基于地质测量的CORS精准测量系统设计及应用

梁 晓

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队，新疆 哈密 839000）

基于GPS系统上发展起来的CORS技术作为一种现代化的新型技术体系，目前在地质测量当中应用越发普遍起来，而且在地质测量领域当中，除普遍应用的美国GPS技术之外，还有俄罗斯的GLONASS技术、欧盟的GALILEO以及我国的北斗卫星导航系统。尤其是在高速的科技发展形势下，CORS系统系统更加完善，在地质测量领域发挥的作用更加巨大。

1 CORS的基本工作原理

CORS的原理是将持续性工作的GPS参考站一个相对较大的区域当中，设置成重要的参考站网，不同的参考站要求下连续的进行观测和采样，借助数据通信系统，向控制中心持续性的传输有关信息数据。这些传输到系统控制中心的数据信息，经过预处理以及质量分析之后，逐一的解散各个数据，将网内的各种系统误差改正项有效的估算出来，在此基础上对区域当中误差改正模型进行获取，并将改正后的GPS数据实时的发送向用户，用户只需要将一台GPS接收机提供出来便可，高精度的实时以及事后定位测量，获取详实可靠的数据信息。

2 CORS的技术优势

CORS技术应用过程当中，使测绘区域的形成了一个有机的整体，打破了过去GPS单打独斗的局面，其工作优势主要体现在：①能够将矿区测绘工作开展过程当中统一的基准提供出来，将不同行业以及各地勘单位坐标系统存在的差异问题有效的解决。②该技术的应用有效的扩展啦GPS技术具有的服务范围。③测量过程当中运用连续性的基站，用户可以随时随地的进行观测，大大提高了观测的便捷性，使得工作效率也得以大幅提升。④数据监控系统十分的完善，将各个系统存在的误差有效削弱于消除，保证定位结果的高精确度、高可靠性获取。⑤用户不必再对基准站进行设置，达到了单机作业的效果，还能使人力物力以及财力方面的问题得到有效控制，数据链通信方式非常可靠于固定，避免了噪声带来的干扰。

3 CORS站技术设计及其特点

CORS系统主要涉及VRS虚拟参考站以及FKP区域改正技术以及MAC主辅站技术，另外还包括ARS增强改进参考站技术[1]。

（1）虚拟参考站技术。GPSNet是虚拟参考站技术的重要软件，其独立结算单元主要是以单基线为主，与相对天顶对流层具有延迟湿分量的作用，还能延迟双差电离层，估算网络参数。此项技术将不同基准站坐标充分发挥出来，数据观测之后对区域误差实时的进行建模，将虚拟参考站相关测量数据模拟出来，并对观测方程进行建立完成结算。其工作流程主要为，把原始参考站数据向AC进行传输，之后根据AC通过流动站发送NMEAGGA数据，并对VRS进行构建，主参考站选择和流动站具有较近距离的参考站。

（2）区域改正数技术。CEO++公司首次提出区域改正数技术，该项技术有效改进了虚拟参考站技术，此项技术可以充分的利用已知坐标以及GPS基准站观测的信息数据，并在相应的计算前提下，对基准网的时间范围以及空间误差改正模型准确获取，借助测量点利用近似坐标，将测量点误差差出，改正数并应用到观测值，对时间、空间各方面的误差有效消除，保证更加精准的定位，这项技术特点能够有效估算不同参考站的非常参数，并借助模型改正数流动站开展相应计算，和虚拟参考站技术存在很大不同，也有不同的误差改正以及最后定位方法。

（3）主辅站技术。Leica公司首次将这一技术提出，这项技术是基于参考站网基础上，向流动站传输观测数据（代表整周未知数），如差分改正数等。这项技术主要运用的是非散射相位改正数以及单差散射相位改正数差分信息，并运用RTCM3.0版网络信息。该项技术实质上优化了区域改正数技术，使得通信负荷有效降低，达到了良好的网解作用。

（4）增强参考站技术。西南交通大学周乐涛博士首次提出增强参考站技术，此项技术有效融合了MRS观测数据，同时在流动站差分定位过程当中将数据融入其中，并将基线解充分获取，在处理数据以及传输方面，此项技术优势非常的突出。

4 CORS的应用

（1）测区概况。研究区属于中低山地带，交通较为便利，地势达到200m的比高，区内分布微型的沟谷，地形具有明显的构造事变特征，相对复杂，达到45度的地面坡度，森林覆盖率高[2]。

（2）矿区控制点测量。根据研究区的特点，对GPS1、GPS2和GPS3GPSE级点进行设置，当做已知控制点，各个控制点WGS84国家大地坐标系统大地高与平面坐标通过流动站进行测取，基于上述三个已知点，对转换参数进行结算，对研究区的GPS4、GPS5…GPS20加密控制点成果坐标进行获取，严格依照地质矿产勘查相关规范开展相应的测量工作，测量精度以及工作方法符合相关要求。

