徐 果

（貴州建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州貴陽(yáng) 551400）

0 引言

近幾年，國(guó)內(nèi)應(yīng)用GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）測(cè)量技術(shù)發(fā)展迅速，特別是RTK（Real-Time Kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）測(cè)量技術(shù)，由過(guò)去以GPS 為基本平臺(tái)，用戶獨(dú)立建立單基準(zhǔn)站，直接接收衛(wèi)星信號(hào)，受外界環(huán)境、衛(wèi)星運(yùn)行、電臺(tái)功率衰減等影響作業(yè)效率、測(cè)量精度的傳統(tǒng)RTK 模式，逐漸發(fā)展演變?yōu)橐訡ORS（Continuous Operating Reference Station，城市連續(xù)運(yùn)行參考站）系統(tǒng)為平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)RTK 模式（如應(yīng)用較廣的VRS 技術(shù)）為主要作業(yè)手段，即用戶通過(guò)GPRS/CDMA 上網(wǎng)獲取定位數(shù)據(jù)，信號(hào)穩(wěn)定、測(cè)量精度可靠、受外界影響較小的新型RTK 定位模式。通過(guò)技術(shù)管理人員的不懈努力，相信今后國(guó)內(nèi)的VRS（Virtual Reference Station，虛擬參考站）測(cè)量技術(shù)會(huì)得到更進(jìn)一步發(fā)展，推動(dòng)測(cè)繪事業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步。

1 CORS 系統(tǒng)構(gòu)成

目前我國(guó)許多城市和地區(qū)都在積極建設(shè)，CORS 系統(tǒng)可以全天候監(jiān)控、獲取、處理、發(fā)送GPS 定位數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)統(tǒng)一處理覆蓋地區(qū)的GPS 信號(hào)受外界的各類影響，修正其定位誤差，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳播途徑，結(jié)合地區(qū)地形實(shí)際情況，能夠根據(jù)不同用戶需要提供米級(jí)、厘米級(jí)的高精度定位服務(wù)。隨著我國(guó)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位系統(tǒng)的建立和完善，以及CORS 技術(shù)的成熟與進(jìn)步，今后可以提供毫米級(jí)的定位服務(wù)，滿足高精度測(cè)量的需求。

目前，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和人員正在積極研發(fā)和推廣CORS 網(wǎng)技術(shù)，如FKP（Flachen Korrektur Parameter，區(qū)域改正數(shù)法）、VRS、MAX（Master-Auxiliary Correction，主輔站）等技術(shù)，均在實(shí)踐中得到較好應(yīng)用。如VRS 測(cè)量技術(shù)，根據(jù)用戶所處位置，控制中心選擇附近最優(yōu)固定基準(zhǔn)站，統(tǒng)一處理和改正原始GPS 數(shù)據(jù)，將高精度的定位信號(hào)最終通過(guò)GPRS/CDMA 發(fā)送給用戶終端，用戶實(shí)時(shí)獲得可靠、穩(wěn)定的高精度定位數(shù)據(jù)。

2 CORS 測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)誤差小、精度高

由于CORS 系統(tǒng)已較好地改正了GPS 信號(hào)受外界各種因素的影響，誤差已經(jīng)降到最低或消除，在用戶終端（接收機(jī)）附近生成的虛擬參考基站，可以較好克服誤差積累問(wèn)題，有效減少工作中系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量精度的影響，同時(shí)，提供穩(wěn)定可靠的差分信號(hào)給用戶，接收機(jī)的偶然誤差也得到解決。當(dāng)然，在實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，GPRS/CDMA 信號(hào)會(huì)受測(cè)區(qū)地勢(shì)陡峭、地形復(fù)雜等因素的影響，信號(hào)微弱或延遲，難以得到固定解，必然影響測(cè)量精度和工作效率，此時(shí)需要相關(guān)人員不斷變換接收機(jī)位置、耐心等待，以克服所面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。同時(shí)，需要相關(guān)部門和人員加快CORS 系統(tǒng)在當(dāng)?shù)氐慕⒑透采w，降降成本，拓展功能，提高信號(hào)強(qiáng)度和抗干擾能力，使得用戶得到更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2.2 作業(yè)范圍廣，方便快捷

