CORS在山东沂源儒林河初设中的应用及思考

崔居峰，张 盼，谢 振

（山东省淄博市水利勘测设计院，255020，淄博）

一、问题的提出

山东省“卫星定位连续运行综合应用服务系统（CORS）”是全省范围内基于网络通信条件下的大区域实时动态定位参考站系统。各参考站按设定的采样率连续观测，通过数据通信系统实时将观测数据传输给系统控制中心，系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析，然后对整个数据进行解算，实时估算出网内的各种系统误差改正项 （电离层、对流层、卫星轨道误差）获得本区域的误差改正模型。通过无线电传输设备把改正数据传给流动站，根据相对定位的原理实时计算，并显示出流动站的三维坐标和测量精度。山东省CORS拥有101个永久性参考站，其中淄博市辖区内有12个，包括张店区1个、桓台县1个、临淄区2个、周村区1个、博山区1个、沂源县4个、高青县2个，各参考站均匀分布，经过一年的实际应用，能够在全市范围内满足水利工程测量要求。

二、CORS在儒林河工程中的应用

山东省CORS设计精度为：平面3 cm，高程5 cm；系统检测后的结论为：平面精度优于2 cm，高程精度优于3 cm，符合我国《水利水电工程测量规范》1∶1 000 及 1∶2 000 比例尺测图的要求。其利用上，一方面，外业采集数据仅需要一台流动站工作即可，节约了人力物力；另一方面，用户不需要布设控制网，开机即可采集数据，可以节约大量的时间，测量误差也在可控范围之内且误差分布均匀，不存在误差积累。但是在水利工程应用中，测区地貌复杂，需要采集大量的数据点，当河道范围内树林遮挡严重、电离层活动活跃时，CORS系统难以全面应用于水利工程测量。

经过长期的全球定位系统实时动态测量（RTK）与 CORS作业情况统计，得到表1数据。数据显示，RTK测量精度稳定，求解固定解所需时间短；CORS受环境影响大，且对电离层活动敏感 （儒林河测量期间上午作业时段稍有遮挡便无法求得固定解）。

儒林河项目初步设计涉及河道长度7 km，河道范围内树林茂密，两岸多为村庄，建筑物、公共设施数量多，在工期一定的情况下，CORS无法按期完成任务。如果采用RTK或者全站仪测量的方式，则需要布设控制网，求解测区内的参数和布设图根点，而设计院资料室所存现有控制点资料不足以满足儒林河布控的数量，向国土部门购买控制点则需要一定的审批时间，势必延误工期。

本工程最终采用了使用CORS单点多历元测量的方法布设控制点，在观测条件好的部位布设控制点，利用CORS每个控制点连续观测20 min，得到E级GPS网，并同期观测资料室所存控制点作为校核。经校核，该方法完全符合规范精度要求。

通过试验，CORS测量控制点精度在连续观测10～15 min时误差得到很好的收敛。图 1为 D11、D1、xh-1三个点的收敛曲线图。

使用CORS布设的控制点求解测区范围的参数，各项指标均满足RTK技术规范要求，利用CORS布设的控制点完全可以用来求解RTK测量所需的参数，合格率达到95%。

三、思 考

①儒林河测量中未能全程采用CORS采集数据，但是通过CORS布设控制点、RTK求解参数、检核碎部点的方法，可使工程缩短传统方式布设控制点所占用的工期，为工程争取了近一周的工期时间。

②虽然利用CORS解决了控制点问题，但是并没有从根本上让CORS用户免除布设控制点。究其根本，因为CORS解算中需要综合考虑各参考站的电离层误差。本工程测量时间为2012年4月，根据电离层TEC报告显示， 测量期间 2：00—13：00为电离层活跃时间段，电离层的影响由于距离增大而增强，造成多个长距离的参考站与移动站解算时电离层误差不能很好地抵消，求得固定解的时间就会增加，甚至难以求得固定解。而RTK测量中，对遮挡的敏感程度没有CORS高，基准站和流动站是1+1的关系，电离层误差能够在差分解算中得到很好的抵消，所以在有遮挡的条件下也能求得固定解。

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③综合CORS与RTK各自的优缺点，要解决电离层误差问题，一方面要通过电离层误差模型计算，另一方面要通过差分解算，CORS必将在这方面有大的发展，将各参考站联合解算与碎部测量使用单基站解算结合起来，既能保证测量精度，又能提高数据采集速度和对环境的抗干扰能力。解决这个问题，CORS用户可以真正免于布设控制点，全程利用CORS采集数据，在不减慢碎部点采集速度的情况下，将控制网布设的时间缩短为零，那么，CORS就能在水利工程中替代传统的RTK测量方式，从而进一步节约人力物力和缩短工期，提高测绘信息技术对突发水利事件如防汛减灾方面的应对能力，在水利工程建设中发挥更重要的作用。