（3）地质点、槽探端点、坑道、钻孔的测量。测设地质点以及槽探端点根据地质人员随指随测的原则开展测量工作。工作人员根据严格的作业程序开展钻孔放样，并严格根据坐标测定设计设定坑道口，并将两个图跟以及图根点设置于坑道口，来对全站仪进行架设，控制坑道的深度及其走向。

（4）数字化地形测量。矿区不同比例尺地形图的主要运用地形测图来获取，确保矿区规划和不同经济建设需要，应用CORS技术过程当中，在采集矿区大比例尺基本地形图基础上，进行模式更新，对新的作业模式进行设定。通过常规测图手段进行测定时，需要对控制网点首先得进行设置，设置这些控制网过程当中，都是基于加密控制点以及图跟控制点基础上，对地形点以及地物点进行测定，来对平面图进行绘制。随着CORS技术的高速发展，能够对各级控制点坐标及时高精度的获取，尤其是运用CORS技术之后，不必再对各级控制点进行设置，作业工作人员，通过直接流动站，便可及时快速的对界址点、地物点、地形点等相关坐标进行测量，通过测图软件，便捷的将电子地图测绘出来，利用绘图仪以及计算机打印机将不同比例尺图件输出。

（5）作业精度统计。作业过程当中，精度检测主要运用下面几种方法：①将移动站架设在已知点，对数据进行采集，获得坐标和正确值进行对比，对五个点进行检测；②重复测定不同时段下特征点，对其差值进行比较，对这些点进行统计为25个；③之后运用拓普康602全站仪对两地形相邻的高差和距离进行检测，共对35个点进行检测。以上几种方法共对65个点完成检测工作，之后对其精度进行统计，达到了±0.02m的平面精度以及±0.05m的高程精度，工程精度符合相关要求。

（6）应用体会。CORS应用过程当中将GPS技术作用优势充分发挥出来，可以强力的跟踪测绘，减少人力物力方面的投入，还大幅提高了测量精度，具有很高的作业效率，在地形地势一般情况下，通过此项技术，能够一次性对30km范围完成高效测定工作，是传统测绘工作当中“搬站”问题得到了有效解决，不仅效率高，而且还保证了精度要求，安全可靠，大幅控制和减少了各类误差的出现。只要能够确保CORS技术应用的基本条件，在30km范围当中，都可运用此项技术高效率的开展测量工作。CORS技术这种过程当中，两点之间不需要达到光学通视的效果，只需要将电磁波通视满足即可。通视条件以及气候环境等各方面因素不会对测量工作带来较大影响。而利用传统手段进行测绘工作当中，在遭遇复杂地形或者有障碍物存在时，无法满足通视要求，便不能科学有效地开展测绘工作。而只要将CORS应用的基本条件所满足，便可以利用此项技术高效率，高质量的开展定位作业，获得精准全面的信息数据。此项技术能够对测绘内外业方面的需求充分满足。而且该技术运用内装式软件控制系统，不需要人工手段进行控制，测绘功能多样，可以满足各种条件下的测绘需求，大幅提高了测绘效率和质量。

然而此项技术在应用过程当中也存在一些限制，测绘工作在山区地带应用较多，然而测绘工作过程当中必须要对信号盲区充分考虑，只有确保信号畅通，同时将首级控制成果以及观测成果，整体进行联测平差，就能大幅提高测量精度。

5 CORS国内应运用的不足之处

目前，CORS技术在我国尚处在初级应用阶段，虽然很多领域都结合实际构建了各种功能的CORS系统，然而就实际应用进行分析，还有很大的不足存在，特别是目标建设较为单一，存在稀疏的网点，还有工作盲区存在，缺乏统筹规划的建网，建网较为分散，不同省市都是自己进行规划建设，存在很大的局限性，不平衡。另外还缺乏资源共享，不同省市之间有着不同的数据链以及传输数据方式，如何解决资源共享问题，是当前的重中之重。还有在管理此系统方面，管理方案不统一，这是由于数据不同，保密级别和可靠性不同所导致。另外还有着不同的服务标准，技术标准也不统一，最其服务范围造成很大影响，不利于大面积推广应用，阻碍此项技术在国家经济建设当中发挥更大的作用。

6 结语

CORS系统其技术优势非常的突出，在地质测绘领域。发挥着十分重要的作用，目前已经成为地质信息信息化发展最为重要的组成内容，因为经济社会发展做出了很大贡献，为经济社会发展创造了巨大的经济效益与社会效益，并为城市化进程的高速推进打下了坚实的基础。因此，未来还应当充分重视CORS技术研究工作，确保地质测量工作当中此项技术的高效利用，将其作用优势最大程度的发挥，为各项工作的顺利开展打下坚实的基础。