摘 要：連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位系統(tǒng)(CORS)具有操作簡便、成本低、精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、覆蓋率廣等優(yōu)點(diǎn)，特別是C0RS 系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)RTK 測量功能的實(shí)現(xiàn)改變了傳統(tǒng)測量作業(yè)模式，可以極大地提高測量的工作效率。文中針對CORS 工作原理和技術(shù)優(yōu)勢、在工程測量中應(yīng)用、CORS 的發(fā)展趨勢和意義進(jìn)行了簡要闡述。

　　關(guān)鍵詞：核心電子學(xué)報(bào),CORS系統(tǒng),技術(shù)優(yōu)勢,工程測量

　　隨著全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是前幾年，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK(Real Time Kinematic)技術(shù)已完全成熟，大大提高了測繪成果的精度，實(shí)用性和高效性。這幾年，一種新的GPS 技術(shù)—連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位系統(tǒng)(CORS)，在各地陸續(xù)建立，它具有操作簡便、成本低、精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、覆蓋率廣等優(yōu)點(diǎn)，特別是CORS 系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)RTK 測量功能的實(shí)現(xiàn)改變了傳統(tǒng)測量作業(yè)模式，較大的提高了測繪工作的效率。在CORS 系統(tǒng)所覆蓋區(qū)域網(wǎng)絡(luò)RTK

　　技術(shù)越來越多的應(yīng)用到測繪及其相關(guān)行業(yè)。正逐步取代傳統(tǒng)單基站RTK 技術(shù)。

　　一、CORS 的工作原理和技術(shù)優(yōu)勢

　　1.工作原理

　　CORS 是在一個(gè)較大的區(qū)域內(nèi)均勻的布設(shè)多個(gè)永久性的連續(xù)運(yùn)行GPS 參考站，構(gòu)成一個(gè)參考站網(wǎng)，各參考站按設(shè)定的采樣率連續(xù)觀測，通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)的將觀測數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)控制中心，系統(tǒng)控制中心首先對各個(gè)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和質(zhì)量分析，然后對整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一解算，實(shí)時(shí)估算出網(wǎng)內(nèi)的各種系統(tǒng)誤差改正項(xiàng)(電離層、對流層、衛(wèi)星軌道誤差)獲得本區(qū)域的誤差改正模型。然后向用戶實(shí)時(shí)發(fā)送GPS 改正數(shù)據(jù)，用戶只需要一臺GPS 接收機(jī)，便可實(shí)時(shí)或事后得到高精度的可靠的定位結(jié)果。CORS 目前主要的幾種網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)有虛擬參考站(VRS)技術(shù)、主輔站技術(shù)(i一MAX)、區(qū)域改正參數(shù)(FKP)技術(shù)和綜合誤差內(nèi)插法技術(shù)等。

　　2.技術(shù)優(yōu)勢

　　CORS 它的出現(xiàn)將使一個(gè)地區(qū)的所有測繪工作成為一個(gè)有機(jī)的整體，結(jié)束了以前GPS 作業(yè)單打獨(dú)斗的局面。與傳統(tǒng)RTK 測量作業(yè)方式，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：① 為區(qū)域(一個(gè)城市、省級行政區(qū)乃至更大的區(qū)域范圍)測繪工作提供了一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)，能夠從根本上解決不同行業(yè)、不同部門之間坐標(biāo)系統(tǒng)的差異問題;② 對不同的服務(wù)客戶提供不同精度的數(shù)據(jù)服務(wù)。③ GPS 的有效服務(wù)范圍得到了極大的擴(kuò)展;④ 采用連續(xù)基站，用戶隨時(shí)可以觀測，使用方便，提高了工作效率;⑤ 擁有完善的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，由于消除或削弱各種系統(tǒng)誤差的影響，還可獲得高精度和高可靠性的定位結(jié)果;⑥ 用戶不需架設(shè)參考站，真正實(shí)現(xiàn)單機(jī)作業(yè)，減少了費(fèi)用;⑦ 使用固定可靠的數(shù)據(jù)鏈通訊方式，減少了噪聲干擾;⑧ 提供遠(yuǎn)程 INTERNET 服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，可為高精度要求的用戶提供下載服務(wù)。

