CORS技术在城建测量中的应用

摘要：随着GPS-RTK技术的发展，连续运行参考站（CORS）技术亦日臻成熟，在城建测量中发挥了越来越大的作用。CORS具有操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点，本文主要就CORS技术的原理，系统构成以及在城建测量中的应用进行了阐述。

关键词：连续运行参考站；系统构成；城市测量

中图分类号：[P258]文献标识码： A 文章编号：

0 前言

近些年，GPS技术迅猛发展，特别是实时动态定位技术（RTK）的成熟，大大提高了测绘成果的精度、实用性和高效性。但是RTK技术也存在自身的使用限制，测量精度和可靠性随着作业半径的增大而降低。为了克服技术上的缺陷，这几年，一种新的GPS技术——连续运行卫星定位系统（CORS），在各地陆续建立，它具有操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点，改变了传统的作业模式，提高了生产效率。葫芦岛市在2009年引进了单基站CORS技术，并在城市测量工作中得到了广泛的应用，大幅地提高了工作效率[1]。

1CORS技术概述

1.1CORS的工作原理

CORS(Continuously Operating Reference Stations)系统，即连续运行参考站网，可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS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，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位，伪距)，各种改正数、状态信息，以及其他有关GPS服务项目的系统[2]。用户只需要一台接收机，便可实时或事后得到高精度的可靠的定位结果。

CORS目前主要的几种网络技术有虚拟参考站（VRS）技术、主辅站（MAX）技术、区域改正参数（FKP）技术和单参考站CORS等。

1.2网络RTK系统构成

CORS系统通常由5个子系统构成：连续运行参考站子系统（参考站网络）、数据通讯子系统、系统控制与数据处理中心（系统中心）、用户服务中心和用户应用子系统（用户单元）。

1）参考站系统是整个系统的数据源，由若干个具有区域分布特性的卫星跟踪参考站组成，用于实现对观测数据、气象数据等信息的采集。

2）系统控制与数据处理中心是整个系统的核心，由服务器、工作站、数据存储设备、通信服务设备、相应数据处理软件和数据库软件等构成，主要具有数据处理、系统管理、信息服务和网络管理等功能。

3）用户服务中心基于电话交换机、用户数据服务器、网站服务器、用户注册工作站等组成，提供CORS服务的下行链路，用户完成服务注册后，该子系统将控制中心的数据成果传递给用户，由用户单元完成定位。

4）数据通讯子系统用户连接各个子系统，提供数据互通的物理平台。CORS各部分的连接是通过通信子系统完成的。

5）用户应用子系统由通讯终端、GNSS接收机和操作平台等组成。用户通过天线接收卫星数据，通过通讯模块接收控制中心发出的差分改正数据，接收机计算出用户所在位置的坐标。此外，GNSS卫星系统也是系统结构的重要组成部分。

2CORS技术与传统RTK技术相比较的几点优势

我们公司采用的是单基站网络CORS，其作业原理是：由一套永久性连续运行参考站，一套CORS数据服务器，若干网络GNSS移动台组成。参考站采用有线网络方式接入到CORS数据服务器，移动站以 GPRS/CDMA 方式登陆到 CORS数据服务器，CORS 数据服务器将基准站的差分数据发送给移动台，实现CORS环境下的RTK作业。如图1所示：

图1 单基站CORS工作原理

这种作业模式比起以前采用的传统RTK作业模式有几点优势：

1)测量区域半径大，可达50km以上；

2)移动站初始化时间短；

3)采用连续基站，用户随时可以观测，使用方便，提高了工作效率；

4)用户不需架设参考站，真正实现单机作业，减少了费用[1]；

5)采用拨号上网方式，使得移动站与特定参考站唯一对应，信号不受其他附近参考站的影响；

6)操作更加简单、方便，使单人作业成为主流作业模式，节省了人力物力；

7)CORS数据服务器可实时监控移动站设备状态，使得处理问题更加快捷。

3 CORS技术在城市测量中的应用

3.1控制测量

常规控制测量如三角测量、导线测量，这些测量方法要求相邻控制点间必须通视，而且对导线的的长度、图形都有相应的要求，不但费工费时，而且精度不均匀，外业中不知道测量成果的精度，内业平差处理后发现成果精度不符合规范要求，必须要返工重测。

网络RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。应用网络技术进行实时定位可以达到厘米级的精度。

3.2房产地籍测量

地籍及房地产测量是精确测定土地权属界址点的位置，同时测绘供给土地和房产管理部门使用的大比例尺的地籍平面图和房产图，并量算土地和房屋面积。地籍和房地产测量中应用网络RTK技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍与房地产图，能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到厘米级精度的要求。

3.3建设用地勘测定界

建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围，测定界桩位置，测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作，它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。利用网络RTK技术进行勘测定界放样，能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性，同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序，特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。

3.4地形测图

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。

CORS技术的出现，不必再布设首级控制网点，利用RTK可以快速地、高效率地测得图根点，图根点的选取也更加灵活，同时减少了测区布网层次、图根点精度较高且均匀。碎部点采集更加灵活高效，且误差均匀不累积，提高测量工作效率，获得较高精度。

3.5工程放样

常规放样方法有经纬仪交会放样、全站仪放样、距离交会放样等，利用常规方法放样出点的位置时，往往需要根据测量的结果来回移动目标，直至到达点位。而且放样同测图一样，也要受通视条件的影响，大大降低了工作效率。

采用RTK技术放样时，既可以在野外实时将待放样坐标点输入到手簿中，也可以在室内利用软件将编辑好的待放样点数据通过软件传输到手簿中。操作时，按提示选择放样点后，RTK会实时解算出天线所在位置的坐标，同时与待放样的点的坐标进行比较，得出两者间的坐标差，再通过手簿显示出来，指引测量员快速地找到待放样点的实地位置，这种方法能很方便地找到放样点，提高工作效率。

4结束语

CORS系统的出现改变了传统测量作业观念,它扩大了RTK实时测量的区域范围,简化了工作流程，提高了工作效率。随着我国信息产业的飞速发展和国民经济信息化的推进，CORS 系统各项功能日臻完善，CORS 系统技术运用将会更加普及，广泛应用社会各行各业，为国民经济建设和社会发展做出更大的贡献。

参考文献:

[1]王红闯,程连柱.CORS技术在城市勘测中的应用.国土资源信息化.2009(4):7-8.

[2]王军见,宋会传,张弘.GPS连续运行参考站网浅探[J].科学技术与工程.2007,7(11): 2606-2609.

[3]李丽君,高彦涛. HNGICS系统在城镇地籍测量中的应用[J]. 测绘与空间地理信息.2011,34(2): 80-82.

[4]令狐义强. GPS—RTK技术在城市地籍测量中的应用[J]. 测绘与空间地理信息.2011,34(3): 108-109.