探讨CORS系统在城市工程测绘中的作用

徐四祥（佛山市城市规划勘测设计研究院，广东 佛山 528000）



探讨CORS系统在城市工程测绘中的作用

徐四祥（佛山市城市规划勘测设计研究院，广东 佛山 528000）

随着信息时代的发展，城市建设也在向信息化方向迈进，在各项城市测绘工程中，GPS技术系统下新兴的CORS系统开始显露出巨大的优越性，在城市工程建设中起到了相当重要的作用。本文对CORS系统的特点、多样化的功能以及在城市建设中发挥的作用和存在的问题都进行了详细的分析。

COPS系统；城市工程；信息化

1　CORS系统概述

CORS系统全称 Continuously Operating Reference Stations，即连续运行参考站。这个系统包含五个部分：基准站网，数据处理中心，数据传输系统，定位导航数据播发系统以及用户应用系统。基准站为永久性的持续运行系统，在一定区域内均匀分布，形成监测网络，用来收集卫星观测到的数据，然后通过数据传输系统与监控分析中心联系，再经过网络、电台等将数据发布出来，用户只需要一个终端就可接收实时或事后的高精度数据。而用户的接收系统也依照功能和精度区别分为不同种类。图1为CORS系统的工作原理。

图1

CORS属于GPS技术的一种，在当今科技高度发展的时代，GPS技术不断取得突破，CORS即为其中非常重要的新发展。该系统结合了多种高科技技术诸如卫星定位，数字通讯，计算机网络技术等，比原本的GPS技术更为精密，应用更广泛，在操作上也由于单机作业而更加节省人力物力。具体来说：①CORS系统为一个一定范围的区域提供了统一的测绘基准，以免不同行业间的坐标系统标准不一而产生数据误差；②使用这一系统免去了架设参考站的步骤，单机作业有效节省了资源；并且，由于这一系统具有完善的监控系统，能够平衡各项监测误差，又采用稳定的数据链传输方式，能够有效减少外界干扰，因而数据精度得到了有效保证。CORS系统极大地拓展了GPS的服务范围，在如今的城市测量工程中起到了极为重要的作用。

CORS系统的主流技术分为三种：①虚拟基准站技术（图2）；②主辅站技术（图3）；③以及区域改正技术（图4）。

2　CORS系统在城市测绘中的应用

CORS系统本身的应用范围非常广泛，在国外这项技术发展成熟，诸如美国，德国及英国等都建立了连续运行参考站系统，在监测环境变化，地壳运动，气象变化等方面广泛投入使用，并能达到厘米级的精度水准。而在国内，该系统目前仍处于发展阶段，许多技术仍在探索中。我国深圳市第一个建立了CORS系统并投入应用；四川省建立的CORS系统用途与日本相似，都是主要用来监测地壳运动与地震灾害，并且通过进一步开发发展出了更多的用途：日本已经建立起完整的服务系统网络，在预报地震的基础功能上还开发了气象、交通等方面的服务；而四川省自2013年起建设了四川省北斗卫星导航CORS站网，在大地测量方面起到了重要作用，其他的省市也逐步开始建设省、市级CORS系统开始作业。

图2　CORS系统

图3　主辅站的概念

图4　区域改正技术原理

具体来讲，CORS系统能在以下这些方面起到作用：

2.1控制测量

由于一般的控制测量对设备要求较高，需要点间通视，然而随着快速的城市化发展，城市里的控制点经常需要重新建设，这样不仅增加基站建设成本，而且也会使测量精度更加不均匀，同时也造成了社会资源的浪费。而CORS系统内的RTK技术精度极高，可达厘米级别，又能进行实时定位和数据测量，利用该系统形成永久基站控制点，这样不仅能平衡各控制点的精度，也能节省资源提高系效率。

2.2地籍测量

地籍测量用来测定土地的权属界线，位置，地形等，并且计算土地面积以及绘制地籍图等。只要在开阔地带，CORS系统能对土地的各个测量点进行实时测定，并能达到较高的精度且不易受外界影响，并且基本单人就能完成工作。图5为我国贵阳市利用CORS系统进行地籍测量工作的示意图。

2.3勘测定界

建设用地的勘测需要测定土地的界限范围，土地面积，界桩位置等，这些数据是政府部门管理、审批土地时的重要依据。CORS系统在这方面的测量方法简单，程序也较为简便，尤其在公路、河道等线性地形的测量工作上非常有优势，不需要预设首级控制点，只要连接接收器进行放样测量即可，极大缩短了耗费的工时。

图5

2.4数字测图

在城镇规划建设工程中，由于经常需要用到不同比例的地形图，所以要进行频繁的地形测量。而通常的测量方法需要预先设置国家等级的加密控制网点，经过一系列复杂的测量和计算后以符号绘制成。而CORS系统的新技术在测量方法上简化许多，无需经过预设控制点，只用流动站便可精确测量各项所需的坐标数据，然后根据所得数据绘成地图。这样不仅操作难度降低，也大大提高了工作效率，节省了时间及人力物力。

