CORS技术在林业上的应用及前景

2019-11-04李笑锋刘少军

防护林科技 2019年10期

李笑锋，刘少军

(黑龙江省林业监测规划院，黑龙江哈尔滨 150080)

随着计算机技术和互联网通信技术的飞速发展，测量定位技术也随之有了长足进步，连续运行基准站系统(Rontinuous Operational Reference Systems，简称CORS)就是一项结合互联网、GNSS全球卫星定位等多项先进技术而开发出的高精度定位服务技术。这项技术可定义为一个或若干个固定的、连续运行的GNSS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网技术组成的网络，实时的通过互联网向不同层次、不同需求、不同类型的用户实时地提供高精度、高可靠性、实时的定位信息。CORS技术的具有定位精度高，覆盖范围大、作业成本低、操作简单的特点，可以说CORS的应用使测量工作发生了一次变革。本文主要探讨CORS技术在林业上的应用现状及前景[1-3]。

1 CORS技术概述

1.1 CORS工作原理

CORS基本工作原理是利用卫星导航定位技术，在一个区域内，布设多个连续运行的GNSS基准站，构成一个网状的基准站网，各基准站按照设定的采样率进行连续观测，并将获得相关的观测数据实时传输到系统控制中心，系统控制中心将观测数据进行预处理以及质量分析，并进行统一解算，进而获得如电离层、卫星轨道误差改正项等数据并建立误差改正模型，最后将其实时发送给用户，用户得到准确的坐标和定位。

图1CORS系统

1.2 CORS系统组成

CORS系统由4个子系统组成，分别为：固定参考站(Reference Station Sub)、控制中心、数据通信系统(Data Communication Sub System)及用户应用系统。各子系统通过数字通信系统连接成一体，形成一个覆盖整个区域的专用网络。

2 CORS系统在林业资源调查中的应用

传统的森林资源调查方式，主要是使用罗盘仪，测量中要求测点通视，受人为和自然条件影响大，工作效率极低，测量精度差。而后期GPS的应用中大多采用普通手持式GPS接收机，一般工作在单点定位模式下，误差一般在5～10 m左右。此外受到林区复杂地形地貌及植被遮挡的影响，实际精度还会降低一些。而普通RTK测量虽然精度较高，但需要自行架设基准站，测区内还要有3个以上已知控制点的坐标，并且基准站的覆盖范围也较小，与流动站距离不能过远。应用CORS系统，不需要考虑架设基准站，只需要一台具备差分功能的GPS接收机或手持式 GIS 采集系统就可以很好的解决长距离、大规模的高精度实时定位的问题，因此就目前森林资源调查需求来看，利用日趋完善的CORS系统提高定位精度是比较实用的手段之一。

近年来国家对于自然资源统筹管理、规划的要求逐步提高，以往行业间或行业内不同部门间各自为战，一旦有涉及权属纠纷的问题出现，原有的低精度调查数据很难解决这些棘手问题。所以提高调查的定位精度是十分必要和迫切的。CORS系统在林业上的应用尚处于起步阶段，随着黑龙江卫星定位连续运行综合服务系统(HLJCORS)的投入使用，作为国家重点林区，我省CORS系统在林业上的应用已经提上议事日程。

2.1 国家森林资源连续清查(一类调查)、重点公益林监测

一类调查和重点公益林监测工作要求对国家级或省级固定样地进行周期性、连续性的监测，成果数据为全面把握林业发展趋势，制定和调整林业方针政策，编制林业发展规划与国民经济和社会发展规划等重大战略决策提供科学依据。因此对固定样地的要求非常高，样地的位置及面积发生变化对总体监测成果的影响非常大。以往通过GPS手持机结合现地标志(中心标、四角标)确定样地位置，一旦现地标志丢失或遭破坏，普通手持定位设备的误差又过大，很难准确复位样地。通过CORS技术可以以厘米级精度准确采集固定样地的空间位置信息，复测时可以最大限度地提高复位样地的精度及效率，为提供翔实精准的数据提供有力的保证。

2.2 森林资源规划设计调查(二类调查)

二类调查以10年森林经理期为周期进行，以小班为最小单位查清森林资源的现状，以林业局-林场-林班-小班为单位来计算统计森林资源的面积、蓄积、质量等因子。近年来二类调查的方式方法虽逐步在改进，更加趋于科学合理，但主要还是反映在林分、样木调查方面，空间位置信息的调查还是以沿用多年的普通手持定位仪结合卫片、地形图的调查方式，虽然近年来逐步更新为手持GIS采集系统，但本质上都是单点定位，对调查成果的准确性及不同经理期间数据的对比分析还是有较大的影响。而通过使用具备差分功能的GIS采集设备，结合CORS技术则可以很好地解决这方面的问题，在保持原有外业调查系统的前提下，即保证了设备的便携性，又可以大幅度提高定位的精度。