单基站CORS校园测量实习教学研究

李菲　黄锷

摘要：本文基于笔者多年从事测量教学的相关工作经验，以单基站CORS校园测量实习教学为研究对象，结合天宝单基站的系统组成、系统设置及测量实验对其应用环节进行了详细的剖析。

关键词：单基站CORS校园测量教学

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0022-02

随着GPS技术的日臻成熟和通信技术、信息技术、计算机技术的迅猛发展，目前在我国已有不少区域和城市已经建立了多基站连续运行GPS基准站系统（简称CORS），CORS系统可以提供全天候实时服务。但由于受经济条件和自然条件的限制，部分地区或城市在短时间内还无法建立CORS系统，甚至由于CORS系统独立运行而难以享受相应的便捷服务。单基站连续运行GPS基准站系统（简称单基站CORS）布局灵活、结构简单、即用即建、投资较少，并且易于维护和管理，不仅可独立使用，而且可以随时升级并网为多基站连续运行基准站网系统，尤其是在高校的测量教学中可以选用单基站。本文结合某高校建立的天宝单基站CORS系统应用进行剖析。基站选址在主教学楼顶部的固定水泥墩上，基站服务器软硬件系统放置于学院重点实验室，并由专人负责维护。

1天宝单基站CORS系统组成

单基站CORS系统，由GPS基站、数据服务器、电源系统、用户系统等主要单元组成，类似于一加一或一加N的RTK，只不过基准站由一个连续运行的参考站代替；参考站上有系统控制软件实时监控卫星的状态，存储和发送相关数据，同时参考站的服务器通过网络提供流动站的差分服务和用户管理。

2校园一级GPS网数据获取

在校园外围使用城市坐标系四等GPS控制点4个，由8台（套）双频GPS接收机将城市坐标系与校园独立坐标系进行联测。内业数据处理时，将单基站的连续观测数据一起参与网平差，获取了校园控制网点在城市坐标系下的坐标，以及包含单基站在内的校园网点在WGS84坐标系下的无约束平差成果。依据全球定位系统城市测量技术规程的要求，控制网最弱点点位中误差和最弱边相对中误差均达到了城市一级GPS网的精度指标。

3天宝单基站CORS系统设置

3.1 基准站主机设置

天宝单基站主机内置LINUX系统，带有RJ45接口，通过主机操作面板输入固定的网络参数后，可以通过连入同一网络的电脑访问并设置主机。打开IE浏览器，输入主机的网络地址和端口，进入主机设置界面。在这里，主要设置的参数有：参考站的WGS84坐标，卫星数据记录配置，播发数据协议、格式及端口，FTP设置、电子邮件报警设置，用户帐号设置。

3.2 服务器设置

因基准站主机的内置存储较小，为能够存储更长时间的观测数据，需要加入一个数据服务器。天宝基准站可以设置FTP上传，因此，只需要在数据服务器上安装一个FTP控制软件，就可以实时接收基准站观测的数据。存储的数据一方面用于教学研究分析，另一方面用于进行后处理差分。

3.3 Terrasync 5.3设置

按照3.1设置完成后，流动站就可以接收基准站的差分数据进行差分。天宝单基站可以输出CMRx、RTCMx、NMEA、RT17等多种GPS数据标准，可以通过TCP/IP，也可以通过NTRIP。

Terrasync软件是天宝公司研发的一款专业GIS数据采集软件，最新版本为5.3。将装有Terrasync软件的GPS设备连上网络，然后打开Terrasync软件，点击【状态】＼【设置】＼【实时设置】，选择“外部源”。设置外部源：类型-单个基站，连接方法-Internet，地址为基准站的IP地址，端口为按TCP/IP或NTRIP输出的数据端口。使用TCP/IP，一个端口只能播发一种格式的数据，不需要用户名和密码，可以多台流动站同时使用；使用NTRIP，一个端口可以播放多种格式，但是需要用户名和密码，且一个用户名不能同时由多个用户使用。设置完成后，点击【确定】，Terrasync软件接收差分数据并进行差分解算。

4校园CORS测量试验

方案一：基准站坐标设置为GPS接收机伪距单点定位获取的大地经纬度与大地高；用校园网外围分布均匀的静态城市一级GPS网点求取WGS84到城市坐标系的转换四参数，用实习基地的JL点进行检核；检核点JL动态测量坐标与静态GPS测量坐标差值比较如下。

△X=0.021m，△Y=0.008m，△Η=0.002m；转换参数有效可用。

方案二：基准站坐标设置为校园GPS静态测量所获得的WGS84坐标。其余操作步骤与外业施测皆与第一方案相同。用JL点检核，

△X=0.012m，△Y=0.011m，△H= 0.003m，检核后转换参数可用。

分别采用两套不同的方案获得的转换参数，对校园GPS网中的静态测量点逐一进行CORS模式的RTK测量，实时保存各点测量数据。两套方案的成果与校园静态GPS网坐标比较如表1，分别统计了两套方案在平面x、y方向的中误差，见表1最后一行。

從表1可以看出，天宝CORS测量两套方案获得的校园控制点坐标与静态GPS一级控制网点坐标差值的中误差，平面x、y方向均在2.5cm之内；这一精度能够满足测绘及相关专业的导线测量、图根控制和大比例尺数字化测图的精度要求。

5结论

文章对天宝单基站CORS的功能、组成及设置进行了系统的介绍，对校园原有GPS控制点进行动态测量检核，坐标轴方向的偏差中误差都在2.5cm内。满足校园测量实习的精度需要。校园GPS控制网点破坏比较严重，导致数量偏少，使用天宝单基站CORS系统可以有效的对校园实习基地控制网重新改造。并为利用天宝单站CORS系统的施测单位提供有价值的参考信息。

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