姜繼濤

（文登區(qū)水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東 文登 264400）

CORS系統(tǒng)在小農(nóng)水工程測(cè)量中的應(yīng)用

姜繼濤

（文登區(qū)水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東 文登 264400）

文章針對(duì)CORS系統(tǒng)的精度進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果與文登區(qū)C級(jí)GPS點(diǎn)成果進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果證明CORS系統(tǒng)滿足小型農(nóng)田水利工程測(cè)量精度要求，同時(shí)為小農(nóng)水工程原貌測(cè)量、施工放樣、驗(yàn)收測(cè)量等提供了統(tǒng)一的測(cè)繪基準(zhǔn)。

小農(nóng)水；CORS系統(tǒng)；GPS；工程測(cè)量

CORS是 Continuously Operating Reference Stations的英文縮寫，即連續(xù)運(yùn)行參考站。CORS系統(tǒng)是繼GPS RTK之后出現(xiàn)的一種衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)等相結(jié)合的測(cè)量新技術(shù)。他能夠全年連續(xù)不斷地運(yùn)行，用戶只需一臺(tái)GPS接收機(jī)即可進(jìn)行實(shí)時(shí)的快速定位、事后定位。

1　CORS系統(tǒng)的工作原理

CORS是利用基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)數(shù)據(jù)，與流動(dòng)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)差分處理，并解算整周模糊度。根據(jù)解算模式，CORS技術(shù)可分為以下3種。

1）單基站RTK技術(shù)。CORS站網(wǎng)由若干個(gè)CORS站組成，GPS差分信號(hào)可以從各個(gè)CORS站發(fā)出。該模式服務(wù)于一定作業(yè)半徑用戶，服務(wù)半徑可以達(dá)到30 km。

2）虛擬基站技術(shù)（VRS）。VRS技術(shù)基準(zhǔn)站網(wǎng)子系統(tǒng)必須包含3個(gè)以上的連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站，數(shù)據(jù)中心通過(guò)組合所有基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，確定整個(gè)CORS覆蓋區(qū)域的電離層誤差、對(duì)流層誤差、軌道誤差模型等。作業(yè)時(shí)，流動(dòng)站向首先數(shù)據(jù)中心發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，并將概略位置回傳給數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心根據(jù)流動(dòng)站最近的3個(gè)基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)及誤差模型，生成一個(gè)虛擬基準(zhǔn)站VRS，然后將VRS改正數(shù)據(jù)發(fā)給流動(dòng)站，流動(dòng)站通過(guò)自身觀測(cè)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解算出真實(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

3）MAC主副站技術(shù)。MAC技術(shù)大大減少了數(shù)據(jù)的傳送量。它是選取基準(zhǔn)站網(wǎng)中的任意一個(gè)基準(zhǔn)站作為主站，然后將主站的改正數(shù)及坐標(biāo)信息傳送給流動(dòng)站，其他基準(zhǔn)站負(fù)責(zé)將其相對(duì)于主站的改正數(shù)及坐標(biāo)差信息傳送給流動(dòng)站，從而減少了傳送的數(shù)據(jù)量。

2　CORS在小農(nóng)水工程測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)測(cè)量作業(yè)方式不同，CORS系統(tǒng)在小農(nóng)水工程測(cè)量中的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：

1）為測(cè)繪工作提供了一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)，避免了傳統(tǒng)測(cè)量方法因工程項(xiàng)目小、項(xiàng)目位置分散且距離遠(yuǎn)等無(wú)法統(tǒng)一基準(zhǔn)的問(wèn)題。

