姜繼濤

（文登區(qū)水利勘測設計院，山東 文登 264400）

CORS系統(tǒng)在小農水工程測量中的應用

姜繼濤

（文登區(qū)水利勘測設計院，山東 文登 264400）

文章針對CORS系統(tǒng)的精度進行了現(xiàn)場實驗，并將試驗結果與文登區(qū)C級GPS點成果進行了對比分析。結果證明CORS系統(tǒng)滿足小型農田水利工程測量精度要求，同時為小農水工程原貌測量、施工放樣、驗收測量等提供了統(tǒng)一的測繪基準。

小農水；CORS系統(tǒng)；GPS；工程測量

CORS是 Continuously Operating Reference Stations的英文縮寫，即連續(xù)運行參考站。CORS系統(tǒng)是繼GPS RTK之后出現(xiàn)的一種衛(wèi)星定位技術、計算機網絡技術、數(shù)字通訊技術等相結合的測量新技術。他能夠全年連續(xù)不斷地運行，用戶只需一臺GPS接收機即可進行實時的快速定位、事后定位。

1　CORS系統(tǒng)的工作原理

CORS是利用基準站的載波相位觀測數(shù)據(jù)，與流動站的觀測數(shù)據(jù)進行實時差分處理，并解算整周模糊度。根據(jù)解算模式，CORS技術可分為以下3種。

1）單基站RTK技術。CORS站網由若干個CORS站組成，GPS差分信號可以從各個CORS站發(fā)出。該模式服務于一定作業(yè)半徑用戶，服務半徑可以達到30 km。

2）虛擬基站技術（VRS）。VRS技術基準站網子系統(tǒng)必須包含3個以上的連續(xù)運行基準站，數(shù)據(jù)中心通過組合所有基準站的數(shù)據(jù)，確定整個CORS覆蓋區(qū)域的電離層誤差、對流層誤差、軌道誤差模型等。作業(yè)時，流動站向首先數(shù)據(jù)中心發(fā)出服務請求，并將概略位置回傳給數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心根據(jù)流動站最近的3個基準站的觀測數(shù)據(jù)及誤差模型，生成一個虛擬基準站VRS，然后將VRS改正數(shù)據(jù)發(fā)給流動站，流動站通過自身觀測的數(shù)據(jù)實時解算出真實坐標數(shù)據(jù)。

3）MAC主副站技術。MAC技術大大減少了數(shù)據(jù)的傳送量。它是選取基準站網中的任意一個基準站作為主站，然后將主站的改正數(shù)及坐標信息傳送給流動站，其他基準站負責將其相對于主站的改正數(shù)及坐標差信息傳送給流動站，從而減少了傳送的數(shù)據(jù)量。

2　CORS在小農水工程測量中的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)測量作業(yè)方式不同，CORS系統(tǒng)在小農水工程測量中的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：

1）為測繪工作提供了一個統(tǒng)一的基準，避免了傳統(tǒng)測量方法因工程項目小、項目位置分散且距離遠等無法統(tǒng)一基準的問題。

2）采用CORS技術，可以全天候工作，能夠隨時隨地觀測數(shù)據(jù)，使用方便，提高了工作效率。

3）采用了先進的VRS技術，消除或削弱了各種系統(tǒng)誤差的影響，測量數(shù)據(jù)精度準確、可靠。

4）節(jié)約人力、物力，不需架設參考站，實現(xiàn)了單人單機作業(yè)。

3　應用實例

小農水工程需因地制宜，按照“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施”和“建一片，成一片，發(fā)揮效益一片”的原則進行。但片與片之間，鄉(xiāng)鎮(zhèn)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間存在一定的地理位置差距，采用原始的測量方法進行統(tǒng)一控制極不方便，且工作量非常大。為了保證測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、精度的準確性，就需要對整個小農水項目進行統(tǒng)一控制，而CORS系統(tǒng)正好滿足小農水重點縣工程的測量要求。

3.1控制測量

小農水工程控制測量采用CORS測設控制點。首先對文登區(qū)10個國家C級網成果進行聯(lián)測，求出七參數(shù)，作為整個項目的首級控制，控制覆蓋范圍為整個文登區(qū)，解決了因地理位置差距，作業(yè)半徑超出GPS1+1模式控制范圍，無法將整個項目統(tǒng)一控制的問題。然后再對每一片的每一小水源工程進行圖根控制點采集，每一控制點采集時長60 s，每點采集2次，各點位坐標較差≤±2 cm取平均值為最終成果。

3.2CORS測量精度校核

在測量前，首先采集文登區(qū)所有國家C級點坐標，并進行了參數(shù)計算，建立一個完善的參數(shù)系統(tǒng)。然后，利用該系統(tǒng)在同時段和不同時段對C級點進行測量，將測量結果與國家C級點成果進行了比較，CORS在上述兩種方式測量的數(shù)據(jù)精度均在厘米級，最大較差不超過1.5 cm，點位中誤差＜1.0 cm，誤差均在水利工程測量規(guī)范要求范圍內，從而證明，CORS測量精度滿足小農水工程的測量要求。

3.3碎部點測量

在視野開拓、無遮擋物區(qū)域，可直接采用CORS對地物點進行數(shù)據(jù)采集。當遇有建筑物或林地等影響信號接收區(qū)或，采用全站極坐標法測量地物點坐標數(shù)據(jù)。

3.4作業(yè)中遇到的問題及解決措施

1）有建筑物，遮擋信號無固定解?？梢圆扇y量建筑物的兩個主體方向，然后通過鋼尺丈量建筑物尺寸的方法予以解決。2）有林地且樹木較大，嚴重影響信號接收。在林地外圍空曠地方測設多個圖根控制點，然后采用全站儀方法測量林地內地物點坐標。

4　結語

通過SDCORS在小農水工程中的應用，體會到CORS系統(tǒng)具有作業(yè)精度高、作業(yè)效率高、實時動態(tài)定位、操作簡單、作業(yè)成本低等優(yōu)點。當然它也存在缺點：由于是接收衛(wèi)星信號，在建筑物密集、林地區(qū)域，接收到的衛(wèi)星數(shù)量較少，接收信號困難，長時間得不到固定解?？傊珻ORS是目前國內GPS的最新技術和發(fā)展趨勢，為小農水工程測量工作提供了一個統(tǒng)一的基準，大大提高了水利工程測量的工作效率。

（責任編輯崔春梅）

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2015-08-17

姜繼濤（1976—），男，工程師