连续运行卫星定位系统的应用

■敖琦 刘鹏 张雷

（黑龙江第二测绘工程院 黑龙江哈尔滨 150001）

连续运行卫星定位系统的应用

■敖琦 刘鹏 张雷

（黑龙江第二测绘工程院 黑龙江哈尔滨 150001）

随着城市信息化建设发展，人们对空间数据的需求不断扩大，作为空间数据基础设施重要组成部分的连续运行卫星定位系统已成为现代社会基础设施的重心。随着连续运行卫星定位系统在各大城市的陆续建立，城市信息化对CORS系统的需求也随之增加。本文将从连续运行卫星定位系统在城市信息化建设中的应用对该系统进行介绍。同时也将这个系统所存在的问题给予总结以便更加合理的利用该系统，从而更好的为社会服务。

城市信息化CORS系统应用发展

1 城市信息化建设对CORS系统的需求

城市化是现代社会高速发展变化的重要标志之一，城市化的进程也主要体现在城市范围的扩大，功能的复杂多样和服务的趋于完善。为了满足城市日益增长的各种不同需要，进行城市信息化建设已逐渐成为各大城市面临的重要问题。城市信息化建设主要包含四个阶段：（1）可连接用户并且拥有高速通信能力的宽带网络；（2）支持网络运行的标准、协议和软件；（3）支持各类用户信息表达的基础设施(即空间数据基础设施)；（4）各类用户的动态信息系统。

城市信息化建设的目标主要体现是在城市区域内建立各类用户信息采集、管理、表达与分享应用的数字区域，以便实现城市建设、城市发展的各种需求。

在数字区域的基础设施中，除网络、协议和软件外，还有为满足实现贴近用户实际使用的必备产品---地图并且可以使用户快速、准确地获取地图和地理坐标的相关设备和设施。作为城市空间数据的建设基础，不仅要求为建立数字区域而获取空间数据和地理特征，而且对信息采集的实时性和准确性有较高的要求。根据目前国内与国际先进技术研究，只有利用GNSS定位技术建立的连续运行卫星定位服务系统CORS (continuous operational reference system)，才能满足城市信息化建设的上述需求。连续运行卫星定位服务系统不仅是动态的、连续的空间数据参考框架，同时也是可以为用户提供快速、高精度获取空间数据和地理特征功能的设施，由于以上特性功能，CORS既可成为一种重要的城市空间数据的基础设施。

2 连续运行站在国内建设的现状

国内现已建成的CORS系统主要有：

（1）国家测绘局的GNSS CORS系统。1992年，国家测绘局在武汉建立了国内第一个GPS的CORS。此后又分别在北京、拉萨、乌鲁木齐、咸阳、西宁、海口、哈尔滨等地建设了8个GNSS CORS。

（2）中国大陆构造环境监测网络。2006年，由中国地震局、总参测绘局、中国科学院、国家测绘局等共同承担，在国内建立由260个连续观测GNSS CORS和2000个不定期观测站点构成的、覆盖中国大陆的高精度、高时空分辨率和自主研发数据处理系统的观测网络。

（3）海事GNSS CORS。是由交通部海事部门通过在全国沿海建立20余个GNSS CORS，构成卫星定位地面差分站，用于沿海船舶的导航定位。

除此之外，我国更省、市地区也在现有资源的基础上建成了满足地区需求的各类CORS系统，据不完全统计，在近几年，国内将建成不同用途的GNSS CORS系统可达千余个。

3 CORS的应用服务及特点

3.1 CORS的应用服务

CORS系统按照提供服务的区域和对象划分,可以分为国家级连续运行参考站网、区域参考站网、专业应用参考站网等。

国家级连续运行参考站网是用于维持和更新国家地心坐标参考框架的GPS连续运行参考站网；是国家经济建设、国防建设的基础设施，用于为开展全国范围内的高精度定位、导航工程建设和科学研究服务，如前文提到的CSRS就属于此类服务。

区域参考站网是由省、区、市、地区政府组织协调建立的GPS连续运行参考站网，主要用于构成高精度连续运行的区域坐标参考框架，提供不同等级精度的定位服务、卫星轨道服务、时间服务、气象服务、源数据服务和相关信息服务，以满足区域经济建设的需求。

专业应用参考站网是由相关专业单位，如测绘、地震、气象等部门和机构根据专业需求建立的GPS连续运行参考站网，主要用于专业信息和参数的服务，为满足行业和部门工程建设和科学研究的需要提供支持。

3.2 CORS的应用特点

计算机技术和信息技术带动CORS网络的快速发展，CORS网络在各行各业都显示出了卓越的优越性并发挥着巨大的作用。CORS应用于精度定位、导航、资源普查、测绘、形变监测等业务，具有以下明显特点和优势：a覆盖范围广；b连续运行时间长，可用性高；c操作简便、应用便利；d为用户提供数据质量保证；e有效利用现有资源，节省资源；f作业精度有保证；g分工明确，可用于有效安排工作；h节省频率资源；i为相关学科提供支持，可以全面应用于基础测量、工程测量、地震及地面沉降等相关服务。

4 建设我国自主GNSS CORS系统的展望

目前，我国建设 GNSS CORS系统主要存在两个问题，首先是缺乏国家级层面对GNSS CORS系统的统一规划和设计，至今无法提供面向全国、为全国各行各业的服务系统；其次GNSS CORS系统建设缺乏国家统一的技术规范和标准，相关单位在各自的业务范围内制定符合自身需求的业务规范，导致国家现有的几个CORS系统无法统一处理、协调共享。

为实现CORS系统的有效利用与充分建设，我国还有许多地方需要努力。首先，应明确民用GNSS CORS系统建设和管理的中央政府主管部门以便开展数据共享机制和共享网络。其次，制定GNSS CORS的国家技术规范和标准。用于行业内部统一规范作业，以利节约资源、信息共享。最后利用用国家资源所建的 GNSS CORS系统要有诚信，要有法律制约。例如系统的完好性、可靠性要求必须达到一定标准。

作为新一代科技工作者也应加强对于GNSS CORS系统相关知识的学习与开发，对国外相关领域知识全面了解，承前继后，为我国自主GNSS CORS系统的建设贡献力量。

[1]李征航,黄劲松.GPS测量与数据处理.武汉:武汉大学出版社,2005

[2]孔祥元,郭际明,刘宗泉等.大地测量学基础.武汉:武汉大学出版社,2006

[3]魏二虎,黄劲松.GPS测量操作与数据处理.武汉:武汉大学出版社,2007

[4]TB10054-1997.全球定位系统 (GPS)铁路测量规程.

[5]武汉大学.石武客运专线湖北段TJ1标工程平面施工控制网工程平面施工控制网复测技术报告.武汉:武汉大学,2008.11

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1000-405X（2015）-11-244-1