CORS测量技术在工程测量中的应用

蔡元最

摘 要：CORS因具有操作简便、成本低、精度高、实时性强和覆盖率广等优点，被广泛应用于各个领域，其中，在工程测量中的应用最为普遍。基于此，本文首先概述CORS系统的构成、特点、优点、分类及其应用价值，然后探究CORS技术在工程中的具体应用，为革新和推广这项技术提供参考。

关键词：CORS测量技术；工程测量；具体应用

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）17-0088-02

Application of CORS Measurement Technology in Engineering Survey

CAI Yuanzui

Abstract： CORS has been widely used in various fields because of its advantages of simple operation， low cost， high precision， high real-time and wide coverage， among which the application of engineering survey is the most common. Based on this， this paper first outlined the composition， characteristics， advantages， classification and application value of CORS system， and then explored the specific application of CORS technology in engineering， and provided a reference for the innovation and promotion of this technology.

Keywords： CORS measurement technology；engineering measurement；specific application

CORS技术作为一种连续性的运行卫星的定位服务综合管理系统，其是在网络RTK差分技术上创造开发出来的新型系统。这种技术可以广泛应用于城市规则测绘、气象预报、地震监测和交通导航等各个方面，其在工程测量中的应用则是最主要的应用方向。

1 CORS系统的构成

CORS系统作为导航卫星客户端，主要涵盖5个构件，主要为由活动单基准站升级为固定网络集群基准站组、数据传输系统、数据处理中心、数据分发系统和用户应用系统。每个基准站负责对卫星信号进行相应的数据捕获和历元信息采集。数据处理中心则要对获得的基准站组及用户端各种信息进行科学高效的数据处理和分流，并清楚明确地掌握每个用户端的设备运行情况，生成虚拟参考站。数据传输系统是把各个基准站的GPS观测信息和数据通过光纤的形式完成传递，在信息数据抵达监控中心之后再进行一次数据分析，从而把系统差分信息有效传递给各个用户。数据分发系统是向每个用户发送相应的定位导航信息数据，保证用户及时收到系统信息，并有效监控和定位信息。

2 CORS的特点及优势

CORS系統综合运用了卫星定位、计算机信息网络和数字通信等高新技术，并充分发挥了各项技术的优势和特点。其不仅可以辅助测绘城市基准框架，也可以自动、实时、持续提供高精度的空间信息与时间信息，为区域管理与科学决策提供良好的基础。CORS系统也可以在服务过程中充分利用RTK差分技术，实现自动化的数据记录和差分解计算，并能根据实际情况对坐标进行转化，为用户提供厘米级定位精度。RTK差分技术由单一基准站及客户流动站端组成，参考站与流动站之间的距离不断加大时，其精度可靠性也随之降低，作业距离一般不超10km。CORS-RTK技术是一种全新的技术，一定范围内布设多个基准站，在这个范围内形成一个全方位的网状覆盖，并通过连续跟踪和观测，建立起一个精确的误差改正模型，通过虚拟参考站技术，使范围内定位精度满足要求。CORS的基准站可以及时采集卫星观测的数据，并快速传送给数据处理中心。数据处理中心作为CORS系统的核心单元，其能在很大程度上决定高精度动态定位的精确度，也是实时解算流动站相关定位数据的重要保证。

3 CORS的分类

CORS一般可以分为单基站的CORS、多基站的CORS和网络化的CORS。单基站的CORS只设置一个连续的运行站，一般为一加一或是一加多个RTK，连续运行基准站代替普通的基准站，而这个基站具有借助软件实现实时监控的作用，并对静态数据进行保存，发送有关的差分信息。多基站的CORS是分布在一定范围内的多个连续基站所形成的整体，每个基站都是独立系统，且都有各种控制软件自动化的计算，并把距离相近的基站的差分数据及时传送给流动站。网络的CORS可以利用一套特殊的软件，对分布在其区域内的多个基站坐标和观测数据进行误差更正，尽可能提高数据的准确性和可靠性。

