CORS在工程测量中的应用及发展趋势

穆宁

CORS在工程测量中的应用及发展趋势

穆宁

（安徽省水利水电勘测设计院勘测分院 安徽蚌埠 233000）

CORS的全称为连续运行卫星定位系统，其本身具有较广的覆盖面、较强的实时性、较高的精度、低廉的成本和操作方便等一系列的优势。尤其是在具备网络RTK测量功能之后，C0RS系统使得传统测量作业的模式得以转变，有效地促进了测量工作效率的提升。基于此，本文对CORS在工程测量中的应用及发展趋势进行了分析和介绍。

CORS；工程测量；应用；发展趋势

引言

GPS尽管目前在工程测量的各项工作中得到了广泛应用，然而在实际的操作中存在着较多的问题，比如不均匀的点位放样和测量精度、需要对基准站进行重复架设、较小的作业半径等。GPS技术的出现使得GPS中的很多问题得到了有效解决，尤其是实时动态RTK技术在近几年实现了突飞猛进的发展，有效地提升了测绘成果的高效性、实用程度和测量精度。作为一种新的GPS技术，CORS技术在很多地区迅速普及。因此，有必要对CORS在工程测量中应用进行进一步地探究。

1 CORS技术的原理和主要结构

1.1 CORS技术的原理

CORS对很多先进的通讯技术和网络技术等进行了应用，并且以这些技术为基础形成GNSS基准参考站，随后连接不同的基准站和数据处理中心。由数据处理中心处理不同基准站上观测到的数据，随后将各种相关的数据信息提供给用户。利用GNSS接受机用户就能够得到CORS的差分信息，并且最终得到精确的定位结果。CORS主要包括主辅站技术、区域改正技术和虚拟基准站技术等[1]。其中的主辅站技术主要是采用一个公共的整周未知数水平对相位距离进行简化，对全部的主基准站的坐标差和差分改正数进行播发，对相对于主基准站的辅基准站的坐标差和差分改正数进行播发，通过这种方式有效地降低数据在基准站网络中的播发量。区域改正技术主要是对基准站已知坐标和GPS基准站观测数据的相关信息进行利用，通过计算的方式获得与空间或者时间有关的基准网范围之内的误差改正数，并且在观测值中对其进行应用，将与空间和时间有关的一系列的误差消除掉，最终能够确保定位结果具有较高的精度。虚拟基准站技术主要是通过对实时观测的数据和不同基准站的坐标的利用，对某一区域内的实时误差模型进行结算，随后通过一定的流动站概略坐标和数学模型将某个与流动站相临近的虚拟基准站的观测数据模拟出来，随后将观测方程建立起来，对流动站到虚拟基准站之间的超短基线进行解算（见图1）。

1.2 CORS技术的结构和组成

图1 CORS系统基准站示意图

CORS系统的组成结构如下：①基准站子系统：基准站子系统能够连续地定位跟踪GNSS卫星，并且对其中的各项数据进行采集和记录，随后向系统的数据管理中心传输数据。②数据处理中心：在CORS系统中数据处理中心属于核心部分，其能够有效地保障CORS系统运行的稳定性和安全性。数据处理中心主要是对卫星定位数据进行分析、处理和存储，而且还可以对生成的差分改正数据进行传输、分发和维护管理。③数据通信系统：利用光纤网络、移动无线网络等各种方式联系用户、基准站网和数据处理中心，使其形成一个整体[2]。④用户应用系统：在CORS中用户应用系统属于一个最终的应用终端，其主要的组成部分为通信模块和GNSS接收机。用户利用接收机可以对卫星定位信号进行接受，而且还可以初步的处理数据，数据处理中心的数据能够与其卫星定位信号进行交换，最终可以获得具有很高精度的差分改正信息，这样就能够进行精确的定位服务。图2为CORS系统的组成结构示意图。

图2 CORS系统的组成结构示意图

2 CORS技术的应用优势

CORS技术与传统的RTK测量作业相比主要具有以下几个方面的优势：①CORS技术可以将一个统一的基准提供给区域测绘工作，这样就可以使不同部门和不同行业之间存在的不同坐标系统的问题得到根本性的解决；②其能够将不同精度的数据服务提供给不同的服务客户；③其有效地拓宽了GPS的有效服务范围；④用户通过连续基站能够随时进行观测，具有更高的方便性，而且工作效率变得更高；⑤其数据监控系统非常完善，因为能够将各种系统误差的影响消除或减弱掉，所以其定位结果具有更高的可靠性和更高的精度；⑥由于不用对基准站进行架设，因此用户能够进行单机作用，有效地降低了用户的费用[3]；⑦其数据链通讯方式具有固定可靠的特点，所以能够降低噪声的干扰；⑧其能够将远程INTERNET服务提供给用户，因此能够进行数据共享，而且还可以将下载服务提供给高精度要求的客户。

