CORS系统在小农水工程测量中的应用
2016-04-07姜继涛
姜继涛
(文登区水利勘测设计院,山东 文登 264400)
CORS系统在小农水工程测量中的应用
姜继涛
(文登区水利勘测设计院,山东 文登 264400)
文章针对CORS系统的精度进行了现场实验,并将试验结果与文登区C级GPS点成果进行了对比分析。结果证明CORS系统满足小型农田水利工程测量精度要求,同时为小农水工程原貌测量、施工放样、验收测量等提供了统一的测绘基准。
小农水;CORS系统;GPS;工程测量
CORS是 Continuously Operating Reference Stations的英文缩写,即连续运行参考站。CORS系统是继GPS RTK之后出现的一种卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等相结合的测量新技术。他能够全年连续不断地运行,用户只需一台GPS接收机即可进行实时的快速定位、事后定位。
1 CORS系统的工作原理
CORS是利用基准站的载波相位观测数据,与流动站的观测数据进行实时差分处理,并解算整周模糊度。根据解算模式,CORS技术可分为以下3种。
1)单基站RTK技术。CORS站网由若干个CORS站组成,GPS差分信号可以从各个CORS站发出。该模式服务于一定作业半径用户,服务半径可以达到30 km。
2)虚拟基站技术(VRS)。VRS技术基准站网子系统必须包含3个以上的连续运行基准站,数据中心通过组合所有基准站的数据,确定整个CORS覆盖区域的电离层误差、对流层误差、轨道误差模型等。作业时,流动站向首先数据中心发出服务请求,并将概略位置回传给数据中心,数据中心根据流动站最近的3个基准站的观测数据及误差模型,生成一个虚拟基准站VRS,然后将VRS改正数据发给流动站,流动站通过自身观测的数据实时解算出真实坐标数据。
3)MAC主副站技术。MAC技术大大减少了数据的传送量。它是选取基准站网中的任意一个基准站作为主站,然后将主站的改正数及坐标信息传送给流动站,其他基准站负责将其相对于主站的改正数及坐标差信息传送给流动站,从而减少了传送的数据量。
2 CORS在小农水工程测量中的优势
与传统测量作业方式不同,CORS系统在小农水工程测量中的主要优势体现在:
1)为测绘工作提供了一个统一的基准,避免了传统测量方法因工程项目小、项目位置分散且距离远等无法统一基准的问题。
2)采用CORS技术,可以全天候工作,能够随时随地观测数据,使用方便,提高了工作效率。
3)采用了先进的VRS技术,消除或削弱了各种系统误差的影响,测量数据精度准确、可靠。
4)节约人力、物力,不需架设参考站,实现了单人单机作业。
3 应用实例
小农水工程需因地制宜,按照“统一规划,分步实施”和“建一片,成一片,发挥效益一片”的原则进行。但片与片之间,乡镇与乡镇之间存在一定的地理位置差距,采用原始的测量方法进行统一控制极不方便,且工作量非常大。为了保证测量数据的统一性、精度的准确性,就需要对整个小农水项目进行统一控制,而CORS系统正好满足小农水重点县工程的测量要求。
3.1控制测量
小农水工程控制测量采用CORS测设控制点。首先对文登区10个国家C级网成果进行联测,求出七参数,作为整个项目的首级控制,控制覆盖范围为整个文登区,解决了因地理位置差距,作业半径超出GPS1+1模式控制范围,无法将整个项目统一控制的问题。然后再对每一片的每一小水源工程进行图根控制点采集,每一控制点采集时长60 s,每点采集2次,各点位坐标较差≤±2 cm取平均值为最终成果。
3.2CORS测量精度校核
在测量前,首先采集文登区所有国家C级点坐标,并进行了参数计算,建立一个完善的参数系统。然后,利用该系统在同时段和不同时段对C级点进行测量,将测量结果与国家C级点成果进行了比较,CORS在上述两种方式测量的数据精度均在厘米级,最大较差不超过1.5 cm,点位中误差<1.0 cm,误差均在水利工程测量规范要求范围内,从而证明,CORS测量精度满足小农水工程的测量要求。
3.3碎部点测量
在视野开拓、无遮挡物区域,可直接采用CORS对地物点进行数据采集。当遇有建筑物或林地等影响信号接收区或,采用全站极坐标法测量地物点坐标数据。
3.4作业中遇到的问题及解决措施
1)有建筑物,遮挡信号无固定解。可以采取测量建筑物的两个主体方向,然后通过钢尺丈量建筑物尺寸的方法予以解决。2)有林地且树木较大,严重影响信号接收。在林地外围空旷地方测设多个图根控制点,然后采用全站仪方法测量林地内地物点坐标。
4 结语
通过SDCORS在小农水工程中的应用,体会到CORS系统具有作业精度高、作业效率高、实时动态定位、操作简单、作业成本低等优点。当然它也存在缺点:由于是接收卫星信号,在建筑物密集、林地区域,接收到的卫星数量较少,接收信号困难,长时间得不到固定解。总之,CORS是目前国内GPS的最新技术和发展趋势,为小农水工程测量工作提供了一个统一的基准,大大提高了水利工程测量的工作效率。
(责任编辑崔春梅)
TV221
B
1009-6159(2016)-04-0053-02
2015-08-17
姜继涛(1976—),男,工程师