CORS系統(tǒng)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

艾朋

（四會(huì)市規(guī)劃測(cè)量隊(duì)，廣東 四會(huì) 526200）

1 CORS系統(tǒng)基礎(chǔ)理論

CORS系統(tǒng)作為衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相結(jié)合的綜合測(cè)量新技術(shù)，為測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)了深刻的變革，通過(guò)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)爆發(fā)系統(tǒng)以及用戶應(yīng)用系統(tǒng)的五部分組成，在較大的區(qū)域內(nèi)均勻地敷設(shè)多個(gè)永久性GPS參考站，實(shí)行采樣率連續(xù)觀察后通過(guò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)控制中心對(duì)各個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，統(tǒng)一進(jìn)行結(jié)算并估算網(wǎng)內(nèi)系統(tǒng)電離層、對(duì)流層、衛(wèi)星軌道誤差等改正項(xiàng)，向用戶發(fā)送時(shí)時(shí)改正數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高度定位，作為用戶僅需要一臺(tái)GPS接收機(jī)便可實(shí)現(xiàn)具體工作。CORS系統(tǒng)的精確程度、可操作性及廣泛性優(yōu)勢(shì)顯著，為地下測(cè)量工作帶來(lái)了準(zhǔn)確度較高且成本低廉的測(cè)量方式，為測(cè)繪帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。

2 測(cè)繪地區(qū)情況

廣東省中西部的四會(huì)市位于珠江三角洲經(jīng)濟(jì)圈，東南與佛山市三水區(qū)、鼎湖區(qū)相連，又與廣寧縣、清遠(yuǎn)縣相連，以四會(huì)市主城區(qū)為測(cè)繪區(qū)，以四會(huì)大道、商業(yè)大道、觀海路、沿江路、建設(shè)路的地區(qū)面積達(dá)到20平方公里，地下綜合管線普查工作項(xiàng)目總管線長(zhǎng)度：858.202公里，管線總點(diǎn)數(shù)：40987個(gè)，明顯點(diǎn)：21570個(gè)，隱蔽點(diǎn)19417個(gè)。在初步踏勘了解的情況分析發(fā)現(xiàn)，普查區(qū)內(nèi)地下管線排水（雨、污水）多以水泥及瀝青路面下敷設(shè)，管材介質(zhì)以砼和PVC材料；給水、電力、電信、燃?xì)獾鹊叵鹿芫€主要敷設(shè)在人行道水泥磚路面下，管材介質(zhì)以鑄鐵、鋼、PE或PVC等多樣材料，局部地下管線分支、交叉較多且無(wú)序，給地下管線探測(cè)工作帶來(lái)一定的困難。

3 測(cè)量過(guò)程中存在的問(wèn)題

（1）地下環(huán)境較為復(fù)雜。四會(huì)市屬于平原與山區(qū)結(jié)合地區(qū)，地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，且城市經(jīng)過(guò)多年建設(shè)地下管線敷設(shè)材質(zhì)、布局較為混亂，為測(cè)量具體工作帶來(lái)困難。例如金屬管線具有較好的導(dǎo)電性，與周圍高阻介質(zhì)之間電箱差異較大，必須采用管線探測(cè)儀進(jìn)行探測(cè)。金屬管線以給水、燃?xì)獾葹橹鳎o水管線主管線多為大口徑管鑄鐵管、砼管和PVC管為主埋深在0.3～2.5m，支管線以塑料、鋼管為主要材質(zhì)且埋深在1.2米左右，在主要道路上呈單條或多條并行狀布設(shè)；排水管線主管一般分布在快車道邊緣和慢車道上，埋設(shè)較深在2～5m，污水埋深集中在3～5m。非金屬管線多

以堅(jiān)硬均勻的物質(zhì)構(gòu)成與周圍介電性質(zhì)和彈性等物性差異較大，例如燃?xì)夤芫€主要分布在人行道或慢車道上，材質(zhì)多為PE管，埋深一般在0.8～2m。對(duì)于用絕緣物隔開(kāi)或銹蝕嚴(yán)重的金屬管線，高阻現(xiàn)象較為嚴(yán)重，為實(shí)際測(cè)量帶來(lái)影響。例如電力、通信管線，管線合建情況較多，難于分辨，且敷設(shè)過(guò)程多以PVC管束進(jìn)行，采用穿透性較好的高頻電磁波法能取得較好的探測(cè)效果。

