CORS高程技术在工程测量中的应用

段永亮

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

CORS高程技术在工程测量中的应用

段永亮

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

介绍了多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（CORS）的基本构成，通过CORS在山西省中部引黄工程和禹门口提水东扩工程中的应用实例，分析了CORS高程可以达到的精度，提出了制约因素及建议，以供借鉴。

CORS；高程精度；应用实例；工程测量

1 CORS定位技术

CORS是ContinuousOperationalReferenceSystem的简称，其全称是连续运行卫星定位服务综合系统。始建于20世纪90年代初期的美国，我国于2006年由中国地震局、总参测绘局、中国气象局和教育部等六部委联合申请的“中国大陆环境构造监测网络”通过批准，准备建立260个GNSS连续运行参考站，最终形成全国最大的连续运行参考网系统。目前，我国多个省市已经陆续建成，并逐步投入使用。

CORS系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等多科技集合的产物，由CORS基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据勃发系统和用户应用系统五部分组成。具有不需要架设基准站，可以随时随地实时提供精确三维坐标，全天候、不受通视条件限制等特点。

近年来，随着CORS测绘技术在我国测绘行业中的广泛使用，其平面精度已得到广泛认可，但高程数据却一直没有被充分应用到测绘工作中。其原因主要有：一是我国采用的高程系统很多，得不到统一，高程系统之间的转换比较麻烦；二是即使解决了高程系统转换问题，CORS测量的高程精度也低于平面精度，利用CORS测得的高程究竟可以达到何种精度尚不明确，且精度未得到充分认可。

2 水准测量成果与CORS测量成果比较

为检查CORS测量的高程精度，同时考虑高程异常对CORS的影响，结合山地和平原两个工程实例，对水准测量成果和CORS高程成果进行比较，分析其精度能否达到规范要求，为利用CORS高程成果求得待定点高程的理论提供依据，从而达到利用CORS技术代替等级水准测量的目的。

2.1 工程实例

2.1.1 山区实例

山西省中部引黄工程是山西省“十二五规划”大水网建设中一项重要工程。该工程自忻州市保德县黄河天桥水电站库区取水，横贯吕梁境内兴县、临县、离石、中阳、柳林、石楼、交口、汾阳和孝义9县（市、区），临汾市隰县、蒲县、大宁、汾西4县和晋中市灵石县，最终受益区达4市15县。输水工程包括总干线、东干线、西干线以及各供水支线。总干线及东西干线全长约315km，各供水支线长约140km，范围大、距离长，测区高差起伏较大。

利用CORS技术能否达到本次地形图测量的精度要求，尤其是高程能否满足精度要求，必须进行实地检验。测区附近具有多条国家二等水准线路，用CORS对部分水准点进行了检测，检测结果见表1。

表1 CORS测量高程与直接水准高程比较表

由表1数据可以分别算出高程中误差。高程中误差公式为：

式中：Mh——高程中误差，mm；

n——检查点个数；

Δh——CORS测量高程与直接水准高程的较差。

2.1.2 平原工程

山西省禹门口提水东扩工程位于山西省中南部，二期工程向稷山汾南灌区、襄汾原井灌区、翼城利民灌区农业灌溉和翼城工业及农村生活供水，行政隶属山西省临汾、运城4县（新绛、襄汾、稷山、翼城），测区主要为平地，树木、村庄较多，为带状地形。其中选取了一块比较平的区域做本次对比。测区附近具有多条国家二、三等水准线路，水准线路大约60km，更加能体现本次比较结果。具体见表2。

表2 CORS测量高程与直接水准高程比较表

根据表2数据通过式（1）可以分别算出高程中误差。

2.2 结果分析

由表1和表2进行高差统计，具体见表3。

表3 检测高程统计表

按照《水利水电工程测量规范》的规定，基本高程控制（一、二、三、四、五）最弱点高程中误差不应大于h/20，当基本等高距h=0.5m时，最弱点高程中误差不得大于h/16，两者相比，取最弱点高程中误差Mh=31.25mm，所得数据均小于最弱点高程中误差。因此，根据项目数据分析可知，在山区和平原利用CORS系统测量得出的高程成果，如果外业条件良好、通讯仪器不出现异常情况时，CORS系统测量的高程成果能够满足国家水准规范精度要求。

3 CORS系统测量高程的制约因素分析

3.1 高程基准面的制约因素

利用CORS求得的是地面点在WGS-84坐标系中的大地高程，而我国高程采用的是正常高程，为实际应用于工程，必须实现WGS-84系统大地高程向正常高程转化。由测量原理可知，要得到正常高程必须得出高程异常值才能进行转化，但我国采用的黄海高程基准和大地高平面不能完全重合，其相对精度低，因而影响了CORS的测量高程精度，但影响甚微。

3.2 外业测量方面的制约因素

外业测量中，相位整周模糊解算、电离层延迟、太阳黑子爆发、多路进效应、星历和参考坐标、天线高、潮汐、高压电线、外围建筑物、无线电等都会对高程测量具有比较大的影响，因此应注意对仪器的保养维护，避免天气、星历、潮汐等不好的情况下进行测量，还可进行多余观测来缩小误差。

4 结语

由于CORS系统测量具有速度快、相对精度高、能减少误差传递的特点，广泛应用于各项测量工作中，因此在利用CORS系统测量高程时应根据相应的规程、规范、工程技术要求进行施测，并结合测区的具体情况，在满足规范精度要求的前提下，充分利用CORS系统来提高测量效率。

U652.6+2

C

1004-7042（2011）09-0046-02

段永亮（1980-），男，2005年毕业于太原科技大学计算机应用管理专业，助理工程师。

2011-07-17；

2011-08-22