　　二、CORS 技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

　　連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位系統(tǒng)(CORS)能夠全年365 天，每天24 小時(shí)連續(xù)不斷地運(yùn)行，全面取代常規(guī)大地測量控制網(wǎng)。因其高效率、高精度、高可靠性和低成本的特點(diǎn)，在工程測量中，得到了廣泛的應(yīng)用。

　　1.控制測量

　　常規(guī)控制測量如三角測量、導(dǎo)線測量，要求點(diǎn)間通視，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且精度不均勻，外業(yè)中不知道測量成果的精度。GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)相對定位測量無需點(diǎn)間通視能夠高精度地進(jìn)行各種控制測量，但是需要時(shí)候進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不能實(shí)時(shí)定位并知道定位精度，內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求必須返測量。而用網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)進(jìn)行控制測量既能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果，又能實(shí)時(shí)知道定位精度。這樣可以大大提高作業(yè)效率。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位可以達(dá)到厘米級的精度，因此，除了高精度的控制測量仍采用GPS 靜態(tài)相對定位技術(shù)之外，RTK 技術(shù)即可用于地形測圖中的控制測量，地籍和房地產(chǎn)測量中的控制測量。

　　2.房產(chǎn)地籍測量

　　地籍及房地產(chǎn)測量是精確測定土地權(quán)屬界址點(diǎn)的位置，同時(shí)測繪供土地和房產(chǎn)管理部門使用的大比例尺的地籍平面圖和房產(chǎn)圖，并量算土地和房屋面積。地籍和房地產(chǎn)測量中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)測定每一宗土地的權(quán)屬界址點(diǎn)以及測繪地籍與房地產(chǎn)圖，能實(shí)時(shí)測定有關(guān)界址點(diǎn)及一些地物點(diǎn)的位置并能達(dá)要求的厘米級精度。但在影響衛(wèi)星信號和CORS 基站差分信號

　　接收的遮蔽地帶，還必須配合使用全站儀、測距儀、經(jīng)緯儀等測量工具，采用解析法或圖解法進(jìn)行細(xì)部測量。

　　3.建設(shè)用地勘測定界

　　建設(shè)用地中的土地勘測定界是實(shí)地確定土地使用界線范圍，測定界樁位置，測量使用界線范圍內(nèi)各類土地面積并計(jì)算用地面積等測繪技術(shù)工作，它為各級政府的國土資源部門審批土地、地籍管理提供依據(jù)和基礎(chǔ)資料。利用網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)進(jìn)行勘測定界放樣，能避免解析法和關(guān)系距離法放樣等放樣方法的復(fù)雜性，同時(shí)也簡化了建設(shè)用地勘測定界的工作程序，特別是對公路、鐵路、河道、輸電線路等線性工程和特大型工程的放樣更為有效和實(shí)用。

　　4.地形測圖

　　地形測圖是為滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃和各種經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要對規(guī)劃建設(shè)區(qū)域工程提供不同比例尺的地形圖。用常規(guī)的測圖方法通常是先布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn)，這種控制網(wǎng)一般是在國家高等級控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密次級控制網(wǎng)點(diǎn)。最后依據(jù)加密的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)，測定地物點(diǎn)和地形點(diǎn)在圖上的位置并按照一定的規(guī)律和符號繪制成平面圖。CORS 技術(shù)的出現(xiàn)，可以高精度并快速地測定各級控制點(diǎn)的坐標(biāo)。特別是應(yīng)用 CORS 下的網(wǎng)絡(luò)RTK 新技術(shù)，甚至可以不布設(shè)各級控制點(diǎn)，作業(yè)員用在直接用流動(dòng)站便可以高精度廠快速地測定界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測圖軟件可以在野外一次測繪成電子地圖。

　　5.城市規(guī)劃、定線及監(jiān)督測量

　　網(wǎng)絡(luò)RTK 在城市規(guī)劃測量中有著廣泛的運(yùn)用，比傳統(tǒng)的測量儀器，有著省時(shí)省工且精度高等特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)RTK 測量技術(shù)用于市政道路、建筑物定位、規(guī)劃設(shè)施定位等放樣以及定位后定位點(diǎn)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查監(jiān)督等測繪工作一人即可完成。將線路參數(shù)如線路起終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸人RTK 的外業(yè)控制器，即可放樣。放樣方法靈活，即能按樁號也可按坐標(biāo)放樣，并可以隨時(shí)互換。放樣時(shí)屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動(dòng)，直到滿足放樣的精度要求為止。

