孫國慶 彭 磊 袁興明

(1.淄博經(jīng)緯勘測設計有限公司，山東 淄博 255000； 2.山東中拓地理測繪科技有限公司，山東 臨沂 276000； 3.山東工業(yè)職業(yè)學院，山東 淄博 256414)

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·測量·

南方單基站CORS在線路測量中的應用

孫國慶1彭 磊2袁興明3

(1.淄博經(jīng)緯勘測設計有限公司，山東 淄博 255000；
2.山東中拓地理測繪科技有限公司，山東 臨沂 276000； 3.山東工業(yè)職業(yè)學院，山東 淄博 256414)

根據(jù)線路工程測量的施工特點，分析了CORS技術(shù)的基本原理、觀測流程以及精度分析方法，通過與傳統(tǒng)測量技術(shù)優(yōu)缺點的對比分析，指出CORS系統(tǒng)測量與傳統(tǒng)測量技術(shù)在線路測量中相互結(jié)合，取長補短，可以極大地提高工作效率。

CORS，線路測量，觀測數(shù)據(jù)，誤差

隨著GNSS技術(shù)的飛速進步和應用普及以及信息技術(shù)、計算機技術(shù)的快速發(fā)展，GNSS在工程建設中的作用已越來越重要。利用多基站網(wǎng)絡RTK技術(shù)建立的連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務綜合系統(tǒng)(Continuous Operational Reference System，縮寫為CORS)已成為工程建設GNSS應用的發(fā)展熱點之一?；A設施的建設促進了社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎，目前為了拉動地方的經(jīng)濟，全國各大小城市及城鎮(zhèn)增加了道路、橋梁、鐵路、高速公路等線路工程建設的投入。線路測量是基礎建設開工建設的基礎，因此在工程建設過程中要采用先進的技術(shù)來完成相應測量工作，以此促進社會經(jīng)濟的健康發(fā)展[1-3]。

城市建設過程中線路測量，由于受到施工環(huán)境的影響以及道路周圍高樓大廈對信號的影響，以及線路本身存在的自身特點，長寬比例屬于狹長帶狀作業(yè)形式，原有的基準站RTK測量和全站儀施工測量方式有些受影響[4]。

本文主要利用南方單基站CORS對道路進行了整體控制以及中樁的施工定位測量。通過對傳統(tǒng)測量技術(shù)RTK、全站儀和CORS中樁放樣測量的坐標，對比分析得出南方單基站CORS，RTK和全站儀獲取的坐標精度各有高低，在施工現(xiàn)場CORS系統(tǒng)測量與傳統(tǒng)測量技術(shù)在線路測量中相互結(jié)合，取長補短，可以極大的提高工作效率。

1 南方單基站CORS的發(fā)展和現(xiàn)狀

1.1 南方單基站CORS系統(tǒng)

1)單基站CORS系統(tǒng)原理(見圖1)。

單基站CORS只有一個連續(xù)運行站，類似于一加一的RTK，只不過基準站由一個連續(xù)運行的基準站代替，基站同時又是一個服務器，通過軟件實時查看衛(wèi)星狀態(tài)、存儲靜態(tài)數(shù)據(jù)、實時向Internet發(fā)送差分信息以及監(jiān)控移動站作業(yè)情況以及同時提供網(wǎng)絡差分服務和用戶管理，移動站通過GPRS，CDMA網(wǎng)絡通訊方式與基站服務器進行通訊[5,6]。

2)城市單基站CORS系統(tǒng)建設。在淄博市建立了由濟南分公司統(tǒng)一控制處理的多個單基站，單個覆蓋區(qū)域半徑達到70 km，在城市建設過程中信號幾乎覆蓋所有城區(qū)，為工程建設、學校實習使用以及科學研究提供了技術(shù)支持?；鶞收居捎^測墩和儀器室兩部分構(gòu)成。南方單基站CORS系統(tǒng)觀測墩建立于樓頂，主機安置在屋頂下面的設備機房，能夠提供全天的網(wǎng)絡信號[6]，GNSS連續(xù)運行參考站見圖2。

1.2 GNSS RTK定位原理

GNSS RTK測量系統(tǒng)至少包含兩臺GNSS接收機，由基準站、移動站、電臺、天線組成，要求周圍無遮擋物。觀測條件良好，在作業(yè)過程中，其中有一臺安置在基準站上，另外的接收機分別安置在不同的流動站上?；菊疽仓迷跍y區(qū)較高地方，而且要求觀測條件良好、周圍無遮擋物，在作業(yè)過程中實時向用戶流動站傳輸坐標解算參數(shù)[7,8]，具體工作原理圖如圖3所示。

2 數(shù)據(jù)分析

本項目選取城市建設過程中，某條原有道路的擴建測量工作分析。主要是利用南方單基站CORS系統(tǒng)，對線路施工的中樁進行了詳細的測量。并且利用南方RTK觀測處理的結(jié)果、全站儀測量的結(jié)果與CORS系統(tǒng)測量的結(jié)果對比分析，具體的觀測成果和分析結(jié)果如下。

