陕西省三门峡库区GPS连续运行参考站(CORS系统)建设可行性分析

孙少军

（陕西省江河水库管理局 陕西 西安 710021）

陕西省三门峡库区的淤积测验工作是1959年随着三门峡水库的建设而同时开展起来的。主要是通过每年汛前（5月份～6月份）和汛后（9月份～10月份），采用断面法进行淤积测量，计算库区内河道河势变化，计算冲淤量和库容，为三门峡水库的运营，水量调度等提供依据。

多年来库区淤积测验工作一直采用埋设固定断面桩志，用常规测量仪器，按照传统的作业模式开展工作，该方式不仅费时、费力，劳动强度大，工作效率低，而且因多种因素影响，桩志损毁频繁，补桩、埋桩费用较高。

目前GPS卫星定位技术已广泛应用于多个领域。随着测绘技术及计算机网络技术的进一步发展，CORS系统因其能很好地解决长距离、大规模的厘米级高精度实时定位的问题，目前也普遍应用于公路、建筑、水利、铁路等各个行业。

结合库区淤积测验现状和CORS系统技术特点，在陕西省三门峡库区建设GPS连续运行参考站（CORS）系统不失为一种具有前瞻性的决策。

1 CORS系统的基本组成

连续运行基准站系统（CORS）可简单地理解为：几个固定的GPS接收站连续不断的运行，接收GPS卫星信号，通过数据传输将接收到的卫星信号传送到控制中心，控制中心对数据进行处理后实时地发送给用户，用户根据控制中心发来的数据进行实时定位。

因此，一个CORS系统至少应有四部分组成：①连续运行不断接收卫星信号的固定参考站部分；②随时接收固定参考站信号、进行信息处理并将处理后的信息实时发给各用户的控制中心部分；③完成固定参考站和控制中心、控制中心和各用户之间数据传输的数据通讯部分；④接收控制中心数据进行实时定位的用户部分。各部分又形成相对独立的子系统。其中，控制中心是整个系统的核心，既是通讯控制中心，也是数据处理中心，它既通过通讯线（光缆、ISDN、电话线等）与所有的固定参考站通讯，又通过无线网络（GSM、CDMA、GPRS等）与移动用户通讯，并进行数据处理和监测控制系统的正常运行。

2 陕西省三门峡库区GPS连续运行参考站（CORS）系统建设

陕西省三门峡库区CORS系统需要沿渭河在咸阳、西安、高陵、临潼、渭南、华阴、大荔建立7个连续运行GPS参考站网子系统，并建立一个控制中心子系统、数据传输、播发子系统和用户应用子系统。

固定参考站网子系统（RS）由7个永久固定GPS基准站组成，完成卫星定位数据跟踪、采集、传输、设备完好性监测。GPS基准站间距50km，沿河道两岸均匀分布。

控制中心子系统（SMAC）主要用于完成各类差分修正信号的计算与产生，数据处理、计算、系统管理、维护、提供服务和管理。

数据传输子系统则完成基准站GPS观测数据向控制中心子系统的传输和控制中心子系统向数据播发子系统的传输。

数据发播子系统一般有两种实施方式。设立短波播发站，实现常规伪距差分数据播发；或是设立超短波播发站，实现网络伪距差分数据和网络相位差分数据播发。

通过7个GPS基准站连续运行的观测值，建立库区区域内GPS主要误差模型（如电离层、对流层、卫星轨道等误差模型）。系统运行时，将这些误差从基准站的观测值中减去，形成“无误差”的观测值，然后利用这些无误差的观测值和移动站（用户—单台GPS接收机）的观测值，有效地组合，在移动站附近（几米到几十米）建立起一个虚拟参考站。移动站和虚拟参考站进行载波相位差分改正，实现实时RTK。

3 CORS测量精度分析

下面通过在1:500地形图测绘过程中利用两个CORS站点作为起算数据与联测三个已知点的成果比较情况。

从上图可以看出最大较差不大于1.5cm，所以基于CORS的GPS测量所取得的成果满足淤积测验规范的要求。

4 CORS系统的优点

（1）库区CORS系统建成后，将以 7个固定连续运行基站为控制点形成一个永久的随时可利用的控制网，并且通过基站的连续运行，能适时更新基站的平面高程成果。采用独立的GPS RTK进行测量时，会采用最新的基站控制成果，以提高测量精度。同时，系统建成后，可省去每年的淤积测验标志埋设与修复费用。

（2）库区CORS系统建成后，可以对渭河防洪工程建设提供方便、可靠、快捷的定位服务，并能够实时、有效、长期地对工程进行监测，对洪水灾害进行快速预报。

（3）库区CORS系统是陕西三门峡库区息化建设的重要组成部分，由此建立起陕西三门峡库区渭河空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架，从而可为更多的部门提供实时、快速、高精度定位服务。

5 结语

陕西省三门峡库区CORS系统建设并运行，不仅能完全满足淤积测验成果资料精度的要求，而且能降低测量成本、提高工作效率，降低劳动强度，更能为渭河治理、开发提供实时、快速、高精度的定位服务。因此，在陕西省三门峡库区建设GPS连续运行参考站（CORS）系统是可行的，也是必要的。它必将为库区淤积测验工作带来一次新的技术革命。陕西水利