核心电子学报建筑工程测量中CORS系统的运用

　　摘 要：连续运行卫星定位系统(CORS)具有操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点，特别是C0RS 系统内网络RTK 测量功能的实现改变了传统测量作业模式，可以极大地提高测量的工作效率。文中针对CORS 工作原理和技术优势、在工程测量中应用、CORS 的发展趋势和意义进行了简要阐述。

　　关键词：核心电子学报,CORS系统,技术优势,工程测量

　　随着全球卫星定位系统(GPS)技术的快速发展，特别是前几年，实时动态RTK(Real Time Kinematic)技术已完全成熟，大大提高了测绘成果的精度，实用性和高效性。这几年，一种新的GPS 技术—连续运行卫星定位系统(CORS)，在各地陆续建立，它具有操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点，特别是CORS 系统内网络RTK 测量功能的实现改变了传统测量作业模式，较大的提高了测绘工作的效率。在CORS 系统所覆盖区域网络RTK

　　技术越来越多的应用到测绘及其相关行业。正逐步取代传统单基站RTK 技术。

　　一、CORS 的工作原理和技术优势

　　1.工作原理

　　CORS 是在一个较大的区域内均匀的布设多个永久性的连续运行GPS 参考站，构成一个参考站网，各参考站按设定的采样率连续观测，通过数据通信系统实时的将观测数据传输给系统控制中心，系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析，然后对整个数据进行统一解算，实时估算出网内的各种系统误差改正项(电离层、对流层、卫星轨道误差)获得本区域的误差改正模型。然后向用户实时发送GPS 改正数据，用户只需要一台GPS 接收机，便可实时或事后得到高精度的可靠的定位结果。CORS 目前主要的几种网络 RTK 技术有虚拟参考站(VRS)技术、主辅站技术(i一MAX)、区域改正参数(FKP)技术和综合误差内插法技术等。

　　2.技术优势

　　CORS 它的出现将使一个地区的所有测绘工作成为一个有机的整体，结束了以前GPS 作业单打独斗的局面。与传统RTK 测量作业方式，其主要优势体现在：① 为区域(一个城市、省级行政区乃至更大的区域范围)测绘工作提供了一个统一的基准，能够从根本上解决不同行业、不同部门之间坐标系统的差异问题;② 对不同的服务客户提供不同精度的数据服务。③ GPS 的有效服务范围得到了极大的扩展;④ 采用连续基站，用户随时可以观测，使用方便，提高了工作效率;⑤ 拥有完善的数据监控系统，由于消除或削弱各种系统误差的影响，还可获得高精度和高可靠性的定位结果;⑥ 用户不需架设参考站，真正实现单机作业，减少了费用;⑦ 使用固定可靠的数据链通讯方式，减少了噪声干扰;⑧ 提供远程 INTERNET 服务，实现了数据的共享，可为高精度要求的用户提供下载服务。

　　二、CORS 技术在工程测量中的应用

　　连续运行卫星定位系统(CORS)能够全年365 天，每天24 小时连续不断地运行，全面取代常规大地测量控制网。因其高效率、高精度、高可靠性和低成本的特点，在工程测量中，得到了广泛的应用。

　　1.控制测量

　　常规控制测量如三角测量、导线测量，要求点间通视，费工费时，而且精度不均匀，外业中不知道测量成果的精度。GPS静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量，但是需要时候进行数据处理，不能实时定位并知道定位精度，内业处理后发现精度不合要求必须返测量。而用网络RTK 技术进行控制测量既能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。应用网络RTK 技术进行实时定位可以达到厘米级的精度，因此，除了高精度的控制测量仍采用GPS 静态相对定位技术之外，RTK 技术即可用于地形测图中的控制测量，地籍和房地产测量中的控制测量。

　　2.房产地籍测量

　　地籍及房地产测量是精确测定土地权属界址点的位置，同时测绘供土地和房产管理部门使用的大比例尺的地籍平面图和房产图，并量算土地和房屋面积。地籍和房地产测量中应用网络RTK 技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍与房地产图，能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达要求的厘米级精度。但在影响卫星信号和CORS 基站差分信号

