淺析CORS系統(tǒng)的技術(shù)特點及其在工程測繪中的應(yīng)用

摘要：CORS系統(tǒng)是衛(wèi)星定位技術(shù)、計算機網(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，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)。以其精度高、操作簡便、自動化以及高可靠性在工程測繪中也顯的日益重要和突出，已成為工程測繪應(yīng)用的發(fā)展熱點之一，本文針對其技術(shù)特點以及其在工程測繪中的應(yīng)用作了相關(guān)的分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：CORS系統(tǒng)；技術(shù)特點；工程測繪

CORS系統(tǒng)是現(xiàn)代GPS的發(fā)展熱點之一，隨著GPS技術(shù)的飛速進(jìn)步和應(yīng)用普及，它在城市測量中的作用已越來越重要。當(dāng)前，利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)CORS系統(tǒng)，以及廣泛應(yīng)用于測繪和氣象輔助預(yù)報、地震監(jiān)測、規(guī)劃建設(shè)、交通導(dǎo)航管理等諸多領(lǐng)域，在工程測繪中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。

一、CORS系統(tǒng)簡介

1.1 CORS系統(tǒng)原理

CORS系統(tǒng)由基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)五個部分組成。各基準(zhǔn)站負(fù)責(zé)衛(wèi)星信號的捕獲、跟蹤、采集與傳輸。數(shù)據(jù)處理中心是系統(tǒng)的核心，用于數(shù)據(jù)分流與處理、對各參考站設(shè)備狀態(tài)、正常性進(jìn)行監(jiān)測管理，以及向各類用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)和計算服務(wù)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)把參考站GPS觀測數(shù)據(jù)通過光纖專線傳輸至系統(tǒng)監(jiān)控分析中心，同時把系統(tǒng)差分信息傳輸至用戶。數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)向用戶播發(fā)定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)。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。按照用戶實際的不同目的，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[1]。

1.2 CORS系統(tǒng)的優(yōu)點

1.2.1 自動化和智能化

CORS系統(tǒng)服務(wù)體系下能夠?qū)崿F(xiàn)工作自動化，實現(xiàn)了自動記錄功能、差分解算功能和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能等。

1.2.2 網(wǎng)絡(luò)化

隨著GPS差分解算技術(shù)的發(fā)展，并與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合，GPS參考站之間實現(xiàn)了互聯(lián)和統(tǒng)一控制。在單參考站工作模式下，各個參考站獨立發(fā)送差分信息，互相不關(guān)聯(lián)。而多參考站網(wǎng)絡(luò)化的CORS系統(tǒng)中，單個參考站作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，GPS數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸、處理和存儲，所有GPS參考站通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心形成一個高度網(wǎng)絡(luò)化群體。

1.2.3 快速定位

CORS系統(tǒng)在其服務(wù)范圍內(nèi)可以實時地獲取高精度的三維坐標(biāo)成果，能夠?qū)崿F(xiàn)GPS快速定位測量。

1.2.4 高可靠性

即使CORS系統(tǒng)參考站中一個或少數(shù)幾個參考站不能正常工作，也可以由剩下的可正常工作的參考站進(jìn)行解算，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。此外，網(wǎng)絡(luò)RTK流動站采用固定的通信數(shù)據(jù)鏈（GPRS/CDMA），減少了無線電噪聲干擾，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)鏈路可靠性。

二、CORS系統(tǒng)在測繪工程中的應(yīng)用

隨著城市建設(shè)速度的加快，對原有控制點破壞較大，造成了人力、物力和財力的極大浪費。CORS系統(tǒng)的建立，則大大提高了測繪精度、速度與效率，降低了勞動強度和成本，省去了測量標(biāo)志保護與修復(fù)的費用。隨著CORS基站的建設(shè)和連續(xù)運行，就形成了一個以永久基站為控制點的網(wǎng)絡(luò)，可以利用它對外開放使用，做出更多的社會效益[2]。

2.1 CORS系統(tǒng)在海域測繪中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，隨著涉海項目建設(shè)的增長和海域使用狀況調(diào)查的開展，CORS網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋到海域，而且與地面基準(zhǔn)體系一致，解決了以前無法利用傳統(tǒng)的大地測量方法均勻地在海上布設(shè)高精度的大地測量控制點、基準(zhǔn)體系不統(tǒng)一的問題，成為海域測量必不可少的工具。