　　6.變形監(jiān)測中的應(yīng)用

　　CORS 的建立，可以對工程建設(shè)進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效、長期的變形監(jiān)測，對災(zāi)害進(jìn)行快速預(yù)報(bào)。對于特大型橋梁變形監(jiān)測，由于受車輛、風(fēng)荷等諸多因數(shù)影響傳統(tǒng)常規(guī)測量儀很難保證高精度、實(shí)時(shí)、長期變形監(jiān)測，同時(shí)傳統(tǒng)的測量方法需投入較多人力、物力、財(cái)力;對于一些水庫壩體、重要建筑物傾斜、沉降變形;區(qū)域地面沉降等進(jìn)行監(jiān)測，通過對監(jiān)測對象設(shè)立足夠數(shù)量的GPS 觀測點(diǎn)采用CORS 不間斷的傳遞數(shù)據(jù)，處理后的數(shù)據(jù)計(jì)算變形量，對此后變形進(jìn)行分析預(yù)報(bào)，對不利災(zāi)害變形數(shù)據(jù)及時(shí)提供決策者采取預(yù)防措施。

　　三、建立CORS 的必要性和意義

　　(1)CORS 的建立可以大大提高測繪精度、速度與效率，降低測繪勞動(dòng)強(qiáng)度和成本，省去測量標(biāo)志保護(hù)與修復(fù)的費(fèi)用，節(jié)省各項(xiàng)測繪工程實(shí)施過程中約30% 的控制測量費(fèi)用。由于城市建設(shè)速度加快，對GPS-C、D、E 級控制點(diǎn)破壞較大，一般在5-8 年需重新布設(shè)，至于在路面的圖根控制更不用說，一二年就基本沒有了，各測繪單位不是花大量的人力重新布設(shè)，就是仍以支站方式，這不但保證不了精度，還造成了人力物力財(cái)力的大量浪費(fèi)。隨著CORS 基站的建設(shè)和連續(xù)運(yùn)行，就形成了一個(gè)以永久基站為控制點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。所以，可以利用已建成的CORS 系統(tǒng)對外開發(fā)使用，收取一定的費(fèi)用，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)各地的投入和實(shí)際情況制定，當(dāng)然這一點(diǎn)上更多的是社會(huì)效益。

　　(2)CORS 的建立，可以對工程建設(shè)進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效、長期的變形監(jiān)測，對災(zāi)害進(jìn)行快速預(yù)報(bào)。CORS 項(xiàng)目完成將為城市諸多領(lǐng)域如氣象、車船導(dǎo)航定位、物體跟綜、公安消防、測繪、GIS 應(yīng)用等提供精度達(dá)厘米級的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)GPS定位服務(wù)，將極大地加快該城市基礎(chǔ)地理信息的建設(shè)。

　　(3)CORS 將是城市信息化的重要組成部分，并由此建立起城市空間基礎(chǔ)設(shè)施的三維、動(dòng)態(tài)、地心坐標(biāo)參考框架，從而從實(shí)時(shí)的空間位置信息面上實(shí)現(xiàn)城市真正的數(shù)字化。CORS 建成能使更多的部門和更多的人使用GPS 高精度服務(wù)，它必將在城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。由此帶給城市巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益是不可估量的，它將為城市進(jìn)一步提供良好的建設(shè)和投資環(huán)境。

　　四、結(jié)束語

　　CORS 是目前國內(nèi)乃至全世界GPS 的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢，日本及歐美已經(jīng)建立起完整的系統(tǒng)。國內(nèi)也進(jìn)入了蓬勃的發(fā)展階段。GPRS將是測量的歷史性飛躍。也是城市信息化的重要組成部分。CORS 將為工程測量建立一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)。能夠解決不同部門、不同行業(yè)坐標(biāo)系統(tǒng)的差異問題。但是資源共享和網(wǎng)絡(luò)一體化的研究建設(shè)應(yīng)該加強(qiáng)。自主研發(fā)CORS 的數(shù)據(jù)處理軟件有待開發(fā)。