基准站变化对基于CORS系统的RTK数据质量影响

程锋

(诸暨市勘测设计研究院，浙江诸暨 311800)

基准站变化对基于CORS系统的RTK数据质量影响

程锋∗

(诸暨市勘测设计研究院，浙江诸暨 311800)

利用浙江省连续运行参考站系统(CORS)获取部分诸暨市实时动态(RTK)测量数据，选取其中12个测试点，比较基准站位置变化引起的CORS系统误差对RTK数据质量的影响，实验结果表明由于基准站变化导致CORS系统的RTK测量数据的高程误差不超过7 cm，平面误差不超过3 cm，满足浙江省GPS－RTK测量技术要求。

CORS系统；RTK；基准站；数据质量

1 引 言

全球导航卫星系统连续运行参考站网(GNSS CORS)主要由连续运行参考站、数据通讯网络、数据中心等三部分组成[1]。它通过在某一区域设立多个GNSS固定的连续运行站，利用网络数据通讯技术将这些测站的观测数据传送至一个或多个数据处理和监测中心，监测中心对观测数据集中处理和监控，并将处理后的空间数据通过通讯网络发送给用户，为用户提供即时、精确的空间信息[2，3]。CORS在城市建设中的应用非常广泛，主要包括城市规划、国土规划、城市管理、形变监测、交通管理、公共安全和信息化服务等应用[4]。为了加快“数字浙江”工程建设，提高浙江省基础地理信息化水平，浙江省于2006年5月份启动“浙江连续运行卫星定位服务系统(ZJCORS)”工程，并于2008年10月建成并投入使用[5]。诸暨市位于浙江中部，该市规划部门从2009年3月份开始使用浙江省CORS系统，目前已将CORS系统应用于诸暨市图根控制测量、施工放样、地形测绘和面积测量等工作中。

RTK作业误差来源包括CORS系统误差、RTK测量误差、CORS数据中心与RTK数据通信误差以及WGS－84坐标系与地方坐标系统坐标转换带来的误差。CORS系统误差主要有卫星星历误差、卫星时钟误差及相对论效应，与信号传播有关的电离层折射延迟、对流层折射误差以及多路径误差，与GPS接收机有关的接收机钟误差、接收机位置误差等[6]。本文以浙江省诸暨市为例，通过分析12个观测点在基准站变迁前后的坐标变化，探讨了CORS系统误差对RTK测量的坐标精度的影响。

2 CORS系统诸暨市基准站的建立

诸暨市连续运行参考站在浙江省CORS中的位置如图1所示，CORS系统应用范围覆盖该市2000多平方千米区域，其基准站与周边的萧山、绍兴、嵊州、义乌等基准站相连。2008年，在CORS基站设站初期，绍兴市规划局和诸暨市规划局确定将基准站建在市某学校图书馆大楼楼顶。但是，随后发现图书馆楼在寒、暑假期间经常停电，在此期间CORS系统无法正常工作。为此，绍兴市规划部门在2009年10月将基准站迁移至该校新建的五层综合楼楼顶，该楼在寒、暑假期间都不停电，满足CORS系统RTK实时、全天候作业的要求。因此，诸暨的CORS基准站点发生了改变，这种变化必然会影响RTK测量精度。

图1 诸暨市基准站在浙江省CORS系统中位置示意图

3 实验数据及分析

在基站未迁移前，我们选取了诸暨市20多个有强制对中装置的观测点，利用CORS系统RTK技术获取了这些点在WGS－84坐标系下的三维坐标，同时将这些点作为CORS系统RTK作业的转换参数使用。基站迁移后，我们利用CORS系统RTK技术重新采集了部分点在WGS－84坐标系下的三维坐标。12个共同观测点的分布如图2所示。

图2 共同观测点分布图

基准站变动前观测点的坐标数据 表1

基准站变动后观测点的坐标数据 表2

在实验过程中，所有观测点采用强制对中观测墩，重复量测天线高，消除了CORS系统中的RTK测量误差影响；基准站变化前后的数据统一用Trimble R8配套手簿内置软件解算，并以5号点为参考点进行一点坐标系统转换，这样消除了CORS系统中坐标系转换误差影响；12个观测点均位于各乡镇或城区中心，且周围视野开阔，保证CORS数据中心与RTK数据通信质量良好。因此，12个观测点主要受到基准站变化导致的CORS系统误差的影响。表1、表2分别为基准站变动前后观测点的坐标数据。

根据以上两组数据，得到观测点在基准站迁移前后的变化，其结果如图3所示。

图3 各观测点在基准站迁移前后的坐标误差

按照2008年3月浙江省测绘局试行的《浙江省GPS－RTK测量技术规定》，一、二级GPS－RTK平面测量精度小于3 cm[7]。通过对这些数据的比较分析，我们发现，基准站迁移变化导致CORS系统采集的RTK数据的高程误差不超过7 cm，平面误差不超过3 cm，这一结果符合浙江省GPS－RTK一、二级平面控制测量技术要求。

4 结 论

本文分析诸暨市基准站迁移导致的CORS系统误差大小，研究基准站变化对基于CORS系统的RTK数据质量影响。实验结果表明，由基准站的变化引起的CORS系统误差对RTK测量平面精度影响较小，可以满足一、二等GPS－RTK平面控制，但对部分点的高程测量精度影响较大，在实际工程应用中应该注意复测检核。

致谢:作者在本文创作过程中得到同济大学蔡银桥博士的指导，在此表示感谢。

[1] 李健，吕志平，乔书波.连续运行参考站网的演化与发展趋势[J].测绘科学，2008(S1):44～46

[2] 刘经南，刘晖.连续运行卫星定位服务系统——城市空间数据的基础设施[J].武汉大学学报(信息科学版)，2003 (3):259～264[3] 陈俊勇，党亚民.全球导航卫星系统的进展及建设CORS的思考[J].地理空间信息，2009(3):1～4

[4] 潘一平，吴宇翔，王鸣霄等.建立CORS连续运行基准站的探讨[J].现代测绘，2010(4):8～10

[5] 蔡荣华，苏立钱，杨一挺等.浙江省省级CORS系统RTK测试与分析[J].全球定位系统，2009(3):41～45

[6] 卢辉.CORS系统下RTK作业误差影响分析[J].测绘标准化，2010(2):26～28

[7] ZCB 001－2008.浙江省GPS－RTK测量技术规定(试行) [S].

RTK Data Quality Study for Base Station Change of the CORS

Cheng Feng
(Zhuji Investigation，Design＆Research Institute，Zhuji 311800，China)

Real Time Kinematic(RTK)measurements in Zhuji of Zhejiang Province were performed using Zhejiang Continuously Operating Reference Stations(ZJCORS).Twelve points were selected to test the errors caused by the change of CORS base station.The experimental shows that the position change of the base station of RTK in the CORS can lead to stronger elevation errors which are about 7cm，and smaller planar errors which are less than 3cm.With the change of base station，the achieved accuracy meets the requirements of Zhejiang GPS－RTK planar technical measurements.

CORS；RTK base station system；data quality

1672－8262(2011)02－75－02

P228.4

B

2010—11—07

程锋(1978—)，男，工程师，主要从事GPS、工程测量、GIS、数据库建设等。