摘要：隨著城鄉(xiāng)一體化的發(fā)展，目前國內(nèi)很多城市在建設(shè)CORS系統(tǒng)(連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng))。本文介紹了CORS系統(tǒng)的概括及特點(diǎn)，通過實(shí)例進(jìn)行分析并對其使用過程中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行了說明。

　　關(guān)鍵詞：CORS系統(tǒng),特點(diǎn),測量應(yīng)用

　　1 CORS 的概念

　　連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)( Continuous Operational ReferenceSystem，簡稱CORS 系統(tǒng)) 可以定義為一個或若干個固定的、連續(xù)運(yùn)行的GPS 參考站，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)( LAN/WAN) 技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動提供經(jīng)過檢驗(yàn)的不同類型的GPS 觀測值( 載波相位、偽距，各種改正數(shù)、狀態(tài)信息) ，以及其他有關(guān)GPS 服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)。

　　與常規(guī)的單基站差分定位方案(如RTK) 相比，CORS技術(shù)不僅能提高定位單行精度，而且能擴(kuò)大系統(tǒng)定位服務(wù)覆蓋范圍并提高系統(tǒng)可靠性。由于采用多參考站技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對各種系統(tǒng)誤差進(jìn)行更加合理的建模，因此，能更有效地減弱和消除用戶端載波相位觀測值中系統(tǒng)誤差的影響，最終提高整周末未知數(shù)解算能力以獲得更高的定位精度和效率。

　　2 CORS 的分類

　　CORS 技術(shù)在用途上可以分成單基站CORS、多基站CORS 和網(wǎng)絡(luò)CORS。

　　2.1 單基站CORS

　　就是只有一個連續(xù)運(yùn)行站。類似于一加一或一加多個的RTK，只不過基準(zhǔn)站由一個連續(xù)運(yùn)行的基站代替，基站同時又是一個服務(wù)器，通過軟件實(shí)時監(jiān)控衛(wèi)星狀態(tài)，存儲靜態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時發(fā)送差分信息。

　　2.2 多基站CORS

　　分布在一定區(qū)域內(nèi)的多臺連續(xù)運(yùn)行的基站，每一個基站都是一個單基站系統(tǒng)，由控制軟件自動計(jì)算流動站與基站間的距離，將距離近的基站差分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送給流動站。最初的網(wǎng)絡(luò) RTK 是利用分布較為均勻的連續(xù)運(yùn)行參考站(CORS)進(jìn)行單站控制，用戶站從一個參考站的有效精度范圍進(jìn)入另一個參考站的精度范圍，嚴(yán)格意義上講是多參考站常規(guī)RTK，如果要使基線精度優(yōu)于3 cm，需要在一個區(qū)域內(nèi)密集的布設(shè)參考站，站間距離應(yīng)小于30 km。精度隨著基線的增長而衰減，且分布不均勻，如果要求按一定精度覆蓋整個區(qū)域，需要架設(shè)較多的參考站。

　　2.3 網(wǎng)絡(luò)CORS

　　利用一套軟件，對分布在一定區(qū)域內(nèi)的多臺基準(zhǔn)站的坐標(biāo)和實(shí)時觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)綜合誤差改正，盡可能消除區(qū)域內(nèi)流動站觀測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)誤差，獲得高精度的實(shí)時定位結(jié)果。

　　3 CORS 系統(tǒng)概況及特點(diǎn)

　　建成的CORS作為廣西實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化城市管理和數(shù)字城市所不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)等高新科技多方位、深度結(jié)晶的產(chǎn)物。它不僅可以建立和維持城市測繪的基準(zhǔn)框架，更可以全自動、全天候、實(shí)時提供覆蓋全廣西省的高精度空間和時間信息，成為區(qū)域管理和決策的基礎(chǔ)。

　　GZCORS 由基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)五個部分組成，各基準(zhǔn)站與監(jiān)控分析中心間通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接成一體，形成專用網(wǎng)絡(luò)。

　　(1)基準(zhǔn)站網(wǎng):基準(zhǔn)站網(wǎng)由幾個在廣西域范圍內(nèi)均勻分布的基準(zhǔn)站以及1個GPS監(jiān)控站組成�；鶞�(zhǔn)站網(wǎng)負(fù)責(zé)采集GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)并輸送至數(shù)據(jù)處理中心，GPS 監(jiān)控站同時提供系統(tǒng)完好性監(jiān)測服務(wù)。

　　(2)數(shù)據(jù)處理中心：系統(tǒng)的控制中心，用于接收各基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，形成多基準(zhǔn)站差分定位用戶數(shù)據(jù)，組成一定格式的數(shù)據(jù)文件，分發(fā)給用戶。

