CORS技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

林金標(biāo)

（福建省地質(zhì)測繪院，福建 福州 350011）

CORS技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

林金標(biāo)

（福建省地質(zhì)測繪院，福建 福州 350011）

CORS系統(tǒng)（連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)）在測繪工程中的應(yīng)用具有操作簡便、測量精度高、使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，解決了常規(guī)單基站RTK測量存在的技術(shù)問題，改變了傳統(tǒng)的測量模式，大大提高了測量的工作效率。本文詳細(xì)介紹CORS技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用。

CORS；測繪工程；應(yīng)用

定位精度高、數(shù)據(jù)安全可靠、自動化程度高、無誤差積累，可以進(jìn)行全天候作業(yè)，這些都是連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)（Continuous Operational Reference System，CORS）技術(shù)的優(yōu)勢所在，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工程測量、大地測量等領(lǐng)域。CORS技術(shù)有助于提升測量的工作效率，對傳統(tǒng)的測量作業(yè)流程及模式進(jìn)行了革新，使得現(xiàn)在的測量工作不僅快捷、簡便，而且實(shí)現(xiàn)了測量流程自動化。常規(guī)RTK技術(shù)面臨的問題就是參考站與流動站之間的距離在不斷加大時，其精度可靠性隨之降低，這是傳統(tǒng)RTK技術(shù)存在的不足之處。為了實(shí)現(xiàn)對指定的區(qū)域范圍內(nèi)，能夠使RTK技術(shù)將實(shí)時定位的精度提高到厘米級，CORSRTK技術(shù)在發(fā)展中得到了完善。CORS-RTK技術(shù)是一種全新的技術(shù)，在一定的范圍內(nèi)布設(shè)多個基準(zhǔn)站，構(gòu)成GPS連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)，對這個范圍內(nèi)形成一個全方位的網(wǎng)狀覆蓋，并通過連續(xù)的跟蹤觀測，建立一個精確的誤差改正模型，能夠?qū)崟r獲取RTK的改正參數(shù)，對用戶的觀測值進(jìn)行改正，使其精度達(dá)到最佳，從而可以為廣大用戶提供有效服務(wù)范圍更大的、實(shí)時的高精度導(dǎo)航與定位。

1 工作原理

CORS系統(tǒng)是在一個范圍較大的區(qū)域內(nèi)，由連續(xù)運(yùn)行的GPS參考站進(jìn)行均勻地布設(shè)形成采集系統(tǒng)。各個參考站需要使用設(shè)定的采樣率進(jìn)行連續(xù)觀測，利用數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與系統(tǒng)控制中心的連接，實(shí)時將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)控制中心，各個參考站上傳的觀測數(shù)據(jù)先在系統(tǒng)控制中心進(jìn)行預(yù)處理及質(zhì)量分析，然后會對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個統(tǒng)一的解算。這樣可以對網(wǎng)內(nèi)各種實(shí)時的系統(tǒng)誤差改正項(xiàng)進(jìn)行估算，解算出該區(qū)域的誤差改正模型，即時向廣大用戶發(fā)送精確的實(shí)時GPS改正數(shù)據(jù)，同時依據(jù)相對定位原理，對廣大用戶的實(shí)時三維坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，廣大用戶只需要一臺GPS接收機(jī)，就可以取得高精確性、高可靠性的定位數(shù)據(jù)。