　　接收的遮蔽地带，还必须配合使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析法或图解法进行细部测量。

　　3.建设用地勘测定界

　　建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围，测定界桩位置，测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作，它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。利用网络RTK 技术进行勘测定界放样，能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性，同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序，特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。

　　4.地形测图

　　地形测图是为满足城镇规划和各种经济建设的需要对规划建设区域工程提供不同比例尺的地形图。用常规的测图方法通常是先布设控制网点，这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。最后依据加密的控制点和图根控制点，测定地物点和地形点在图上的位置并按照一定的规律和符号绘制成平面图。CORS 技术的出现，可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用 CORS 下的网络RTK 新技术，甚至可以不布设各级控制点，作业员用在直接用流动站便可以高精度厂快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图。

　　5.城市规划、定线及监督测量

　　网络RTK 在城市规划测量中有着广泛的运用，比传统的测量仪器，有着省时省工且精度高等特点。网络RTK 测量技术用于市政道路、建筑物定位、规划设施定位等放样以及定位后定位点数据质量检查监督等测绘工作一人即可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输人RTK 的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到满足放样的精度要求为止。

　　6.变形监测中的应用

　　CORS 的建立，可以对工程建设进行实时、有效、长期的变形监测，对灾害进行快速预报。对于特大型桥梁变形监测，由于受车辆、风荷等诸多因数影响传统常规测量仪很难保证高精度、实时、长期变形监测，同时传统的测量方法需投入较多人力、物力、财力;对于一些水库坝体、重要建筑物倾斜、沉降变形;区域地面沉降等进行监测，通过对监测对象设立足够数量的GPS 观测点采用CORS 不间断的传递数据，处理后的数据计算变形量，对此后变形进行分析预报，对不利灾害变形数据及时提供决策者采取预防措施。

　　三、建立CORS 的必要性和意义

　　(1)CORS 的建立可以大大提高测绘精度、速度与效率，降低测绘劳动强度和成本，省去测量标志保护与修复的费用，节省各项测绘工程实施过程中约30% 的控制测量费用。由于城市建设速度加快，对GPS-C、D、E 级控制点破坏较大，一般在5-8 年需重新布设，至于在路面的图根控制更不用说，一二年就基本没有了，各测绘单位不是花大量的人力重新布设，就是仍以支站方式，这不但保证不了精度，还造成了人力物力财力的大量浪费。随着CORS 基站的建设和连续运行，就形成了一个以永久基站为控制点的网络。所以，可以利用已建成的CORS 系统对外开发使用，收取一定的费用，收费标准可以根据各地的投入和实际情况制定，当然这一点上更多的是社会效益。

　　(2)CORS 的建立，可以对工程建设进行实时、有效、长期的变形监测，对灾害进行快速预报。CORS 项目完成将为城市诸多领域如气象、车船导航定位、物体跟综、公安消防、测绘、GIS 应用等提供精度达厘米级的动态实时GPS定位服务，将极大地加快该城市基础地理信息的建设。

　　(3)CORS 将是城市信息化的重要组成部分，并由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架，从而从实时的空间位置信息面上实现城市真正的数字化。CORS 建成能使更多的部门和更多的人使用GPS 高精度服务，它必将在城市经济建设中发挥重要作用。由此带给城市巨大的社会效益和经济效益是不可估量的，它将为城市进一步提供良好的建设和投资环境。

　　四、结束语

　　CORS 是目前国内乃至全世界GPS 的最新技术和发展趋势，日本及欧美已经建立起完整的系统。国内也进入了蓬勃的发展阶段。GPRS将是测量的历史性飞跃。也是城市信息化的重要组成部分。CORS 将为工程测量建立一个统一的基准。能够解决不同部门、不同行业坐标系统的差异问题。但是资源共享和网络一体化的研究建设应该加强。自主研发CORS 的数据处理软件有待开发。