（2）管點(diǎn)埋設(shè)不夠合理。在管點(diǎn)選擇過(guò)程中，存在對(duì)周邊環(huán)境及地下環(huán)境預(yù)測(cè)不足現(xiàn)象，出現(xiàn)埋設(shè)地點(diǎn)不夠合理，數(shù)據(jù)不能滿足現(xiàn)實(shí)測(cè)量需求問(wèn)題，測(cè)量區(qū)內(nèi)部分雨水井被建筑物阻擋或?yàn)r青封死，測(cè)量深度有限。對(duì)直埋電力電纜或電信電纜根數(shù)、直埋管道是四通還是兩條管線交叉設(shè)置管線點(diǎn)較為困難，對(duì)管線分布密集、平行管線相距很近的點(diǎn)設(shè)置存在問(wèn)題，管線埋深及彎曲變化不合理問(wèn)題較為常見(jiàn)，為實(shí)際測(cè)量帶來(lái)難度。

4 CORS系統(tǒng)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

（1）合理運(yùn)用基礎(chǔ)信息進(jìn)行測(cè)量準(zhǔn)備。在CORS系統(tǒng)測(cè)量過(guò)程中合理利用基礎(chǔ)信息進(jìn)行測(cè)量準(zhǔn)備，能夠?yàn)閷?shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)帶來(lái)良好的預(yù)后效果。在測(cè)繪過(guò)程中以四會(huì)市區(qū)1：500地形圖為基礎(chǔ)，設(shè)立首級(jí)控制點(diǎn)36個(gè)，等級(jí)為五秒點(diǎn)，四等水準(zhǔn)高程，其中高程成果為水準(zhǔn)測(cè)量的起算點(diǎn)。近年來(lái)城市建設(shè)速度較快，對(duì)各地區(qū)的控制點(diǎn)破壞性較大，通過(guò)準(zhǔn)確的信息引入，為實(shí)際測(cè)量工作奠定良好的基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)精度較高的需求，并且在基礎(chǔ)信息上設(shè)立新的控制點(diǎn)能夠具有對(duì)比的信息，保證再設(shè)立站點(diǎn)信息與數(shù)據(jù)的可靠，避免因地下情況過(guò)于復(fù)雜造成的信息失真情況出現(xiàn)，為地區(qū)信息的準(zhǔn)確性把控提供保障。CORS系統(tǒng)獲得的高程是基于參考橢圓球的大地高，并事后通過(guò)當(dāng)?shù)貐^(qū)域似大地水準(zhǔn)面模型轉(zhuǎn)換的正常高，我國(guó)大地水準(zhǔn)面模型面積、模型精度均勻程度逐漸升高，CORS系統(tǒng)運(yùn)行精確也隨之升高。在測(cè)量過(guò)程中，保持與規(guī)劃管理部門的坐標(biāo)一致性，通過(guò)已知控制點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)測(cè)與工程控制點(diǎn)保持一直，保證最終測(cè)量數(shù)據(jù)的一致性與準(zhǔn)確性。通過(guò)基礎(chǔ)信息的運(yùn)用，為CORS系統(tǒng)運(yùn)行提供可靠的保障，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)的準(zhǔn)確捕獲、跟蹤、記錄及傳輸實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷提供定位服務(wù)的保障，為實(shí)際測(cè)量和快速精密定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保障。

（2）正確埋設(shè)管線點(diǎn)。管線點(diǎn)將影響最終數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)直埋電力電纜或電信電纜根數(shù)存在疑問(wèn)的及時(shí)進(jìn)行處理，對(duì)直埋管道是四通還是兩條管線交叉設(shè)置管線點(diǎn)謹(jǐn)慎選擇，對(duì)管線分布密集、平行管線相距很近的點(diǎn)設(shè)置存在問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行區(qū)分處理，對(duì)管線埋深及彎曲變化不合理進(jìn)行重新敷設(shè)。在測(cè)區(qū)控制點(diǎn)所有點(diǎn)位必須滿足GPS觀測(cè)的點(diǎn)位要求，保證高度角，盡量遠(yuǎn)離電磁波干擾等條件，注重選擇地基穩(wěn)固地區(qū)，并且易于保存、交通便利，便于后期的擴(kuò)展和聯(lián)測(cè)，每點(diǎn)至少有一個(gè)通視點(diǎn)。GPS相對(duì)與控制點(diǎn)進(jìn)行定位測(cè)量，對(duì)原始記錄進(jìn)行及時(shí)的檢查及抽查，測(cè)區(qū)的圖幅、小組間圖幅要加強(qiáng)控制，保證管線點(diǎn)的可靠性。在控制點(diǎn)的設(shè)立過(guò)程中要注重對(duì)樓群密集或GPS衛(wèi)星信號(hào)阻擋較多地區(qū)的合理選擇問(wèn)題，同時(shí)近年來(lái)的電磁波干擾情況也較為嚴(yán)重，控制點(diǎn)的選取必須經(jīng)過(guò)多次檢查、運(yùn)用后方能使用，為系統(tǒng)的運(yùn)行提供可靠保障。通過(guò)CORS系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠快速地進(jìn)行定界址點(diǎn)、地形點(diǎn)及地物點(diǎn)的坐標(biāo)精度測(cè)量，實(shí)現(xiàn)規(guī)律和符號(hào)繪制平面圖，為地形測(cè)圖帶來(lái)良好的基礎(chǔ)，為地下測(cè)量及市區(qū)規(guī)劃帶來(lái)良好的信息基礎(chǔ)。通過(guò)控制網(wǎng)點(diǎn)的建設(shè)，在國(guó)家高等級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，再次進(jìn)行加密控制網(wǎng)點(diǎn)，對(duì)地下管線情況進(jìn)一步進(jìn)行測(cè)量，保障信息及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，簡(jiǎn)化常規(guī)土地勘測(cè)工作的工作量及工作程序，縮短了耗費(fèi)的資源和時(shí)間，并且形成永久基站，實(shí)現(xiàn)新舊控制點(diǎn)均勻化精度。

