關(guān)于工程測(cè)量中CORS的應(yīng)用分析及發(fā)展趨勢(shì)探討

李志菁

（西安市勘察測(cè)繪院 陜西省西安市 710054）

關(guān)于工程測(cè)量中CORS的應(yīng)用分析及發(fā)展趨勢(shì)探討

李志菁

（西安市勘察測(cè)繪院 陜西省西安市 710054）

連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GORS）是近年來(lái)研發(fā)出來(lái)的新測(cè)量技術(shù)，與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比，CORS具有低成本、高精度、覆蓋率廣、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)內(nèi)RTK測(cè)量功能徹底改變了當(dāng)前工程測(cè)量模式，工作效率大大提高。基于此，本文就CORS在工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探討。

工程測(cè)量；CORS；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

從目前來(lái)看，工程測(cè)量作業(yè)中普遍應(yīng)用的是GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分定位，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中這種技術(shù)仍然存在一些局限，主要表現(xiàn)在點(diǎn)位測(cè)量不均勻、作業(yè)半徑小、放樣精度不均勻、需要重復(fù)架設(shè)基準(zhǔn)站等。而CORS有效解決了上述問(wèn)題，大大提高了工程測(cè)量的效率。

1 CORS概述

1.1 工作原理

CORS是將多個(gè)持續(xù)運(yùn)行的GPS參考站均勻布置在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，形成一個(gè)完整的參考站網(wǎng)。參考站網(wǎng)內(nèi)的每一個(gè)參考站均按照先前設(shè)定的采樣率進(jìn)行不間斷觀測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)將觀測(cè)到的信息及時(shí)傳送給系統(tǒng)控制中心，由系統(tǒng)控制中心對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解算，將誤差改正項(xiàng)估算出來(lái)，得到誤差改正模型。然后將GPS改正數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，不需要做任何工作，只需要擁有一臺(tái)GPS接收機(jī)即可，就能夠獲取高精度的定位信息。

1.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

在CORS出現(xiàn)之前，地區(qū)測(cè)繪工作非常零散，自CORS出現(xiàn)以來(lái)，打破了這一局面，測(cè)繪工作不再分散、零亂，而是成為一個(gè)整體。與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比，CORS測(cè)量的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①測(cè)量范圍更大。傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)測(cè)量范圍較小，而CORS作業(yè)面非常大，可以是城市，甚至是省級(jí)行政區(qū)，同時(shí)也為測(cè)繪工作提供了一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)，徹底解決了不同系統(tǒng)之間的差異問(wèn)題；②服務(wù)對(duì)象更廣。能夠?yàn)椴煌脩籼峁┚_的數(shù)據(jù)服務(wù)；③GPS的有效服務(wù)得到了庫(kù)擴(kuò)展；④由于CORS的基站是連續(xù)、不間斷工作的，所以方便用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，靈活性更高，工作效率得以大大提高；⑤數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)更加完善，能夠有效消除各系統(tǒng)之間的誤差，并且得到的定位結(jié)果可靠性和精度更高；⑥用戶不需要單獨(dú)架設(shè)參考站，真正意義上實(shí)現(xiàn)了單機(jī)作業(yè)，節(jié)省了費(fèi)用；⑦數(shù)據(jù)鏈通訊方式更加可靠，噪聲干擾問(wèn)題得到了解決；⑧能夠?yàn)橛脩籼峁┻h(yuǎn)程服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了用戶共享，同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)精度要求比較高的用戶，也可以為其提供下載服務(wù)[1]。

