左寧龍

摘要：CORS（Continuous Operational Reference System）是利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)。它是由衛(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)等高新科技緊密結(jié)合繼而研發(fā)出的高端科技產(chǎn)品。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，CORS技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用也越來(lái)越重要，特別是在城市測(cè)繪中其更是帶來(lái)一場(chǎng)里程碑的變革。

關(guān)鍵詞：CORS系統(tǒng);國(guó)土測(cè)繪;應(yīng)用

1 CORS系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 ?CORS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

CORS系統(tǒng)在技術(shù)算法上分為三種，即主輔站技術(shù)、FTK技術(shù)以及VRS技術(shù)，其將網(wǎng)絡(luò)化的理念融入基礎(chǔ)測(cè)繪應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)GPS動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)的連續(xù)性、長(zhǎng)期性以及永久性。對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)繪工作而言，CORS系統(tǒng)是高程控制與平面控制測(cè)量方法的一大改革，具有創(chuàng)新的時(shí)間信息與位置信息的服務(wù)模式。在測(cè)繪工作中采用CORS系統(tǒng)無(wú)需采用逐級(jí)控制、分級(jí)布網(wǎng)的模式，而且省去了布設(shè)大量測(cè)量控制點(diǎn)的環(huán)節(jié)。具體而言，CORS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)包括以下幾個(gè)部分：基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理中心以及用戶(hù)接收應(yīng)用系統(tǒng)等等，整個(gè)系統(tǒng)中，監(jiān)控分析中心、基準(zhǔn)站由數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接起來(lái)，形成一個(gè)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)所獲得的時(shí)間基準(zhǔn)與空間基準(zhǔn)不僅精度高，而且體現(xiàn)出動(dòng)態(tài)性、連續(xù)性的優(yōu)勢(shì);在國(guó)土資源測(cè)繪過(guò)程中可以獲取精度更高的實(shí)時(shí)定位服務(wù)，提高了國(guó)土資源系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與系統(tǒng)化。

基準(zhǔn)站網(wǎng)由多個(gè)基準(zhǔn)站組成，每個(gè)基準(zhǔn)站分布均勻，其主要作用是提供監(jiān)測(cè)服務(wù)，并且對(duì)GPS衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集;數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)的主要作用是利用各種形式播發(fā)定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)，包括UHF電臺(tái)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)及因特網(wǎng)等;由傳輸軟件控制模塊、相關(guān)硬件設(shè)備組成的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，主要作用是把各基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控分析中心，整個(gè)過(guò)程利用光纖專(zhuān)線高效完成;數(shù)據(jù)處理中心是整個(gè)CORS系統(tǒng)的核心部分，其在接收到各基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理;用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)中又包含了數(shù)個(gè)子系統(tǒng)，具體有監(jiān)控定位系統(tǒng)、自主導(dǎo)航系統(tǒng)、RTK定位系統(tǒng)、事后定位系統(tǒng)及用戶(hù)信息接收系統(tǒng)等等;根據(jù)具體的應(yīng)用類(lèi)型又可以將用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)分為氣象用戶(hù)、高精度用戶(hù)、車(chē)輛定位與導(dǎo)航用戶(hù)、工程與測(cè)繪用戶(hù)等等多種。

1.2 CORS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1.2.1 自動(dòng)化和智能化

CORS系統(tǒng)服務(wù)體系下能夠?qū)崿F(xiàn)工作自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)記錄功能、差分解算功能和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能等。

1.2.2 網(wǎng)絡(luò)化

隨著GPS差分解算技術(shù)的發(fā)展，并與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合，GPS參考站之間實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)和統(tǒng)一控制。在單參考站工作模式下，各個(gè)參考站獨(dú)立發(fā)送差分信息，互相不關(guān)聯(lián)。而多參考站網(wǎng)絡(luò)化的CORS系統(tǒng)中，單個(gè)參考站作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，GPS數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸、處理和存儲(chǔ)，所有GPS參考站通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心形成一個(gè)高度網(wǎng)絡(luò)化群體。

1.2.3 快速定位

CORS系統(tǒng)在其服務(wù)范圍內(nèi)可以實(shí)時(shí)地獲取高精度的三維坐標(biāo)成果，能夠?qū)崿F(xiàn)GPS快速定位測(cè)量。

1.2.4 高可靠性

即使CORS系統(tǒng)參考站中一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)參考站不能正常工作，也可以由剩下的可正常工作的參考站進(jìn)行解算，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。此外，網(wǎng)絡(luò)RTK流動(dòng)站采用固定的通信數(shù)據(jù)鏈（GPRS/CDMA），減少了無(wú)線電噪聲干擾，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)鏈路可靠性。

2 CORS系統(tǒng)在國(guó)土資源測(cè)繪中的操作應(yīng)用

2.1 CORS系統(tǒng)設(shè)置及相關(guān)要求

在應(yīng)用CORS系統(tǒng)過(guò)程中，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量時(shí)，只需在系統(tǒng)中接入一臺(tái)或幾臺(tái)流動(dòng)站即可獲取待測(cè)圖根點(diǎn)或碎部點(diǎn)的坐標(biāo)，無(wú)需單獨(dú)架設(shè)基準(zhǔn)站，實(shí)施過(guò)程中要在流動(dòng)站控制手簿中做好相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，包括名稱(chēng)、方式、APN、地址、端口、接入點(diǎn)及用戶(hù)和密碼等等;坐標(biāo)系統(tǒng)在工程設(shè)置模塊編輯，需輸入相關(guān)參數(shù)，包括系統(tǒng)名稱(chēng)、橢球名稱(chēng)、中央子午線、投影方式與具體比例尺等等。