（3）CORS系統(tǒng)基礎(chǔ)信息質(zhì)量控制。①加強(qiáng)基礎(chǔ)資料質(zhì)量檢查，對(duì)綜合管線圖室內(nèi)檢查、原始探查記錄進(jìn)行深入檢查。對(duì)綜合管線圖室內(nèi)是否完成規(guī)定范圍內(nèi)的管線探測(cè)、檢查管線的連接和去向情況、漏測(cè)、表達(dá)準(zhǔn)確程度進(jìn)行質(zhì)量檢查。對(duì)管線點(diǎn)的各項(xiàng)探查、調(diào)查內(nèi)容正確、原始記錄、數(shù)據(jù)庫(kù)、綜合管線圖進(jìn)行原始探查記錄進(jìn)行管控，保證數(shù)據(jù)的可靠性。②加強(qiáng)管線圖實(shí)地的管控，進(jìn)行外業(yè)巡視對(duì)管線圖上點(diǎn)位、附屬物、連接關(guān)系與實(shí)地情況的一致性進(jìn)行處理，對(duì)管線之間、管線與地物之間的位置情況進(jìn)行監(jiān)視，漏測(cè)井室、上桿、出地的附屬設(shè)施進(jìn)行管理，必要時(shí)進(jìn)行再次施工。③加強(qiáng)管線點(diǎn)重復(fù)探查，對(duì)明顯管線點(diǎn)實(shí)地進(jìn)行了重復(fù)量測(cè)調(diào)查，對(duì)隱蔽管線點(diǎn)進(jìn)行同精度的儀器進(jìn)行了重復(fù)探查，保證數(shù)據(jù)的可靠性。對(duì)隱蔽管線點(diǎn)開(kāi)挖驗(yàn)證，保證隱蔽管線點(diǎn)的精度。④加強(qiáng)圖根控制的布設(shè)，圖根控制測(cè)量在已有的5″級(jí)15個(gè)點(diǎn)，布設(shè)RTK點(diǎn)202個(gè)，四等水準(zhǔn)連測(cè)RTK點(diǎn)，布設(shè)圖根導(dǎo)線點(diǎn)74個(gè)，四等水準(zhǔn)路線全長(zhǎng)48.65公里，控制網(wǎng)布設(shè)和觀測(cè)之前對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)的首級(jí)控制點(diǎn)進(jìn)行了檢測(cè)，檢查結(jié)果顯示其平面和高程精度良好，可以滿足加密圖根控制網(wǎng)的精度要求。

（4）重視實(shí)測(cè)過(guò)程管控。在實(shí)測(cè)過(guò)程中重視對(duì)管線數(shù)據(jù)的收集，各種管線點(diǎn)、地物點(diǎn)一般采用極坐標(biāo)法用全站儀直接測(cè)量和記錄，對(duì)地下管線特征點(diǎn)、窨井、閥門、消防栓、水篦，電力和電信檢修井、接線箱等均測(cè)定中心位置，依比例表示的應(yīng)按地物測(cè)其輪廓線以便生成圖形，保證數(shù)據(jù)的可控性。對(duì)RTK控制點(diǎn)、管線數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)入庫(kù)進(jìn)行管理，保證信息的可靠性。加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的管理，為CORS系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)支持。

5 結(jié)語(yǔ)

CORS系統(tǒng)在工程測(cè)量中應(yīng)用逐漸廣泛，其可操控性及成本低優(yōu)勢(shì)為工程測(cè)量提供了可靠的保障，在四會(huì)市綜合管線普查過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用，為城市規(guī)劃及未來(lái)發(fā)展提供可靠的基礎(chǔ)信息保證。