傳統(tǒng)RTK 模式當(dāng)移動(dòng)站遠(yuǎn)離基站時(shí)，受電臺(tái)功率限制，測(cè)量誤差逐漸增大，精度降低，影響工作效率，特別是遇到惡劣天氣時(shí)影響愈發(fā)明顯。而以VRS 為代表的網(wǎng)絡(luò)RTK 模式則不受這些因素的影響，只要有GPRS/CDMA 信號(hào)的地方就可以保障測(cè)量精度，而且不需要單獨(dú)建立基站、不受天氣干擾，使作業(yè)人員的工作更加便利。

2.3 提高工作效率

CORS 系統(tǒng)能夠提供厘米級(jí)高精度的定位服務(wù)，改變傳統(tǒng)先控制后碎部測(cè)量流程，可以同時(shí)進(jìn)行，并且不再需要不斷遷站、建基準(zhǔn)站工作環(huán)節(jié)，一人一套設(shè)備即可開展測(cè)量工作，大大提高了工作效率。

3 CORS 測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于圖根控制測(cè)量

當(dāng)測(cè)區(qū)屬于山區(qū)地形較為錯(cuò)綜復(fù)雜時(shí)，采用地面采集地形數(shù)據(jù)編繪地形圖時(shí)，傳統(tǒng)的布設(shè)控制測(cè)量方法受地形條件限制，作業(yè)效率和精度會(huì)受到不同程度的影響，必然需要大量的人力物力和財(cái)力，比如導(dǎo)線測(cè)量，測(cè)角和測(cè)距精度難度增加，有時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)精度不夠還需要現(xiàn)場(chǎng)返測(cè)重測(cè)，并且需要對(duì)觀測(cè)及計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密平差計(jì)算，才能得到符合精度等級(jí)要求的控制點(diǎn)數(shù)據(jù)。如果采用CORS 系統(tǒng)進(jìn)行圖根控制測(cè)量則具有較大優(yōu)勢(shì)，如布設(shè)的控制點(diǎn)可以不必聯(lián)測(cè)已知控制點(diǎn)，不需要大量的地面控制測(cè)量數(shù)據(jù)采集后后期數(shù)據(jù)處理工作，只需要申請(qǐng)購(gòu)買相應(yīng)位置和時(shí)段的網(wǎng)絡(luò)RTK 數(shù)據(jù)即可，在現(xiàn)場(chǎng)直接采集獲得控制點(diǎn)高精度數(shù)據(jù)，從而極大降低了作業(yè)成本，節(jié)省了人力物力和財(cái)力支出，并提高工作效率。

此外，使用CORS 測(cè)量技術(shù)可以對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)查、恢復(fù)性工作，隨時(shí)隨地檢查控制點(diǎn)點(diǎn)位精度，是否能夠繼續(xù)用于后續(xù)測(cè)量工作，而如果被損壞，可以及時(shí)進(jìn)行恢復(fù)，避免對(duì)工作造成的損失。如果測(cè)區(qū)控制點(diǎn)數(shù)量不夠，還可以比較方便的根據(jù)需要進(jìn)行加密工作，保障加密點(diǎn)點(diǎn)位精度，為后續(xù)測(cè)量工作提供有力技術(shù)保障。

3.2 應(yīng)用于數(shù)字測(cè)圖

在測(cè)繪1∶1000 地形圖時(shí)，可直接用于布設(shè)一級(jí)GPS 控制網(wǎng)，并完成與測(cè)區(qū)附近高等級(jí)的控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)并校點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)直接布設(shè)圖根點(diǎn)并校點(diǎn)用于碎步測(cè)量，相比傳統(tǒng)的先GPS 靜態(tài)測(cè)量做控制測(cè)量、后電臺(tái)RTK 模式測(cè)碎部，CORS 測(cè)量技術(shù)可同時(shí)開展控制測(cè)量和碎部測(cè)圖工作，也可以先碎部測(cè)量、后控制測(cè)量，通過(guò)后期校正圖紙即可。另外，作業(yè)受氣候影響的程度較小，這在很大程度上提高了測(cè)圖效率。例如，采集地形碎部點(diǎn)時(shí)，對(duì)于通視比較困難和GPS 衛(wèi)星信號(hào)受干擾地方，可以采用網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)開展數(shù)據(jù)采集工作，此時(shí)GPS 只需連入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，接受移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)獲得高精度的點(diǎn)位定位數(shù)據(jù)。并且，隨著我國(guó)5G 技術(shù)的覆蓋普及，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)將進(jìn)一步增強(qiáng)，可以有效克服目前一些地區(qū)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)弱的不足之處，更好地發(fā)揮其高精度的定位服務(wù)。