3 在工程测量中CORS的应用和发展趋势

3.1 在工程测量中CORS的应用

作为一项新技术，CORS系统可以做到不间断全天候的运行，同时具备低成本、高可靠性、高精度、高效率等一系列的优势，因此被广泛地应用在了工程测量工作中。

3.1.1 在控制测量中的应用

以不同的控制测量精度要求为依据，一般会采用后处理静态和快速静态等不同的方式进行控制测量。其中的后处理静态测量主要是利用双频GNSS接收机来实现的，以控制点要求的等级和精度等可以将观测时段确定下来，一般采用10s、15s、30s的数据采样率。GPS控制点在测区内的静态测量大数据和网络下载的周围基准站数据等能够组建为静态网，利用数据处理的方式，就能够将控制点的坐标获得，并且在高等级控制测量工作中进行应用。快速静态定位模式需要在不同的流动站上由GPS接收机实施静止的观测，一般需要5～10min的时间。在具体的观测中，控制测量需要对卫星和基准站的同步观测数据进行同时接收，并且对用户站的坐标和整周未知数的坐标进行实时地解算[4]。

3.1.2 坐标放样

以CORS为基础的网络RTK技术能够使传统RTK技术存在的问题得到有效的解决，同时网络RTK差分具有厘米级的精度，将一个普通的放样工作完成只需要2～4s的测量时间，而且能够达到1～3cm的精度，在整个过程中并不需要通视。

3.1.3 数字测图

在比较开阔和地形不复杂的位置就可以选择网络RTK技术对碎部点进行测量，同时将草图画出，随后就能够在室内编辑成图。此外，还可以直接通过网络RTK对图根控制点的坐标进行直接测量，随后通过全站仪实施测图作业，最终将数字化地图形成。

3.1.4 变形监测

CORS系统能够长期、有效、实时的监测工程建设中的变形情况，能够及时地测报各种灾害。因为存在着风荷和车辆等诸多因素的影响，在监测特大型桥梁变型的时候传统常规测量仪往往具有较低的精度，并且不能够进行长期、实时、高精度的变形监测，要浪费大量的财力、物力和人力。以监测对象为依据采用CORS技术设置充足的GPS观测点就可以对变形数据进行不间断的传递，然后按照数据将变形量计算出来，分析和预报变形的情况，便于及时地采取预防措施[5]。

3.2 在工程测量中CORS发展的趋势

现阶段网络RTK技术还没有达到成熟的水平，而且不具备统一的技术规范体系，因此很难实现有效地兼容，同时在生成系统模型的时候也具有较多的问题。不过，CORS系统未来在科技发展的同时必然会有越来越高的安全稳定性。目前在我国很多地区都开始应用CORS系统，在该系统不断普及的过程中，局部区域CORS系统会由于区域连片服务和系统数据共享而提供更好的服务，并且会得到越来越广泛地应用。

4 结语

在工程测量中CORS的应用具有重大的意义，其有效地促进了城市信息化的发展，而且还可以将一个统一的基准提供给工程测量工作，使得不同行业、不同部门之间存在的不同的坐标系统的问题得到有效解决。要想使CORS的优势充分地发挥出来，就必须要不断地加强对其网络一体化和资源共享的研究，大力开发CORS的数据处理软件。

[1]刘韶军.浅议连续运行基准站网系统（CORS）的应用优势[J].科技资讯，2014（28）.

[2]叶思远.关于CORS系统在国土测绘中的应用剖析[J].智能城市，2016（07）.

[3]齐昌洋.CORS工作原理及其在工程测量中的应用[J].科技信息，2013（21）.

[4]吴寒，许超钤，刘邢巍.基于CORS的现代测绘基准体系应用[J].全球定位系统，2016（03）.

[5]于宪煜，胡友健，牛瑞卿.CORS数据的地面变形和基准站稳定性分析[J].测绘科学，2016（07）.

U621.1

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1004-7344（2016）27-0191-02

2016-9-8