　　(3)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：各基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)通過光纖專線傳輸至監(jiān)控分析中心，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸硬件設(shè)備及軟件控制模塊。

　　(4)數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)：系統(tǒng)通過移動網(wǎng)絡(luò)、UHF 電臺、Internet等形式向用戶播發(fā)定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

　　(5)用戶應(yīng)用系統(tǒng)：包括用戶信息接收系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)型RTK定位系統(tǒng)、事后和快速精密定位系統(tǒng)以及自主式導(dǎo)航系統(tǒng)和監(jiān)控定位系統(tǒng)等。

　　數(shù)據(jù)處理中心是CORS 的核心單元，也是高精度實(shí)時動態(tài)定位得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。該中心24h 連續(xù)不斷地根據(jù)各基準(zhǔn)站所采集的實(shí)時觀測數(shù)據(jù)在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行整體建模解算，自動生成一個對應(yīng)于流動站點(diǎn)位的虛擬參考站(包括基準(zhǔn)站坐標(biāo)和GPS觀測值信息)，并通過現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和無線數(shù)據(jù)播發(fā)網(wǎng)，向各類需要測量和導(dǎo)航的用戶以國際通用格式提供碼相位/載波相位差分修正信息，以便實(shí)時解算出流動站的精確點(diǎn)位。相對于傳統(tǒng)的單基站RTK 測量，該系統(tǒng)極大地縮短了RTK初始化時間、提高了定位精度并拓展了測量的有效范圍，可以滿足南寧市內(nèi)甚至廣西省地區(qū)各類不同行業(yè)用戶對精密定位、快速和實(shí)時定位導(dǎo)航等的要求。

　　在CORS系統(tǒng)中，按照應(yīng)用的精度不同，用戶服務(wù)子系統(tǒng)可以分為毫米級用戶系統(tǒng)，厘米級用戶系統(tǒng)，分米級用戶系統(tǒng),米級用戶系統(tǒng)等;而按照用戶的應(yīng)用不同，可以分為測繪與工程用戶(厘米、分米級)，車輛導(dǎo)航與定位用戶(米級)，高精度用戶(事后處理)、氣象用戶等幾類。針對各類不同專業(yè)用戶的不同需求，GZCORS 將通過GSM、GPRS、UHF 電臺、In-ternet 網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)等多種方式發(fā)布數(shù)據(jù)成果。

　　CORS融合了完成的由GPS、水準(zhǔn)、重力等綜合技術(shù)精化的高精度、高分辨率的似大地水準(zhǔn)面精化項(xiàng)目成果，以高精度的三維框架基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了全省區(qū)域內(nèi)的三維實(shí)時定位，可以直接、快速獲取高精度城市基礎(chǔ)信息，并確保數(shù)據(jù)在整個城市范圍內(nèi)的統(tǒng)一和完整。廣西似大地水準(zhǔn)面成果的應(yīng)用，大大提高了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和更新的速度，為“數(shù)字廣西”打下了基礎(chǔ)，使得CORS 具備提供全動態(tài)、全覆蓋、實(shí)時三維高精度測量的能力。

　　4 CORS 系統(tǒng)應(yīng)用的一般規(guī)定及作業(yè)要求

　　CORS 系統(tǒng)有其內(nèi)在的規(guī)律性和特殊性，下面將分測前準(zhǔn)備和測后檢測、處理等方面介紹CORS 系統(tǒng)應(yīng)用的一般規(guī)定及作業(yè)要求。(1)廣西處于低緯度地區(qū)，高溫多雨，RTK 作業(yè)應(yīng)盡可能安排在良好的天氣狀況下進(jìn)行;(2)作業(yè)前可查詢CORS系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、進(jìn)行星歷預(yù)報及電離層、對流層活躍度分析，以避開不利時段，合理制定作業(yè)計(jì)劃;(3)RTK 測量還應(yīng)特別注意GPS 衛(wèi)星數(shù)量、分布等觀測窗口狀況。在RTK 測量過程中,必須在接收機(jī)已得到網(wǎng)絡(luò)固定解狀態(tài)下方可進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄;(4) 單次測回應(yīng)滿足點(diǎn)位平面殘差HRMS≤±2cm，高程殘差VRMS≤±3cm;(5)RTK 控制點(diǎn)測回間觀測記錄的時間間隔不應(yīng)小于一分鐘，兩次平面互差應(yīng)≤±3cm，高程互差應(yīng)≤±4cm，符合要求的取各次觀測結(jié)果的平均值作為最終成果;(6)在施測未知點(diǎn)前、后，應(yīng)檢測已知點(diǎn)。檢核點(diǎn)宜位于作業(yè)區(qū)域內(nèi)，且檢核較差應(yīng)滿足：平面≤5cm、高程≤8cm;(7)RTK 測量還應(yīng)對所有控制點(diǎn)進(jìn)行分時段的重復(fù)測量，且滿足如下要求：①兩次重復(fù)測量時段應(yīng)間隔2h 以上(小件工程測量間隔1h);②兩次分時段重復(fù)測量的平面互差應(yīng)≤±5cm，高程較差應(yīng)≤±8cm;(8)RTK 測量完成后，必須100%檢核RTK 控制點(diǎn)之間邊長、角度及高差等相對幾何關(guān)系，包括：①RTK 控制點(diǎn)通視邊長反算值與全站儀實(shí)測邊長比較;②三個以上連續(xù)通視RTK 控制點(diǎn)坐標(biāo)反算的夾角與全站儀實(shí)測角度比較;③2 點(diǎn)對的RTK 控制點(diǎn)之間按導(dǎo)線的要求進(jìn)行串測。