2）采用CORS技術(shù)，可以全天候工作，能夠隨時(shí)隨地觀測(cè)數(shù)據(jù)，使用方便，提高了工作效率。

3）采用了先進(jìn)的VRS技術(shù)，消除或削弱了各種系統(tǒng)誤差的影響，測(cè)量數(shù)據(jù)精度準(zhǔn)確、可靠。

4）節(jié)約人力、物力，不需架設(shè)參考站，實(shí)現(xiàn)了單人單機(jī)作業(yè)。

3　應(yīng)用實(shí)例

小農(nóng)水工程需因地制宜，按照“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施”和“建一片，成一片，發(fā)揮效益一片”的原則進(jìn)行。但片與片之間，鄉(xiāng)鎮(zhèn)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間存在一定的地理位置差距，采用原始的測(cè)量方法進(jìn)行統(tǒng)一控制極不方便，且工作量非常大。為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、精度的準(zhǔn)確性，就需要對(duì)整個(gè)小農(nóng)水項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)一控制，而CORS系統(tǒng)正好滿足小農(nóng)水重點(diǎn)縣工程的測(cè)量要求。

3.1控制測(cè)量

小農(nóng)水工程控制測(cè)量采用CORS測(cè)設(shè)控制點(diǎn)。首先對(duì)文登區(qū)10個(gè)國(guó)家C級(jí)網(wǎng)成果進(jìn)行聯(lián)測(cè)，求出七參數(shù)，作為整個(gè)項(xiàng)目的首級(jí)控制，控制覆蓋范圍為整個(gè)文登區(qū)，解決了因地理位置差距，作業(yè)半徑超出GPS1+1模式控制范圍，無(wú)法將整個(gè)項(xiàng)目統(tǒng)一控制的問(wèn)題。然后再對(duì)每一片的每一小水源工程進(jìn)行圖根控制點(diǎn)采集，每一控制點(diǎn)采集時(shí)長(zhǎng)60 s，每點(diǎn)采集2次，各點(diǎn)位坐標(biāo)較差≤±2 cm取平均值為最終成果。

3.2CORS測(cè)量精度校核

在測(cè)量前，首先采集文登區(qū)所有國(guó)家C級(jí)點(diǎn)坐標(biāo)，并進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算，建立一個(gè)完善的參數(shù)系統(tǒng)。然后，利用該系統(tǒng)在同時(shí)段和不同時(shí)段對(duì)C級(jí)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果與國(guó)家C級(jí)點(diǎn)成果進(jìn)行了比較，CORS在上述兩種方式測(cè)量的數(shù)據(jù)精度均在厘米級(jí)，最大較差不超過(guò)1.5 cm，點(diǎn)位中誤差＜1.0 cm，誤差均在水利工程測(cè)量規(guī)范要求范圍內(nèi)，從而證明，CORS測(cè)量精度滿足小農(nóng)水工程的測(cè)量要求。

3.3碎部點(diǎn)測(cè)量

在視野開拓、無(wú)遮擋物區(qū)域，可直接采用CORS對(duì)地物點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。當(dāng)遇有建筑物或林地等影響信號(hào)接收區(qū)或，采用全站極坐標(biāo)法測(cè)量地物點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

3.4作業(yè)中遇到的問(wèn)題及解決措施

1）有建筑物，遮擋信號(hào)無(wú)固定解。可以采取測(cè)量建筑物的兩個(gè)主體方向，然后通過(guò)鋼尺丈量建筑物尺寸的方法予以解決。2）有林地且樹木較大，嚴(yán)重影響信號(hào)接收。在林地外圍空曠地方測(cè)設(shè)多個(gè)圖根控制點(diǎn)，然后采用全站儀方法測(cè)量林地內(nèi)地物點(diǎn)坐標(biāo)。

4　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)SDCORS在小農(nóng)水工程中的應(yīng)用，體會(huì)到CORS系統(tǒng)具有作業(yè)精度高、作業(yè)效率高、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位、操作簡(jiǎn)單、作業(yè)成本低等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然它也存在缺點(diǎn)：由于是接收衛(wèi)星信號(hào)，在建筑物密集、林地區(qū)域，接收到的衛(wèi)星數(shù)量較少，接收信號(hào)困難，長(zhǎng)時(shí)間得不到固定解?？傊珻ORS是目前國(guó)內(nèi)GPS的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，為小農(nóng)水工程測(cè)量工作提供了一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)，大大提高了水利工程測(cè)量的工作效率。

（責(zé)任編輯崔春梅）

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2015-08-17

姜繼濤（1976—），男，工程師