2 CORS系統(tǒng)具有的技術(shù)優(yōu)勢

CORS技術(shù)的出現(xiàn)不是一個偶然，其出現(xiàn)和發(fā)展對一個區(qū)域的測量工作而言，使本來松散的測量工作結(jié)合成了一個有機(jī)的整體，結(jié)束了曾經(jīng)只有GPS進(jìn)行單獨(dú)作戰(zhàn)的局面。新型CORS技術(shù)與過去傳統(tǒng)的單基站RTK技術(shù)相比，優(yōu)勢主要有以下幾個方面：①為市級行政區(qū)、省級行政區(qū)乃至更大區(qū)域內(nèi)的定位及測繪工作，提供了可靠的數(shù)據(jù)及統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這個作用可以說是非常巨大，從根本上解決了不同行業(yè)、不同部門之間對坐標(biāo)系的差異問題；②用戶不需要架設(shè)參考站，實(shí)現(xiàn)了真正意義的單機(jī)作業(yè)，CORS系統(tǒng)的運(yùn)用能夠給社會創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益；③擴(kuò)大了CORS技術(shù)在動態(tài)領(lǐng)域的有效服務(wù)范圍，更有利于車輛、飛機(jī)、船舶的精密導(dǎo)航；④CORS技術(shù)具有一套完整的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以消除或者最大程度地削弱系統(tǒng)誤差，以減少對數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響，用戶可以獲取可靠性及精確度均極高的定位結(jié)果。

3 CORS技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

3.1 控制測量

城市控制網(wǎng)具有高精度、使用頻繁等特點(diǎn)，為了滿足城市規(guī)劃區(qū)及建成區(qū)的測繪需要，在城區(qū)一二級導(dǎo)線點(diǎn)一般在地面上進(jìn)行布設(shè)，但城市的建設(shè)步伐較快，這些導(dǎo)線點(diǎn)經(jīng)常會遭到破壞，嚴(yán)重影響建設(shè)施工進(jìn)度。常規(guī)控制測量如導(dǎo)線測量、三角測量，都需要點(diǎn)與點(diǎn)之間相互通視，成果精度不均勻。GPS靜態(tài)及快速靜態(tài)相對位置測量，雖無需點(diǎn)位間相互通視也可以進(jìn)行高精度的控制測量，但是后續(xù)在內(nèi)業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，發(fā)現(xiàn)測量精度不滿足規(guī)范或設(shè)計(jì)要求時，則必須要求外業(yè)進(jìn)行重新測量，不僅費(fèi)時、費(fèi)力，而且降低生產(chǎn)效率。而CORS技術(shù)在進(jìn)行控制測量時，既可以實(shí)時獲得測量結(jié)果，又可以實(shí)時取得成果精度，極大地提高測量的工作效率。因此，除高精度的控制測量仍采用GPS靜態(tài)相對定位測量技術(shù)之外，其他都已經(jīng)利用精度達(dá)到厘米級的網(wǎng)絡(luò)CORS技術(shù)進(jìn)行實(shí)時定位測量，CORS技術(shù)已廣泛地用于地籍圖、地形圖和房產(chǎn)測繪的控制測量［1］。

3.2 地形圖測量

地形圖測量是為城市規(guī)劃及各種工程選址提供不同比例尺地形圖的工作，其目的就是為了滿足工程建設(shè)對地形圖的各種需要。以往常規(guī)的測圖方法，一般先在高等級的國家控制點(diǎn)基礎(chǔ)上加密布設(shè)下一級控制點(diǎn)，接著利用圖根控制點(diǎn)和加密控制點(diǎn)，外業(yè)采用全站儀對測區(qū)內(nèi)的所有變化的地形、地貌、地物、地類范圍線的形狀、大小、標(biāo)高等進(jìn)行全野外數(shù)據(jù)采集，室內(nèi)通過計(jì)算機(jī)成圖專業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖形編輯而繪制出地形圖。如今，在現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展下，CORS技術(shù)發(fā)展越來越迅速，將CORS技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字化地形圖測量中，能夠極大地提高地形測量的效率和質(zhì)量，各級控制點(diǎn)的坐標(biāo)都可以實(shí)現(xiàn)在滿足高精度的要求下進(jìn)行快速測定。CORS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)RTK優(yōu)點(diǎn)在于利用極少數(shù)各級控制點(diǎn)，使用流動站就可以獲取地物點(diǎn)及地形點(diǎn)的坐標(biāo)，運(yùn)用成圖專業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)字地形圖的繪制，通過計(jì)算機(jī)與打印機(jī)就可以輸出不同比例尺的地形圖，其便捷性不言而喻。