2.1 RTK觀測數(shù)據(jù)

選擇合適的一天，利用2臺南方銀河GNSS接收機組成RTK進行中樁放樣測量，具體的觀測數(shù)據(jù)與設計數(shù)據(jù)進行對比分析，儀器使用及觀測條件都在最佳狀態(tài)下操作。根據(jù)道路放樣測量技術(shù)規(guī)程要求，最弱點位中誤差和最弱邊相對中誤差都達到精度指標(見表1)。

表1 RTK觀測數(shù)據(jù)和設計數(shù)據(jù)比較分析

通過分析GNSS RTK測量的坐標與道路設計數(shù)據(jù)分析，可以得出相對誤差最大30 mm，最小4 mm，最大誤差X方向30 mm，Y方向誤差為27 mm，距離差值最大32 mm。根據(jù)實地分析發(fā)現(xiàn)，K5+800中樁位置離基準站以及控制點的相對位置最遠。

2.2 CORS觀測數(shù)據(jù)

利用南方CORS系統(tǒng)以及全站儀對中樁進行放樣并進行逐點觀測，并且保存觀測成果。觀測完畢進行數(shù)據(jù)傳輸和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理。南方CORS觀測成果以及全站儀觀測成果分別與設計數(shù)據(jù)結(jié)果進行比較。具體結(jié)果如表2，表3所示。

表2 CORS觀測數(shù)據(jù)和設計數(shù)據(jù)比較分析

表3 全站儀觀測數(shù)據(jù)和設計數(shù)據(jù)比較分析

三種觀測方法距離差值分析見圖4。

通過分析CORS測量的坐標與道路設計數(shù)據(jù)分析，可以得出相對誤差最大20 mm，最小2 mm，最大誤差X方向20 mm，Y方向12 mm，距離差值最大22 mm。通過分析全站儀測量的坐標與道路設計數(shù)據(jù)分析，可以得出相對誤差最大11 mm，最小1 mm，最大誤差X方向13 mm，Y方向11 mm，距離差值最大15 mm。

3 結(jié)語

1)本文主要利用南方單基站CORS對線路中樁點位進行放樣測量，分析了三種方案測量坐標的精度，以此來檢驗南方單基站CORS系統(tǒng)的測量精度，穩(wěn)定性，可靠性。經(jīng)過檢驗結(jié)果可以得出南方單基站CORS系統(tǒng)穩(wěn)定，操作簡單，精度高，擴大了作業(yè)范圍。2)南方單基站CORS在線路測量中的應用能夠彌補全站儀的多次搬站以及RTK觀測基站、移動站架設的麻煩。3)本文只是選取了部分線路進行試驗分析，難以得出確定性的哪一種方法在施工過程中精度最高，在線路工程測量中可以多種方法聯(lián)合使用。

[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),2003(6):259-264.

[2] 朱建榮,黨仁民,王雪平.GPSRTK在供水管線測量中的應用研究[J].礦山測量,2013(4):16-18.

[3] 秦海濤,何宇翔,萬 勇.GPSRTK在高速公路工程測量中的應用[J].公路與汽運,2009(5):110-112.

[4] 黃照貴,王 勁,林 玉.GPSRTK技術(shù)在地籍地形測量工作中的作用探索[J].資源信息與工程,2016(12):123-124.

[5] 楊 光.基于CORS平臺的三維坐標在線轉(zhuǎn)換系統(tǒng)[J].測繪通報,2008(11):11-13.

[6] 靳合波,吳學超,袁興明.南方單基站CORS在校內(nèi)控制測量中的應用[J].山東理工大學學報,2014(3):46-49.

[7] 董治方.GNSSRTK在農(nóng)村土地所有權(quán)調(diào)查中的運用與分析[J].測繪與空間地理信息,2014(5):137-139.

[8] 施 克,雷海林,陳永生,等.GNSSRTK建立等級控制點精度分析[J].導航定位學報,2015(12):106-109.

Application of single base station CORS in South China in line survey

Sun Guoqing1Peng Lei2Yuan Xingming3

(1.Zibo Jingwei Survey and Design Co., Ltd, Zibo 255000, China; 2.Shandong in the Extension of Geographic Mapping Technology Co., Ltd, Linyi 276000, China; 3.Shandong Vocational College of Industry, Zibo 256414, China)

In this paper, according to the construction characteristics of line engineering survey, the basic principle of CORS technology, the observation process and accuracy analysis are analyzed. By comparing the advantages and disadvantages of the traditional measurement technology, it can be concluded that the combination of CORS system measurement and traditional measurement technology can improve the work efficiency greatly.

CORS, line measurement, observation data, error

1009-6825(2017)12-0210-02

2017-02-18

孫國慶(1984- )，男，助理工程師

P228.4

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