2.5城市规划

城市规划的测量工作中有许多可以用到CORS系统的工作，比如道路，建筑物，规划设施等的定位，以及所得数据的检测等。操作时，只需将需要的参数设定输入控制器即可，放样方式灵活，对精度的控制也极为方便。在工程建设中，CORS系统也可以进行长期实时监控。除此之外，还有诸多城市工作包括环境监控，灾害预防，交通监管，矿源勘测等，比如对灾害发生地的活动监测，预报；气象监测，基础测绘，对道路、房屋、桥梁之类建筑物的塌陷，扭曲，变形地监测及分析，CORS系统都可以满足这些需要高尖端现代化科学技术及管理要求的工作。例如，图6为CORS系统在胜利油田井位测量中的应用示意图。

图6　胜利油田井位测量工作图

3　CORS系统的作用及意义

3.1适用范围广

CORS系统的性能多样，可以根据不同领域需求进行各种工作，并且由于其操作简单程序简洁，在诸多的城市测绘工程中都占极大的优势，适用范围极广，除了城市基础建设工程之外，该系统在商业领域也能发挥作用。例如：星唯信息科技就是用CORS系统技术建设了运输车辆定位系统，这种高精度定位使得以往因车流量及密度过大而导致的定位难、调度难等问题迎刃而解。尽管我国目前对该系统的利用还达不到欧美国家那种普及程度，但这一系统具有极大的开发潜能，随着不断的开发研究，CORS系统必将能投入更广阔范围的使用。

3.2高精度，高效率

这一项技术对于城市测绘工作来说无疑是一种巨大的进步，它取代了传统的测绘模式，代表着测绘技术的现代化发展。相较于之前的测绘技术，这套系统技术更为先进高端，使用价值极高。可以全天候不间断工作，同时也不易受外界因素干扰，因而数据精度更高，误差更小，加之操作便利，获取数据所需的时间也较短，大多数工作只需要一人即可完成，极大的提升了工作效率，同时也降低了工作强度和成本，节省了人力，物力，财力，社会资源等。

3.3促进城市的信息化建设

在未来的城市发展趋势中，城市的信息化将会是必然的走向。CORS系统则会成为城市的信息化建设中重要的一部分。CORS系统的普及使用将会使GPS的系列高精度服务使用更为普遍，对城市空间信息，三维坐标，动态等的掌握有助于实现城市的数字化，促进城市的信息化建设。图7为中标新疆CORS项目建设示意图。

图7

4　我国CORS系统建设中出现的问题

比起发达国家的成熟技术系统，我国的CORS系统建设仍处于探索、发展阶段，在取得一些突破成果的同时，也存在着一些问题。

4.1缺乏国家统一建设规划和规范标准

我国至今还未建立起国家层面上的CORS系统服务，各个已有的系统仍然处于各省、市自主建设自主试行的阶段。因此，这一系统的建设规划和信息数据标准都只限于某区域内部适用。不同的国家部门例如测绘局、地震局以及气象局等都根据自身业务范围不同而制定了特有的数据标准及其他技术参数和规格要求，甚至连数据传输方式也不相同，这样一来这些CORS系统之间的信息数据就产生了差异，非常不利于统筹管理和区域间协作，对国家CORS系统的整体建设也很难产生促进作用。

4.2资源共享程度不足

由于缺乏统一的建设规划和规范标准，各区域内的系统都分别存在着信息差异，因此只能在区域内部交流而无法实现跨区域的协作或数据传输。信息难以共享，各部门各区域之间也很难建立联系，这样的局面非常不利于资源整合利用，对CORS系统建设的整体水平也会产生不利影响。

4.3开发程度不够，应用范围有限

CORS系统本身就如同宝库，根据不同的工作需求能胜任多样城市工程建设工作。而我国目前由于技术限制，实际应用范围远不及其理论功能范围，很多工作中还没有投入实际应用；再加上建设规划不全面，技术推广不足，在国家层面的重大建设工程中远没有发挥出其应有的作用。这一系统的巨大潜能仍待国家及各部门的挖掘和开发。

5　结语

作为国内目前GPS技术系统下最新的发展成果，尽管仍处于发展探索阶段，但CORS系统具有极好的发展前景。在城市建设逐步信息化的发展趋势下，CORS系统凭借其高精度高效率的优势，可预见地将会成为省市发展建设中的重要部分，对城市工程测绘工作将会起到极大的帮助。而尽管目前国家对这一系统的开发利用程度尚且不足，实际应用中也存在诸多问题，但随着国家的建设投入，以及这项技术的不断更新发展，系统不断完善，未来CORS系统必然会发挥更多样的作用，对城市发展产生更大的影响。

［1］郭泽明.论CORS系统在城市工程测绘中的应用［J］.江西建材，2016，03： 249+253.

［2］陈枫.论CORS系统在城市工程测绘中的应用［J］.科技创新与应用，2012，17：7～8.

［3］冯钟鸣，惠理军.CORS在工程测量中的应用及发展趋势［J］.中国水运（下半月），2010，04：79～80+97.

2016-6-1

F228.4

A

2095-2066（2016）17-0074-03