3.3 土地勘測定界測量

CORS技術(shù)極大地方便了對土地勘測定界的界樁位置、使用界限進(jìn)行測定，也可以對地類面積進(jìn)行測算，提供的測量成果資料可作為各級土地行政主管部門地籍管理、土地審批的依據(jù)。通過CORS技術(shù)進(jìn)行土地勘測定界測量，簡化土地勘測定界外業(yè)流程，節(jié)省人力和物力，提高測量效率［2］。

3.4 線路放線測量

CORS技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)RTK在市政規(guī)劃線路放線測量中取得廣泛應(yīng)用，與傳統(tǒng)的測量儀器作業(yè)相比，CORS技術(shù)有著操作簡便、測量速度快、相對精度高等優(yōu)點(diǎn)。在市政道路工程線路放線時，如果采用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)進(jìn)行測量，僅需要一個人就可以完成全部的測量工作。只需要將道路設(shè)計(jì)參數(shù)（線路起終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線半徑、轉(zhuǎn)角等數(shù)據(jù)）輸入到RTK手簿里，即可進(jìn)行放樣作業(yè)，也可以按照逐樁坐標(biāo)進(jìn)行放樣，作業(yè)方法靈活，隨時可以互換方法放樣。

3.5 地籍測量

地籍測量主要是測量和確定土地權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)，并按要求繪制地籍圖，提供給國土資源行政主管部門進(jìn)行土地面積測算使用。現(xiàn)階段，地籍測量是利用網(wǎng)絡(luò)CORS-RTK技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，能夠精簡測繪流程，降低人力物力，減少資源消耗，縮短測繪時間，提高測量結(jié)果的精確性和準(zhǔn)確性?？梢詫γ恳蛔谕恋貦?quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行精確測量，能夠?qū)⑺鶞y量土地權(quán)屬界址點(diǎn)和地物點(diǎn)坐標(biāo)的測量精度提高至厘米級。但是，在衛(wèi)星信號不好的區(qū)域，則需要測距儀、全站儀等測繪儀器配合作業(yè)，采用圖解法或者解析法的方法對其他土地權(quán)屬界址點(diǎn)和地物點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行測量。

4 結(jié)語

CORS技術(shù)是目前國內(nèi)GPS的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢，CORS系統(tǒng)具有一定的技術(shù)優(yōu)勢，在測繪工程中應(yīng)用十分廣泛，在實(shí)際測量過程中起到非常良好的應(yīng)用效果，但也存在一些技術(shù)因素的制約而影響成果質(zhì)量。因此，在測繪工程實(shí)踐中，要充分了解影響CORS系統(tǒng)的誤差來源，同時采取一些技術(shù)措施加以消除或削弱，這樣更能充分地發(fā)揮CORS技術(shù)的優(yōu)勢。隨著導(dǎo)航定位技術(shù)的不斷發(fā)展更新，CORS技術(shù)的應(yīng)用前景將會非常廣闊。

［1］李天和.為城市發(fā)展構(gòu)筑動態(tài)空間基準(zhǔn)框架［J］.城市勘測，2015（3）：32-34.

［2］吳麗敏.CORS系統(tǒng)的建立以及應(yīng)用［J］.武漢大學(xué)測繪學(xué)院?？?，2012（6）：85-87.

Application of CORS Technology in Surveying and Mapping Engineering

Lin Jinbiao
（Fujian Geological Surveying and Mapping Institute，F(xiàn)uzhou Fujian 350011）

The application of CORS system(Continuous Operational Reference System)in surveying and mapping engineering has the advantages of simple operation,high measuring accuracy and wide application range,to solve the technical problems of conventional single base station RTK measure,change the traditional measurement mode, greatly improve the working efficiency of measuring.This paper introduced the application of CORS technology in surveying and mapping engineering in detail.

CORS；surveying and mapping engineering；application

P228.4；TB22

A

1003-5168（2017）07-0120-02

2017-06-04

林金標(biāo)（1969-），男，大專，中級工程師，研究方向：地質(zhì)測繪。