浅谈基于CORS系统的RTK技术应用

饶利明

摘要：近年来，基于CORS系统的高精度实时动态差分RTK技术得到了越来越广泛的应用。本文简单分析了CORS系统的原理、组成以及基于CORS系统的RTK技术在测绘工作的技术应用。

关键词：CORS系统；RTK；应用

GPS（Global Positioning System）最初是由军事需要而建立的，随着SA政策的取消以及空间技术的快速发展，作为新一代的卫星导航定位系统，GPS已经不仅仅局限在国防和军事应用领域，而是在交通和导航、测绘、气象以及资源调查等国民经济建设和社会发展的各个领域都得到广泛的应用。

RTK（Real-timekinematic）是一种载波相位实时动态差分GPS测量方法，测绘人员能够在野外测量时实时得到厘米级别的高精度定位结果，从而极大的提高了工作效率。

一、衢州CORS系统简介

衢州市于2014年建设完成了衢州市连续运行卫星定位综合服务系统（简称QZCORS），该系统由开化国家站，衢州省级站，江山、龙游、常山、上方市级站以及周边汾口、淳安、建德、金西、遂昌、浦城、浦城九牧等13个GNSS基准站网组成。QZCORS为衢州市提供了一个集平面基准和高程基准为一体的统一的高精度坐标参考基准，具有24小时全天候作业、定位精度高以及提供服务快捷的特点，这将有效推动该市各地方坐标系向衢州2000坐标系的转换，为衢州市的城市建设和智慧衢州的建设提供了坚实的保障。

二、CORS技术简介

连续运行参考站系统是由若干个分布较为均匀的连续运行GNSS参考站，融合卫星定位技术、数据通信技术以及现代互联网技术，能够根据用户的需求，为其提供相应的高精度定位服务。CORS系统是目前较为先进的GPS技术之一，是网络RTK的基础，系统主要组成部分包括连续运行基准站、数据中心、数据通信网络以及用户系统。

1.连续运行基准站

连续运行基准站是CORS系统的基础部分，由若干个分布均匀的已知坐标精确的基准站组成基准站网，实现对GNSS卫星的长期连续跟踪观测，并对数据进行采集、记录，通过数据通信网络传输至数据中心。基准站应由GNSS设备、气象设备、电源设备、计算机通信设备等构成，并应具备良好的观测环境、地质环境和保障环境。

2.数据中心

数据中心是CORS系统的核心部分，其任务是对基准站的数据进行汇集、存储，并对数据进行解算，形成差分数据并传输给用户。同时数据中心还应具有系统监控和网络管理功能，以保障系统的安全。

3.数据通信网络

数据通信网络由公用或专用的CDMA或者GPRS通信网络构成，其主要功能是实现基准站和数据中心以及数据中心和用户之间的数据传输。

4.用户系统

CORS系统可以根据用户的不同精度需求而提供相应的厘米、分米等精度级别的位置服务，用户通过接收机以及通讯模块接收卫星数据和差分改正数据，从而解算出位置坐标。

三、基于CORS系统的RTK技术应用

与传统的RTK技术相比，基于CORS系统的RTK技术可以综合所在的CORS系统里的各连续运行基准站的观测信息，并通过数据通信网络得到采用精确的对流层延迟和电离层改正模型后的高精度差分数据，这样就能实时动态得到高精度的定位结果，避免了参考站的不停架设，而且不会随着离参考站距离的增加而积累误差。具有覆盖范围大、24小时全天候作业、定位精度高等特点，因此在测绘领域得到了广泛的应用。

1.控制测量

以三角测量、导线测量和交会测量为代表的传统控制测量对通视条件要求极高，对人力物力和时间要求也较多，并且无法实时得到测量成果和精度。而GPS静态控制测量也需要三台以上GPS接收机进行同步观测，且成果也需要进行数据后处理，不能实时得到成果和精度。而用基于CORS的RTK技术进行控制测量能够实时定位到厘米级别的精度，方便快捷，可以大幅度提高工作效率，能满足普通地形测图、地籍测绘和房产测绘控制测量的要求。当然RTK所采集的是离散点，要注意对点的精度和准确性的把握，避免出现错误，而对于高精度要求的控制测量仍然需要采用静态相对测量。

2.地形图测绘和房产地籍测绘

与传统的GPS静态观测测量成果相比，在采用基于CORS系统的RTK技术作为地形图测绘和房产地籍测绘控制测量得到的观测成果差距很小，完全能满足一般性的测绘要求。而且在进行碎部测量时，在卫星条件良好的测区，可以直接用RTK进行地物地貌数据采集，一般只需单人单机即可完成作业任务。这样只需在卫星信号条件不利的区域和对构建筑物等采用全站仪进行数字测图，不但提高了作业效率，而且降低工作强度和作业成本。

3.线性工程和断面测量

在线性工程中，通常都是地势高低起伏且通视条件较差，采用全站仪进行测量会增加作业成本，降低工作效率，而且容易产生误差累积，而RTK技术优势可以得到充分的体现。

在断面测量中，与全站仪相比，RTK可以机动灵活的进行单人单机作业，在RTK中输入断面纵断面线，根据中桩里程以及测量要求，方便快捷的采集各地貌特征点平面坐标及高程，而且在GPS手簿中可以直观的看到所采集点的分布情况，及时发现漏测的断面线。

4.规划和放线

在规划工作中，往往涉及到很多放样放线工作，尤其是在管线和道路放样工作中，如果采用全站仪进行作业，会极大的提高工作量，而即使是在单独的一块场地上，也会因施工人员和机械设备的影响而阻挡了通视条件，使用全站仪作业不但速度较慢且影响精度。而采用基于CORS系统的RTK技术可以进行单人操作。将待放样的线路或者管线的起始点、转折点等参数键入GPS手簿，在外业作业时可以灵活的选择放点和放线。

5.土地勘测定界

在对土地界线进行划分时，使用基于CORS的RTK技术可以在对土地进行权属调查和界址调查的同时高精度的测定界桩位置，无需临时架設参考站，也可以避免使用需要多人配合操作的全站仪，方便快捷的对土地进行分类划分。

四、结束语

GPS技术在近年来取得了日新月异的变化，其定位的精度和可靠性都在进一步的提高，其应用的范围也越加广泛。目前，基于CORS系统的RTK技术已经是一项比较成熟的技术，使得测绘工作也愈发数字化、自动化和智能化，提高了工作效率和减少了人力物力的投入。但是RTK技术也存在一定局限性，在卫星信号较弱和数据通信网络较差的区域，会出现无法有效作业的情况，所以对CORS技术还需要进行进一步的研究和完善，以更好的服务与测绘工作。

参考文献：

[1]李征航，黄劲松.GPS测量与数据处理[M].第二版.武汉：武汉大学出版社，2010：107-116.

[2]唐海剑.基于CORS系统的网络RTK技术在控制测量中的应用[J].科技与企业，2015（7）.