2 CORS在工程測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 控制測(cè)量

根據(jù)測(cè)量精度要求的不同，在開(kāi)展控制測(cè)量時(shí)可以選擇兩種方式：①快速靜態(tài)方式；②后處理靜態(tài)方式。在快速靜態(tài)模式下，GPS接收機(jī)必須在流動(dòng)站上進(jìn)行靜止觀測(cè)，通常情況下，5～10min左右就能夠完成觀測(cè)。后處理靜態(tài)模式采用GNSS接收機(jī)，根據(jù)控制點(diǎn)的具體要求設(shè)置時(shí)段，通常情況下，數(shù)據(jù)采樣率為10s、15s和30s，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載周圍的參考站數(shù)據(jù)與測(cè)區(qū)內(nèi)GPS控制點(diǎn)靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)組成靜態(tài)網(wǎng)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理，得到控制點(diǎn)坐標(biāo)，可用于高等級(jí)控制測(cè)量。在進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，能夠?qū)πl(wèi)星和基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)接收，將用戶站坐標(biāo)和整周未知數(shù)解算出來(lái)，能夠完全替代全站儀開(kāi)展導(dǎo)線測(cè)量控制點(diǎn)的加密工作。

2.2 坐標(biāo)放樣

在工程放樣作業(yè)中，傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)（RTK）已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，但是其中仍然存在許多缺陷，比如對(duì)控制點(diǎn)的埋設(shè)要求比較高，要求控制點(diǎn)均勻。經(jīng)校正之后的控制點(diǎn)要能夠和放樣點(diǎn)的高程精度以及平面精度很好地?cái)M合在一起。此外，傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)受到電源限制，因此也不能進(jìn)行連續(xù)性的工作，工作效率比較低，但是CORS則有效解決了上述問(wèn)題，能夠很好地完成普通工程放樣，并且測(cè)量時(shí)間也非常短，只需要2～4s就可以完成測(cè)量工作，誤差能夠控制在1～3cm，并且在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中都不需要進(jìn)行通視。但是如果是精密的工程放樣，那么仍然需要選擇精度更高的全站儀來(lái)開(kāi)展測(cè)量工作[2]。

2.3 數(shù)字測(cè)圖

在地形平坦，視野開(kāi)闊的地方，可以借助網(wǎng)絡(luò)RTK對(duì)碎部點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，將草圖畫出來(lái)，然后借助計(jì)算機(jī)軟件編輯成圖。同時(shí)，還有另一種方法可供選擇，通過(guò)RTK直接對(duì)圖根控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，再借助全站儀完成測(cè)圖，最終制成數(shù)字地圖。

2.4 變形監(jiān)測(cè)

CORS在工程變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用也十分普遍，能夠?qū)φ麄€(gè)工程建設(shè)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)比分析，找出工程變形問(wèn)題，幫助施工人員及時(shí)將消除安全隱患。在特大型橋梁變形監(jiān)測(cè)中，由于受到諸多因素的影響，很難保證變形監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，即使如此，施工方仍然需要消耗大量人力、財(cái)力、物力開(kāi)展變形監(jiān)測(cè)工作；在水庫(kù)建設(shè)工程中，諸多因素也會(huì)導(dǎo)致水庫(kù)壩體面臨變形的風(fēng)險(xiǎn)。不僅如此，CORS在區(qū)域地面沉降的監(jiān)測(cè)中也發(fā)揮著不可替代的作用。在監(jiān)測(cè)對(duì)象范圍內(nèi)設(shè)置足夠數(shù)量的觀測(cè)點(diǎn)，采用CORS連續(xù)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞，再對(duì)數(shù)據(jù)處理后，將變形量計(jì)算出來(lái)，從而起到預(yù)報(bào)的作用，為決策者做出正確的預(yù)防措施提供依據(jù)。