2.2 流動(dòng)站外業(yè)施測(cè)

2.2.1 測(cè)量圖根點(diǎn)。圖根控制測(cè)量的操作要點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：用三角架架設(shè)流站，保證對(duì)中整平，天線高量測(cè)至毫米級(jí)別;開(kāi)始觀測(cè)前儀器要恢復(fù)初始化狀態(tài)，獲取固定解;如果在特定時(shí)間內(nèi)無(wú)法獲得固定解，可以將通信鏈路斷開(kāi)后重復(fù)初始化操作;每個(gè)圖根點(diǎn)以3s采樣率至少觀測(cè)兩個(gè)測(cè)回，每測(cè)回觀測(cè)25歷元;每測(cè)回間的平面坐標(biāo)較差控制在4cm以?xún)?nèi)，最終結(jié)果選擇兩測(cè)回的平均值;保證每測(cè)回圖根控制點(diǎn)的測(cè)量定位結(jié)構(gòu)為固定解，測(cè)量過(guò)程中，要將圖根控制點(diǎn)的平面收斂精度控制在2cm以?xún)?nèi)，且高程收斂精度要控制在3cm以?xún)?nèi)，并保持續(xù)穩(wěn)定才能開(kāi)始記錄;對(duì)每個(gè)圖根控制點(diǎn)兩次測(cè)量的平面與高程較差進(jìn)行比對(duì)，可以計(jì)算出圖根控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差、最大點(diǎn)位中誤差、高程中誤差以及最大較差等相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.2.2 測(cè)量碎部點(diǎn)。利用CORS系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)測(cè)量碎部點(diǎn)過(guò)程中，要專(zhuān)門(mén)設(shè)定一人進(jìn)行流動(dòng)站控制手簿的操作，在待測(cè)的碎部點(diǎn)進(jìn)行采集，然后將繪圖編碼輸入進(jìn)去，控制手簿會(huì)將采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)起來(lái);測(cè)量出某個(gè)區(qū)域內(nèi)的地形與地物點(diǎn)位后，再將其傳輸至計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用繪圖軟件進(jìn)行分析，然后將所需的地形圖輸出。利用RTK技術(shù)進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)量，最大的特點(diǎn)是對(duì)點(diǎn)間的通視條件沒(méi)有要求，無(wú)需頻繁換站也可順利測(cè)量;而且可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)流動(dòng)站的同步作業(yè)，測(cè)圖的工作效率得到大幅提升。不過(guò)需要注意一點(diǎn)，即對(duì)于一些遮蔽地帶而言，在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)時(shí)可能會(huì)受到影響，所以要采用全站儀進(jìn)行配合施工，碎部測(cè)量可以通過(guò)極坐標(biāo)法或圖解法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.3 CORS系統(tǒng)的應(yīng)用注意事項(xiàng)

在操作CORS的系統(tǒng)過(guò)程中需要注意以下三點(diǎn)：

首先，由于多個(gè)因素均會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)RTK的應(yīng)用產(chǎn)生影響，因此在操作過(guò)程中要對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行全面檢查，以保證其可靠性;在做任何一項(xiàng)作業(yè)前，均要在測(cè)區(qū)附近確定下一個(gè)已知控制點(diǎn)，獲得固定解后要進(jìn)行測(cè)前檢查，保證檢查結(jié)果合格才能進(jìn)行下一步的數(shù)據(jù)采集。如果測(cè)前檢查不合格，則要將連接及時(shí)斷開(kāi)，然后重新啟動(dòng)，重新連接，獲得固定解后再進(jìn)行測(cè)前檢查，直至檢查合格方可。通常在結(jié)束一個(gè)測(cè)段后，還要在附近尋找另外一個(gè)控制點(diǎn)，然后再進(jìn)行測(cè)后檢查，測(cè)后檢查的主要作用是對(duì)數(shù)據(jù)采集過(guò)程精度的可靠性進(jìn)行判斷。

其次，在控制測(cè)量中要注意采用三角架，主要目的是提高對(duì)中精度;而且每次完成一測(cè)回的測(cè)量后要重新擺設(shè)三角架，進(jìn)行重新對(duì)中，然后再與接收機(jī)相連接，以保證成果數(shù)據(jù)的精度。

最后，在選擇觀測(cè)條件時(shí)，測(cè)量過(guò)程中要注意避開(kāi)干擾源，防止其他信號(hào)的干擾，有些區(qū)域RTK無(wú)法獲得信號(hào)，包括一些建筑具有較強(qiáng)的反射性、水面面積較大、通信發(fā)射塔、高壓輸電線路、植被比較密集的區(qū)域等，均無(wú)法工作。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，CORS系統(tǒng)是基于現(xiàn)代GNSS技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)及實(shí)時(shí)定位技術(shù)的大型定位與導(dǎo)航綜合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，在國(guó)土資源測(cè)繪過(guò)程利用CORS，可以提高獲取相關(guān)地理特征與空間數(shù)據(jù)的效率與精度。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳楓.論CORS系統(tǒng)在城市工程測(cè)繪中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，13：7-8.

[2] 龍洋，許江濤，朱睿.CORS系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].山西建筑，2012，38（5）：231-232.