].武漢大學學報（信息科學版），2013（03）

[2]胡立新，湯仲安.湖南CORS建設的戰(zhàn)略構(gòu)思與對策思考[J].測繪工程，2011（03）