2.5 房產(chǎn)地籍測(cè)量

CORS在房產(chǎn)地籍測(cè)量中的應(yīng)用是對(duì)土地權(quán)屬界址點(diǎn)位置進(jìn)行精確測(cè)量，同時(shí)繪制出滿足相關(guān)部門需求的房產(chǎn)圖以及地籍平面圖的，并將房屋和土地面積計(jì)算出來(lái)。房產(chǎn)地籍測(cè)量中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)對(duì)每一宗土地的權(quán)屬界址點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定以及測(cè)繪地籍與房地產(chǎn)圖，能實(shí)時(shí)測(cè)定有關(guān)界址點(diǎn)及一些地物點(diǎn)的位置并能達(dá)到要求的厘米級(jí)精度。但是測(cè)量區(qū)域如果位于不利于信號(hào)接收的地方，還需要借助全站儀等工作進(jìn)行細(xì)部測(cè)量。

3 CORS發(fā)展趨勢(shì)

從當(dāng)前來(lái)看，我國(guó)大多數(shù)行業(yè)衛(wèi)星定位連續(xù)網(wǎng)絡(luò)的建立已經(jīng)趨于成熟，為了滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需要，一些城市也紛紛投入到了建立類似網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的大軍中，可以說(shuō)，目前我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到建設(shè)連續(xù)運(yùn)行參考站的網(wǎng)絡(luò)熱潮中。我國(guó)改革開(kāi)放的窗口——深圳，是我國(guó)第一個(gè)建立連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)的城市，目前已經(jīng)正式投入全面使用。我國(guó)其他城市也陸續(xù)建立了與其相似的參考站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。自2008年四川發(fā)生汶川地震后，四川省地震局隨即建立了CDCORS[3]，該系統(tǒng)建立之初的目的是對(duì)本省區(qū)內(nèi)的地震災(zāi)害情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但在該系統(tǒng)的不斷發(fā)展過(guò)程中，蘊(yùn)藏的一些重要功能被逐漸挖掘出來(lái)，在GPS大地測(cè)量中得到了廣泛應(yīng)用。除此之外，該系統(tǒng)設(shè)置了授權(quán)撥號(hào)登錄，將網(wǎng)絡(luò)使用權(quán)對(duì)外開(kāi)放，用戶GPS高精度差分定位精度更高。

對(duì)于地級(jí)市以及縣測(cè)繪部門來(lái)說(shuō)CORS價(jià)格昂貴，購(gòu)買CORS壓力較大，但CORS的應(yīng)用也是大勢(shì)所趨，這類部門必須建立CORS系統(tǒng)。建議此類部門結(jié)合本單位實(shí)際情況，在當(dāng)前市場(chǎng)可供產(chǎn)品以及技術(shù)水平的前提下，選擇單基站CORS較為理想。

現(xiàn)在，我國(guó)各地已經(jīng)積極投入到了CORS系統(tǒng)的建設(shè)中，局部區(qū)域CORS系統(tǒng)通過(guò)區(qū)域連片、系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享CORS系統(tǒng)必將服務(wù)于更廣闊的客戶和地區(qū)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文就CORS在工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了具體分析。目前，CORS作為一種低成本、高效率的新測(cè)量技術(shù)已經(jīng)成為全國(guó)乃至世界范圍內(nèi)的測(cè)量發(fā)展趨勢(shì)。雖然我國(guó)各地已經(jīng)陸續(xù)建立了CORS系統(tǒng)，但是在資源共享、功能利用上還存在許多問(wèn)題尚未解決。相信在不久的將來(lái)，隨著的CORS的不斷完善，一定能在氣象輔助預(yù)報(bào)、地震監(jiān)測(cè)、交通導(dǎo)航、城市規(guī)劃建設(shè)等更多領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。

[1]張濤，姚煥炯.基于CORS的寧波城市道路工程測(cè)量技術(shù)研究[J].科技資訊，2014（3）.

[2]馬慧玲，王丹，黃吉來(lái).CORS在城市工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（23）.

[3]安和生.CORS-RTK在工程測(cè)量中的應(yīng)用及精度提高措施研究[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014（7）.

P228.4

A

1004-7344（2016）05-0202-02

2016-1-29

李志菁（1963-），男，助理工程師，大專，主要從事工程測(cè)量方面的工作。