3.3 應(yīng)用于土地勘界

土地勘界是指根據(jù)土地征收、劃撥、出讓等管理需要，實(shí)地測(cè)量土地范圍、現(xiàn)狀、權(quán)屬等技術(shù)服務(wù)工作，其工作流程包括前期準(zhǔn)備、外業(yè)觀測(cè)、內(nèi)業(yè)資料整理、成果驗(yàn)收提交及歸檔等。由于需要勘界的地塊控制點(diǎn)往往比較少、分布比較遠(yuǎn)，采用傳統(tǒng)的全站儀測(cè)量或RTK 測(cè)量方法就非常困難，工作效率低，作業(yè)成本高。如果采用CORS 測(cè)量技術(shù)，則不需要比較系統(tǒng)地布設(shè)不同等級(jí)的控制網(wǎng)進(jìn)行控制測(cè)量工作，只需根據(jù)工作需要一定數(shù)量的控制點(diǎn)即可，節(jié)省大量的控制測(cè)量成本，比較方便地采集土地界址點(diǎn)數(shù)據(jù)，形成土地丘塊圖，獲取測(cè)區(qū)內(nèi)居民及單位各自土地權(quán)屬面積、位置、屬性等信息，為國(guó)土、規(guī)劃等部門提供準(zhǔn)確、可靠的土地基礎(chǔ)資料。

3.4 應(yīng)用于建構(gòu)筑物變形觀測(cè)

傳統(tǒng)測(cè)量方法需要定期或不定期地進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量工作，雖然可以獲得建筑物在一定時(shí)間段內(nèi)的沉降量和累積值，但不能實(shí)時(shí)獲得任意時(shí)刻的變化量，不能較好地應(yīng)對(duì)突發(fā)緊急狀況。而采用CORS 系統(tǒng)的VRS 定位技術(shù)，可以全天候監(jiān)測(cè)各類建構(gòu)筑物的沉降量，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)當(dāng)發(fā)生極端惡劣天氣、泥石流、滑坡、地震等自然災(zāi)害或荷載異常變動(dòng)時(shí)人為因素對(duì)其造成的影響，為相關(guān)管理人員及時(shí)制定應(yīng)對(duì)方案，最大限度地降低對(duì)建構(gòu)物的影響，提高其使用壽命，確保為人們財(cái)產(chǎn)安全提供基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

3.5 應(yīng)用于公路工程測(cè)量

使用RTK 技術(shù)進(jìn)行公路線狀地形圖測(cè)量，受基準(zhǔn)站距離限制影響比較大，并且流動(dòng)站距離過(guò)遠(yuǎn)信號(hào)容易受外界干擾，否則難以得到固定解，測(cè)量精度受影響。而采用CORS 測(cè)量技術(shù)，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站之間的距離可以更遠(yuǎn)，并且接受的信號(hào)點(diǎn)位精度不受距離的影響，可以以車載RTK 接收機(jī)作為流動(dòng)站，車輛在行駛過(guò)程中采集地形數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)并數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)相應(yīng)軟件處理傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，對(duì)比地形圖并標(biāo)記公路線路，可以提高測(cè)量精度降低累積誤差對(duì)測(cè)量的影響。

