CORS基准站系统在司家营矿区的构建与应用

祖立庆，李爱民，张宝会，付志强，张明新，张国新

（河北钢铁集团矿业有限公司，河北 唐山 063600）

矿山测量作为矿山工程的“眼睛”，贯穿于整个矿山建设与生产工作中。但矿山测量工作往往受外界因素影响较大，控制点经常性因各种原因遭到破坏，日常的测量工作开展十分艰难。如何更快、更好、更方便的进行矿区测量是一个值得探讨的问题。

随着GPS技术、通信技术、计算机技术的发展，在矿区建立可以提供全天候实时服务的连续运行基准站（简称CORS）系统，成为了一个不错的选择。

1 CORS基准站技术概述

1.1 CORS基准站系统基本原理[1]

CORS系统是利用全球卫星导航系统GNSS,计算机、数据通信、互联网络技术,在一定区域内建立的长年连续运行的固定CORS基准站系统。CORS系统由连续运行基准站、数据处理服务器、数据通信系统和用户单元四部分组成。

1.2 CORS基准站技术优点分析

CORS站RTK技术就是利用地面布设的一个或多个基准站组成GNSS连续运行CORS参考站。CORS站RTK技术集无线通讯技术、计算机网络管理技术和GNSS定位技术于一体，是参考站网络式GNSS多功能服务系统的核心支持技术和解决方案，其理论研究与系统开发均是GNSS技术科研和应用领域最热门的前沿。

2 CORS基准站系统在司家营矿区的建立

2.1 CORS基准站选址[2]

基准站选址应首先收集基准站所在地区地形图、交通图、地质构造图以及其他相关资料（已建站点、冻土及地下水），在图上拟选基准站站址，分析附近地形、地质、交通等信息，然后进行现场踏勘，最终选定基准站位置。

综合以上选址原则要求，结合司家营矿区地形图、交通图、水文地质图等资料，经过现场实地勘查CORS基准站选在司家营北区运输部旁边铁石山山顶上，属于山顶站。基准站所在位置基岩稳定，地理无明显变形，可长期使用。据司家营北区地测部不远，具有良好的安全保障环境，便于地测人员维护、管理。而且该位置布设CORS基准站，覆盖半径30km能满足司家营矿区各矿山建设的需要。

2.2 CORS基准站的建设[3]

基准站的建设依据施工设计进行，仪器为徕卡（Leica）公司提供，由北京华徕新虹负责创建，主要包括:观测墩、观测机房、工作室的建设以及防雷、电气、通信、室外工程等辅助工程的建设。

启动流动站在匹配好的矿区坐标系下采集控制点JFJ2、xbslq、ZFJ1、2#HFJ2坐标与原始静态测量控制点坐标做对比，结果相对中误差小于10mm，由数据精度可知利用CORS基准站可以满足在司家营矿区进行D级点控制测量。

3 CORS基准站系统在司家营矿区应用[4]

通过司家营矿区CORS基准站系统的构建，为整个矿区提供了全天候实施网络RTK服务，不需要再架设传统的基准站，利用GORS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，就可以获得厘米级精度的坐标数据。在司家营北区露天采场控制测量、边坡检测等项目，基建矿山前期地形测绘与施工放样等工作中，CORS基准站系统都得到了很好的应用。跟传统的基准站RTK测量技术相比，测量效率提高了30%以上，节省了大量的人力物力。

4 CORS基准站系统应用效益分析

（1）司家营矿区CORS基准站建成后，矿区内部各矿无需重复购置传统参考站4台，每台传统参考站购置费用约为27.5万，共节约资金110万。

（2）CORS基准站建成后，矿区共修测1:500、1：1000地形图32幅，布设D、E级控制点35个，构建矿区GPS E级控制网，可节约测量费用约为5万元左右。

（3）矿区内部地测人员完成露天采场的边波监测工作，共完成平均19点，每年50次的沉降、位移观测工作。参考国家监测收费标准，74元/点次，每年能节省费用7万元左右。有效避免了采场因为滑坡、垮塌等事故的发生，间接节省了大量的工程费用。

（4）顺利完成司家营南区各矿征地工作，供电线路选线、放线工作，井位定位等基建工作，节省测量费用100万元以上。

CORS基准站系统的建立将网络化概念引入到了司家营矿区的测量应用中，该系统的建立不仅给矿区测量工作带来深刻的变革，实现了整个矿区测量工作的统一管理。而且也符合新的钢铁矿业发展形势下，结构调整、补短板、降成本的要求，将为矿山建设的顺利展开起到积极的作用。CORS基准站系统已经成为建设数字基础设施之一，是司家营矿区向数字矿山建设迈进历史上的一个重要里程碑。