　　另外，進(jìn)行已知點(diǎn)檢測時，要確保已知點(diǎn)來源的可靠性、成果的穩(wěn)定性。重復(fù)測量檢測時最好分上下午進(jìn)行，大的工程或測區(qū)宜第二天進(jìn)行。

　　5 工程實(shí)例

　　廣西南寧市西鄉(xiāng)塘大唐東坡和屯里村城中村地形圖測圖，總面積約1.8km2，該工程進(jìn)行1：500 數(shù)字化地形圖測量。在此項(xiàng)工程中采用CORS系統(tǒng)進(jìn)行控制點(diǎn)的測量，測量時執(zhí)行CORS 系統(tǒng)應(yīng)用的一般規(guī)定及作業(yè)要求。

　　工程共施測43點(diǎn)RTK 控制點(diǎn)，RTK 控制點(diǎn)串測27 條圖根導(dǎo)線，施測情況和檢測精度統(tǒng)計(jì)如下：(1)檢測4 個已知點(diǎn)，點(diǎn)位較差最大為±3.1cm，高程較差最大為±2.7cm;(2)單測回點(diǎn)位平面殘差HRMS 最大為±1.6cm，高程殘差VRMS 最大為±2.6cm;(3)兩測回平面互差最大為±2.0cm, 高程互差最大為±2.5cm;(4)重復(fù)測量的平面互差最大為±2.2cm，高程較差最大為±1.8cm;(5)全站儀檢測的邊長較差中誤差為±0.9cm，最弱邊相對精度為1/5844;高程較差中誤差為±2.9cm;(6)全站儀施測的角度與坐標(biāo)反算的角度較差平均值為±19.3〞;(7)利用43 點(diǎn)RTK 控制點(diǎn)聯(lián)測的27 條導(dǎo)線的方位角閉合差、相對閉合差和導(dǎo)線三角高程閉合差均符合規(guī)范要求。

　　在該工程項(xiàng)目中，CORS 施測的各項(xiàng)精度指標(biāo)及檢測精度結(jié)果表明，各項(xiàng)精度指標(biāo)均符合規(guī)范要求，證明了CORS具有較高的精度和可靠的穩(wěn)定性。

　　在該工程項(xiàng)目作業(yè)中，CORS的優(yōu)越性得到了充分的體現(xiàn)。在城中村復(fù)雜的建筑密集區(qū)采用CORS進(jìn)行圖根點(diǎn)觀測，較以往的圖根施測方法具有明顯的靈活性，大大提高了圖根控制的效率。

　　6 結(jié)束語

　　連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位系統(tǒng)(CORS)能夠全年365 天，每天24h連續(xù)不斷地運(yùn)行，全面取代常規(guī)大地測量控制網(wǎng)。用戶只需一臺GPS 接收機(jī)即可進(jìn)行毫米級、厘米級、分米級、米級的實(shí)時、準(zhǔn)實(shí)時的快速定位、事后定位。全天候支持各種類型的測量、定位、變形監(jiān)測和放樣作業(yè)。因其高效率、高精度、高可靠性和低成本的特點(diǎn)，在城市勘測中，得到了廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合CORS 在工程實(shí)例中的應(yīng)用，詳細(xì)地介紹了CORS 測量規(guī)定和作業(yè)要求，對CORS 系統(tǒng)在城市工程測量中的應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)作用。

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