2005年東莞市集成了GPS網(wǎng)絡(luò)RTK、計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字中繼、分布式軟件、運程船控、移動通信當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)，建成了國內(nèi)第一個地級市全覆蓋的CORS系統(tǒng)。整個地區(qū)及鄰近海域內(nèi)的用戶都可根據(jù)該CORS系統(tǒng)完成各種精密定位、快速和實時定位、導(dǎo)航等工作，還能滿足海洋測繪等方面對定位導(dǎo)航服務(wù)的需要。

2.2 CORS系統(tǒng)在城市測繪工程中的應(yīng)用

與常規(guī)測量作業(yè)模式相比，CORS系統(tǒng)在城市工程測繪應(yīng)用上，具有以下明顯優(yōu)勢：覆蓋范圍廣、可用性高，系統(tǒng)可提供全天候不間斷的服務(wù)，受氣候、通視條件、地形和季節(jié)等因素影響和限制較少；數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累，精度水平在系統(tǒng)的有效覆蓋范圍內(nèi)大致均勻，可以避免臨時基站選站不當(dāng)而引起的起算偏差；提高工作效率，節(jié)約資源，勞動強度低。

2.2.1 在控制測量中的應(yīng)用

隨著城市建設(shè)速度的加快，各路段路面需不定時進(jìn)行翻修、拓寬，以傳統(tǒng)支站方式要花大量人力重新布設(shè)，不但保證不了精度，還造成巨大浪費。隨著CORS系統(tǒng)的建成和運行，各測繪單位均使用同一地區(qū)的CORS系統(tǒng)重新布設(shè)的控制點，就相當(dāng)于不同時段測量的同基準(zhǔn)的控制測量，測出的新舊控制點的精度一致。城市控制測量用GPS靜態(tài)測量方法獲得，相比于常規(guī)控制測量，不再需要點間必須通視的外業(yè)條件限制，且精度也比常規(guī)測量的精度高。

2.2.2 在數(shù)字測圖中及地籍測繪的應(yīng)用

在比較開闊的地方，可以直接使用網(wǎng)絡(luò)RTK進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，一人就可完成野外作業(yè)，不需要在控制點上設(shè)站，節(jié)約了大量的時間。

2.2.3 在線形工程測圖及勘測定界中的應(yīng)用

CORS系統(tǒng)在線形工程中具有強大的優(yōu)勢。在沿海城市的海堤的帶狀地形圖測量和勘測定界測量、城市中的市政道路的勘測定界及施工中的線路線形放樣測量中，直接連接接收機，待固定解之后就可用于碎步點測量，摒棄了先布設(shè)首級控制點的傳統(tǒng)測量模式[3]。

2.2.4 CORS系統(tǒng)在變形監(jiān)測方面的應(yīng)用

CORS的建立，可以對工程建設(shè)進(jìn)行實時、有效、長期的變形監(jiān)測，對災(zāi)害進(jìn)行快速預(yù)報。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、實時、長期變形監(jiān)測，同時傳統(tǒng)的測量方法需投入較多人力、物力、財力；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 觀測點采用CORS 不間斷的傳遞數(shù)據(jù)，處理后的數(shù)據(jù)計算變形量，對此后變形進(jìn)行分析預(yù)報，對不利災(zāi)害變形數(shù)據(jù)及時提供決策者采取預(yù)防措施。

三、結(jié)語

綜上所述，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，目前各發(fā)達(dá)國家正在建立綜合性的CORS服務(wù)網(wǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。近幾年來，國內(nèi)不同行業(yè)已經(jīng)陸續(xù)建立了一些專業(yè)性的衛(wèi)星定位連續(xù)運行網(wǎng)絡(luò)，為滿足國民經(jīng)濟建設(shè)信息化的需要，一大批城市、省區(qū)和行業(yè)正在籌劃建立類似的連續(xù)運行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一個連續(xù)運行參考站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的階段。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、動態(tài)、地心坐標(biāo)參考框架，是數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)。CORS建設(shè)為測繪工作提供了一個統(tǒng)一的基準(zhǔn)，能夠有效的解決不同行業(yè)、不同部門之間坐標(biāo)系統(tǒng)的差異問題，將會給城市工程測繪事業(yè)帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍洋，許江濤，朱睿.CORS系統(tǒng)的技術(shù)特點及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].山西建筑，2012，38（5）：231-232.

[2]姚國斌.城市CORS系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J].輕工設(shè)計，2011，3：64-65.

[3]陳楓.論CORS系統(tǒng)在城市工程測繪中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，13：7-8.