单基站CORS技术在龙河测量中的应用

夏海宁

(河北省廊坊市水利勘察规划设计院,河北 廊坊 065000)

廊坊市龙河河道位于河北省廊坊市西南,从廊坊与北京交界至东张务闸,途径三小营、天村、齐家营、大伍龙、王常甫、东张务等行政村。龙河沿线地面开阔,地势平坦。为了给龙河治理工程提供测绘资料,需进行1∶1000地形图测绘。测区线路总长约为 34 km,始于廊坊市三小营止于东张务村的东张务防洪闸。测区内有桥、闸和涵等水利设施,还有多条县乡村级公路,交通较为便利。在龙河地形图测量中应用了连续运行参考站CORS技术,测区距离CORS站 20～40 km。

1 连续运行参考站CORS技术原理

在龙河地形的测绘中使用了本院的单基站网络CORS,该系统由一套永久性连续运行参考站、一套CORS数据服务器、4台 RTK移动站组成。参考站采用有线网络(移动数据卡)方式接入到CORS数据服务器,移动站以 GPRS/CDMA方式登录到CORS数据服务器,CORS数据服务器将基准站的差分数据发送给移动站,实现CORS环境下的 RTK作业,如图1所示。

图1 CORS技术原理示意图

2 测区控制点的布测

测区控制测量采用 4台中海达 RTK作业,沿测区周围布测了 48个 GPS控制点。导线网经严密平差,相关精度指标全部满足规范要求。

通过平差计算可以得出测区内 48个三、四等控制点的 1954年北京坐标系和 WGS84坐标,并在电脑上用平面坐标和 WGS84坐标进行匹配,形成 RPB文件。

3 连续运行参考站CORS技术在龙河测量中的应用

在龙河地形图的测绘中,采用拨号上网的方式,使移动站与特定参考站唯一对应,信号不受其他附近参考站的影响。当采用传统 RTK(电台信号)技术进行测量时,基站与移动站不是一一对应的。如果两套 RTK测量系统采用了相同的信号频率,那么移动站只接受在空间距离上和它最近的基站信号,由于控制点的不同,使的测量结果产生错误,但是在龙河地形图测绘中,采用拨号上网方式有效的防止这类错误的发生。

CORS数据服务器可实时监控移动站设备状态,办公室的内业人员不用外业人员报告也可知道设备状态,这样一旦出现问题,可以及时解决,一般情况下不需要外业人员返回,使得处理问题更加快捷。

对于CORS测量系统,其测量区域半径可达 50 km以上,这是传统 1(基站)+1(移动站)所达不到的。龙河位于廊坊市西南部,距本院CORS参考站大约 20～40 km,在单基站网络CORS的覆盖范围内,龙河测图时不需要架设基站,直接利用CORS技术,使用移动站。这样,在测图时就不必架设基站,与架设 1+1相比,当距离大于 10 km时也避免了需要时时移动基站的麻烦,因此,采用CORS技术既省力又省时,工作效率也提高了。

在龙河测图中,采用连续运行参考站CORS技术,其与移动站连接好后,移动站只需进行一次重置即可。相对比之下,传统的 1(基站)+ 1(移动站),每次基站移动后都必须重置或架设在已知点上,并且留人专门看基站。

4 连续运行参考站CORS技术下测量龙河地形点精度

RTK移动站登录CORS站后,用 RTK移动站采集地形点,每次测点时 RTK显示窄带固定解时进行数据采样。之后利用全站仪对相同的地方进行地形点采样,两次采样数据比较见表 1。

表1 全站仪与 RTK坐标比较

从表 1的数据可以看出：RTK移动站登录CORS站后测量坐标完全可以达到厘米级精度,完全可以用于地形图测量等。

由于龙河河道测区属于带状地形且测区内河道两侧树木较多,使用CORS网络后信号稳定,相比之下测量速度有所提高。同时在龙河地形图测绘中,采用 4台 RTK仪器登录CORS站分别从龙河两头推进,提高了工作效率。

5 CORS技术的特点与优势

网络CORS指的是由两个以上连续运行参考站、一个CORS数据处理中心、若干网络移动站设备组成,参考站采用无线网络或有线网络方式接入到CORS数据处理中心。各参考站同时将差分数据发送到CORS数据处理中心,数据处理中心利用 BEST-CORRETC数据处理技术对接收机受到的差分信息进行综合优化处理,通过 GPRS/CDMA网络同步发送给移动站仪器,实现多基站网络CORS环境下的 RTK作业。多基站CORS网特点是：自建专用CORS数据服务器,可实时监测移动站设备状态,降低系统误差,提高定位精度;缩短移动站初始化时间;扩大处理作业范围、提高工作效率;降低长期重复布、测控制点。

在龙河地形图测绘中连续运行参考站CORS技术得以充分运用,与传统 RTK技术测图相比具有一定优势。比如：使用CORS技术时,测量区域半径大,可达 50 km以上;采用拨号上网方式,防止了信号受其它附近参考站的影响;操作更加简单,只需进行一次重置即可;移动站初始化时间短;CORS数据服务器可实时监测移动站,出现问题可快速解决。

6 结论

廊坊地区现在没有形成CORS网,只是部分地区拥有单CORS站。如果廊坊地区拥有网络CORS的话,以后无论在哪里测图都会变得更加简单快捷。随着国内以至于全世界 GPS的发展,连续运行参考站CORS技术在工程测量中运用将越来越广泛。

[1]胡丛玮,刘大杰.基于 GPS基准站网的 GPS测量 [J].现代测绘,2003(1).

[2]CH/T 2009-2010,全球定位系统实时动态测量(RT K)技术规范 [S].