单基站CORS系统在线路测量中应用与精度分析

摘要 :在线路测量领域中广泛应用单基站cors系统，具有定位精度高、灵活性高、覆盖范围广等优势。下文对线路测量采用单基站CORS系统应用的范围、精度、优缺点及局限性等方面进行论述，得到实际应用的操作方法，提高测量成果精度。

关键词:CORS系统；线路测量；精度；误差

Abstract：On line measurement is widely used in the field of single base station CORS system, with high positioning accuracy, flexibility, high, wide range of advantages. Below line measurement on a single base station CORS system application range, accuracy, advantages and disadvantages and limitations of this paper, by practical operation method, improve the measurement precision.

Key words：CORS; route survey, precision, error

中图分类号：P207+.2文献标识码：A 文章编号：

1前言

传统的导线、水准测量正在逐步被静态GPS、常规动态RTK、网络RTK、高程拟合所取代，国内外好多城市包括天津市相继建立了服务于本城市的CORS系统。使用中不足是采集完的测量数据均是后处理方式，成果不能现场及时获取使用、精度不能及时反映，造成来回往返、外业返工等浪费现象。而工程测量的特点是需要现场实时使用采集数据成果完成控制测量、工程放样、碎部测量等工作。

根据工程测量实际经验，研究采用以下关键技术解决以上应用中不足：采用基于GPRS（通用分组无线业务）单基站RTK技术的实时差分系统技术，避免受城市CORS系统维护、出问题停用、数据转换中心休假等问题的限制，而且比常规动态RTK作业距离从10公里增加到40公里，并可灵活选择基准站位置进行架设。其组成原理同传统RTK技术一样，只是在移动站置入了GPRS通信模块，在基准站增加了服务器PC，其通信链路采用Internet与GPRS无缝链接技术来实现，具有实时在线处理数据、延迟短、性能稳定、传输速率高、覆盖到位、资费低廉、作业范围加大等优点。根据内外业校正或大面积多个均匀分布的公共点三角网方式求取平面、高程系统间的转换参数，加密设置于观测手簿中，利用基于GPRS单基站RTK系统实现现场实时使用所需采集成果。

2单基站CORS系统在线路测量中的应用

在海南65公里高速公路测绘项目中应用了此次研究成果，分两段进行架设基准站，并对两站交界处进行了必要的联测。对测区沿线内每个已知高等级控制点进行了基于GPRS网络单基站RTK（仪器手簿中加密设置计算好的转换参数）及四等水准测量，并有部分点位采用全站仪观测了相邻角度和距离，以检核RTK测量精度。测量采用南方灵锐S82接收机测量，观测待定点之前机内精度指标预设为点位中误差±2.0mm，高程中误差为±3.0mm，观测时注意点位几何图形强度因子，观测时间为15秒。在宁波、佛山、广州、深圳、山东、山西、吉林等跨省市测绘项目也得到很好应用，收到很好的经济效益和社会效益。虽然利用CORS系统的测量图根点和碎部点具有上述优点，但CORS系统所采集的各点均为独立观测，缺乏必要的检核条件。另外，由于多路径效应、信号漂移、载波相位整周未知数的存在、信号临时被遮挡等各种原因，有时会出现“飞点”现象，即屏幕上显示满足精度要求的双差固定解，而实际所测坐标值是错误的，有的差十几厘米，有的差到几米，有的差更大。因此在作业过程中对图根点的测量和对碎部点测量应按照要求进行一定数量的必要抽检和图面巡检。

3单基站CORS系统在线路测量中应用的精度分析

在海南项目中应用成果精度满足规范要求，分析如下：

表3.1 控制点RTK观测值高程与四等水准高程比较

注：Mh=±0.024m，满足高差较差≤40√L要求。具体精度统计见图3.1：

表3.2 控制点RTK观测值平面坐标与原已知坐标比较（取小数点前后各三位）

注：M0=±0.016m，具体精度统计见图3.2：

图3.1 RTK高程与水准高程较差统计 图3.2 RTK平面坐标与已知平面坐标较差统计

从表3.2中可以看出基于GPRS网络单基站RTK测点三维坐标与原三维坐标互差均小于5cm，若把原坐标当作理论值，则RTK成果坐标中误差M0=±1.6cm，说明RTK精度较高，且不存在误差积累。

将RTK观测得到的坐标进行反算，得到有关对比结果，见表3.3：

表3.3 RTK 成果坐标反算与全站仪测量结果对比表

4单基站CORS系统在线路测量中应用的结论与建议

基于GPRS网络单基站RTK测量（仪器手簿中加密设置计算好的转换参数）点位的三维坐标方法和结论满足规范中相应要求。各离散点的精度能满足规范对点位精度的要求，各点精度均匀，没有误差累积；在RTK坐标反算得到的有关边角关系中，其测角仅能满足一级图根导线（三级导线）的精度要求，测边精度较高，可以满足一级导线要求；常规导线的直接观测量是边长和角度，RTK的直接观测量是坐标，其边长和角度只能通过间接得出。虽然RTK反算得到的边长和角度在邻近点之间可以与导线测量有关数据对比，但是非邻近点之间观测量不可比，所以，导线测量的直接观测量与RTK的间接观测量对比没有科学依据；要确定RTK的多项精度，主要在于点位精度。

建议:RTK测量必须进行质量控制。质量控制的方法主要有:已知点检核比较法——即在布测控制网时用静态GNSS或全站仪多测出一些控制点，然后用RTK测出这些控制点的坐标进行比较检核，发现问题即采取措施改正。重测比较法——每次初始化成功后，先重测1-2个已测过的RTK点或高精度控制点，确认无误后才进行RTK测量。以上方法中，最可靠的是已知点检核比较法，但控制点的数量总是有限的，所以没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果。

参考文献：

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