4 CORS的实际应用价值

CORS系统能在各种工程测量工作中体现出应用价值。CORS技术可以为用户提供真实可靠、完整翔实的数据信息，也可以提供各种需求的差分定位数据信息，为城市道路建设、交通导航提供良好的发展条件，也可以实时监测自然灾害和恶劣天气，有效分析天气变化、统计降水量数据、计算温差等。CORS技术已经在电力行业与信息通信行业中发挥了巨大的优势和作用，其在水利建设和工程测量中的重要作用也逐渐凸显出来。

5 CORS技术在工程测量工作中的具体应用

5.1 有效控制测量方法

CORS技术在工程测量工作中的重要应用之一就是能控制工程的常规测量。如何快速高效地提供城市的控制点已经成为我国城市建设和发展的重要工作之一。常规的控制测量通常包括导线测量、GPS静态和快速静态定位测量。导线测量需要点间通视，不仅费时费力，而且进度较慢，在外业完成后无法获取测量成果的精度。GPS静态和快速静态定位测量不需要点间通视，但要经过比较烦琐的数据处理，无法实施获取定位精度，在完成内业后如果精度不符合相关标准，则需要返工。应用RTK技术的CORS系统则既可以实时掌握定位的结果，也可以明确定位精度，在一定程度上提高了作业效率和质量。基于网络化RTK技术的CORS系统，其定位精度可以达到厘米级，能体现出良好的测量控制效果。

5.2 大比例尺的带状测图

工程测量通常要使用大比例尺的工程地形图，并在布设测图的控制网后进行有针对性的碎部测量。传统的测量方法是利用测量区域内已有的控制点来进行全站仪的施测，其对通视的要求相对较高，在地形比较复杂或是建筑物比较密集的区域，频繁设站会导致作业效率及观测精度下降。传统的RTK技术要将基站设置在已知点上，如果测量区内没有已知点或者已知点不理想，则有可能导致基站失效，影响整个作业进度。另外，随着移动站与基站距离的增加，定位精度随之降低。根据实际应用经验，基站的理想覆盖范围为10km半径内。CORS技术克服了传统测量手段和RTK的缺点，其有效作业半径根据纬度高低可达20～70km[1]。CORS技术在一定程度上转变了传统测图思维，提高了测图工作的效率和定位精度，确保多基站可以协同工作，也保证了连续作业的稳定有序。对于精确度要求不高的工程测图来说，可将CORS终端搭载在交通工具上进行实时、连续的数据采集，從而大大提高作业效率。

5.3 地形测图

地形测图是为矿区、城市和各种工程提供辅助施工的各种地形图，可以满足城市规划和经济建设需求。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。应用了CORS技术的地形测图可以不布设控制点，由作业员直接操作流动站即可实现快速、高精确度地测定地形点和坐标，再利用现代化的测图软件，通过一次性的野外测量工作就能获得测绘出的电子地图，再借助计算机、绘图仪和打印机等设备输出与生成各种比例尺的测图图件即可。

5.4 断面测量

工程的断面图需要依据断面外业的观测数据绘制而成，其能直观准确地反映出地面起伏情况，是工程设计与施工的重要依据，也是工程设计的基础性文件。在道路工程中线放样过程中，传统测量方法常用全站仪进行，放样过程中同时测定了中心桩的高程，一定程度上提高了效率，但不可避免地受到通视情况的影响和频繁搬站的约束。CORS技术可以采集桩位断面的地形数据，并借助各种绘图软件第一时间绘制出断面图，极大提高工作效率，且操作简洁、经济效益高。

6 结语

在工程测量中广泛使用和推广CORS技术，可以提高定位精度、作业效率、可靠性，实现低成本，有利于推进工程测量的模式革新与思维创新，能为城市建设、工程施工和水利建设等各方面建设工程提供较大的经济效益和社会效益，对推动城市化建设与促进经济发展起到关键作用。

参考文献：

[1]韩涛，黄如金.基于CORS系统下GPS测量技术在工程测量中的应用[J].智能城市，2018（4）：50-51.