另外，在以前使用全站儀測(cè)量道路中線時(shí)，相鄰控制點(diǎn)需要通視，并且在測(cè)量過(guò)程中存在誤差累積，直接影響測(cè)量精度。如果采用電臺(tái)GPS 測(cè)量道路中線，則不再受點(diǎn)位通視影響，但是會(huì)受到基準(zhǔn)站和流動(dòng)站距離、數(shù)據(jù)鏈接對(duì)信號(hào)的影響。使用CORS 測(cè)量技術(shù)開展公路中線測(cè)量，前期在手簿里輸入道路中線相關(guān)數(shù)據(jù)（如交點(diǎn)坐標(biāo)、里程等）后，可以自動(dòng)生成中線放樣點(diǎn)位數(shù)據(jù)，在測(cè)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行中線測(cè)量，并且放樣測(cè)量的中樁點(diǎn)位精度不會(huì)有誤差方面的累積。

同樣，對(duì)于道路縱橫斷面測(cè)量：采集道路中樁點(diǎn)高程數(shù)據(jù)繪制縱斷面圖，用于道路縱坡設(shè)計(jì)，采集垂直于中樁點(diǎn)橫向地形數(shù)據(jù)繪制橫斷面圖，用于道路路基設(shè)計(jì)和土石方量計(jì)算，以前的方法采用水準(zhǔn)測(cè)量方法作業(yè)，通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量采集道路縱橫斷面地形數(shù)據(jù)，需要投入大量的人力物力和財(cái)力，現(xiàn)場(chǎng)工作量極大，測(cè)量難度大，精度還會(huì)受到誤差累積的影響，工作效率也受影響。而采用CORS 技術(shù)測(cè)量道路縱橫斷面，前期只需手簿輸入道路相應(yīng)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，縱橫斷面放樣點(diǎn)位自動(dòng)生成，在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)手簿提示的放樣點(diǎn)位進(jìn)行道路縱橫斷面測(cè)量，比傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測(cè)量方法，成本大幅降低，點(diǎn)位采集更加準(zhǔn)確，精度更加可靠，效率更高。

3.6 應(yīng)用于水利工程測(cè)量

水利工程測(cè)量工作包括控制測(cè)量、測(cè)繪河道地形圖、河道橫斷面測(cè)量、堤防縱橫斷面測(cè)量等。測(cè)區(qū)往往呈狹長(zhǎng)帶狀分布，周圍地勢(shì)險(xiǎn)峻，地形比較復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的全站儀測(cè)量受通視及地勢(shì)影響比較大，測(cè)量點(diǎn)位精度受地形影響較大，存在誤差累積情況，作業(yè)困難，工作周期長(zhǎng)，工作效率難以提高，成本也比較高。如果采用電臺(tái)GPS 測(cè)量技術(shù)又會(huì)受衛(wèi)星信號(hào)被干擾，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站需要頻繁遷站，影響作業(yè)效率和質(zhì)量。采用CORS 測(cè)量技術(shù)則可較好避免以上問(wèn)題對(duì)測(cè)量工作的影響，但要解決好測(cè)區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題，以有效保障測(cè)量精度，提高工作效率，降低工作成本，減小工作強(qiáng)度。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)實(shí)踐工作總結(jié)，CORS 測(cè)量技術(shù)完全可以滿足圖根控制測(cè)量、大比例尺地形圖測(cè)繪、小區(qū)域土石方量計(jì)算、土地勘界等工程方面的精度要求，避免傳統(tǒng)靜態(tài)GPS 測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量耗時(shí)費(fèi)力，基線解算、數(shù)據(jù)平差復(fù)雜等問(wèn)題，極大節(jié)約工作時(shí)間和成本，而且可以全天候作業(yè)，便于測(cè)量人員制定項(xiàng)目實(shí)施方案和控制進(jìn)度，在一定程度上縮短工期、降低測(cè)量成本，從而提高測(cè)量工作的質(zhì)量和效率。

CORS 測(cè)量技術(shù)作為GPS 技術(shù)在國(guó)內(nèi)高精度定位的實(shí)踐運(yùn)用，目前在各個(gè)省市得到了推廣普及，雖然仍存在一些不足，但從工作效率和成本、定位精度及可靠性等方面分析，仍具有較大空間的發(fā)展及使用價(jià)值，值得進(jìn)一步推廣使用。