CORS技术的研究进程和发展趋势

凌敏

摘 要：江苏沿海地区是全省最具发展潜力的区域之一，是今后江苏发展的又一个重要经济增长极。目前，以北斗为主体的CORS系统已经成为区域基础地理信息数据采集的框架基准，高精度应用是其最具特色的服务，基于位置行业应用、分析、决策系统在江苏沿海产业带规划发展中扮演着越来越重的角色。

关键词：CORS技术；江苏；沿海地区；产业规划

中图分类号：TP39 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）31-0191-02

1 概述

连续运行参考站系统（Continuously Operating Reference System，CORS）是集技术设计、软硬件开发、系统集成、应用分析为一体的综合服务系统，主要由基准站系统、控制中心（包括管理系统、监测系统、服务系统三部分）和用户三部分组成。目前，系统承担着为亟需高精度时间和位置服务的各级测绘部门提供全时域、连续的、统一时空基准，并向导航、授时、气象、灾害监测部门提供各种数据服务的任务，同时也为国土、规划、交通、城建和土地资源管理等部门或者单位提供准确的位置信息。在现代职业教育中，为了提升GNSS课程的动态测量教学更好的服务于生产实践，各学校陆续开始建立CORS基准站，如上海市城市建设工程学校（上海市园林学校）于2016年底建立了CORS基准站。

2 CORS技术及其优势

2.1 CORS技术简介

CORS技术从网络定位角度上来说，它是以网络通讯数据链为基础，利用GPS来进行精确定位的网络RTK技术。目前，国内外主要的网络RTK技术有VRS技术、MAC技术、FKP技术和MCBI技术等。CORS技术以GPS定位技术为基础，结合计算机、网络和无线通讯技术，集合多种技术优势于一身，在保证高精度、高可靠性的位置服务的同时，进一步拓宽GPS应用的深度和广度，标志着GPS未来的发展方向。

基于CORS的VRS技术是多参考站在Internet网络环境下的GPS实时动态差分定位技术。用户获取高精度定位的过程，是先将接收机的概略位置发送到地面控制中心，地面控制中心通过各参考站建立起来的的精确误差模型，在用户流动站附近建立一个虚拟的基准站，并根据周边的基准站虚拟出一个经精确改正后观测值发送给用户，用户根据这个改正值进行精确定位。这样既解决了定位精度的问题，也突破了RTK远距离作业的限制。

VRS的技术优势在于它通过网络服务器来计算整个系统内基准站的电离层和对流层模型，并建立参数改正信息，以消除电离层和对流层对高精度定位测量的影响。在系统合理的覆盖范围内，信号的可利用性、成果的可靠性和数据精度大致相同，同离最近参考站的距离没有十分明确的相关性。VRS技术要求流动站与控制中心之间的通讯必须是双向的，系统工作时流动站既要接收来自控制中心的误差改正数据，也要实时向控制中心发送自身的位置和状态，且数据在流动站与控制中心交换的过程中必须是唯一的。

CORS在网络RTK技术的发展推动下，正在大规模建立、覆盖和推广，进一步促进了国内GPS的产业化，满足了城市及行业对全时域、高精度空间位置信息的迫切需求。在我国，为了满足不同部门、不同行业的专题需求，也陸续建立了一些专业化的连续运行参考站网络系统，其中最具有代表的是中国地壳运动观测网络，是以中国地震局为主，国家测绘局、中国海事局、信息产业部和上海地方政府为辅，以不同功用的系统网络共同组建而成，具备统一的参考基准，可无线电定位，同时对大气空间和电离层进行监测分析。

2.2 CORS技术研究进程

我国的连续运行参考站系统建设大致经历了两个时期：第一，是在国家层面上的，由国家各部委，根据国家发展战略的需求，建立服务于国家基础建设、能源勘察、地学研究和大气监测等重要工程的基础框架。1992年，在武汉建立了国内第一个用于全球陆地参考框架定义以及GPS卫星轨道确定的GPS永久性跟踪站。在1995年到1999年，又相继在北京、拉萨、乌鲁木齐、咸阳、西宁、海口和哈尔滨等地建立了连续运行的GPS参考站，主要任务就是建立国家级大地控制基准，为我国地心坐标框架建设提供参考依据。在2006年，国家发改委审批通过了由六部委联合提请的“中国大陆环境构造监测网络”项目，该项目在全国范围内建成GNSS连续运行参考站260个，全国最大的连续运行参考网系统标志建成。

第二个时期，是省、地区层面上的，建立适用于区域发展的省、市级参考框架，专门服务于地区经济发展。深圳SZCORS是我国建立的第一个实用化的地市级GNSS连续运行参考站系统，江苏JSCORS是全国最早在全省范围内全覆盖的省级网络RTK参考站网。

2.3 CORS技术优势

CORS用户有很多常规测量技术所不能比拟的优势，随着CORS技术发展的日益成熟，将对国家经济建设和科技进步起到至关重要的作用。CORS等空间基础设施宏观规划力度将具有增强化趋势；学科交叉与CORS的应用将具有多极化发展的趋势；CORS站的分布密度与广度将具有增强化趋势；CORS建设模式及其服务将具有综合化与共享化的趋势；CORS等空间基准建设将具有加速和数字化程度增强的趋势。具体来说，随着CORS技术标准和协议的日趋统一和完善，政府政策上的保护叠加，CORS的发展逐渐从单一地区、单一角色开始，逐步渗透进入其他地区和行业网络，实现多源数据的共享与交换，互联互通日渐频繁，大大增加了系统的整体功能。另外，在原始数据层面上，运用相关的技术，实现原始数据的实时传输是对服务实时化的基础保障，从而实现实时定位服务。

目前，我国各省及地区的CORS服务网络已经发展为以北斗卫星导航为主体、兼容GPS、GLONASS卫星星座，形成统一、高精度的、多系统集成地基增强系统网络。江苏JSCORS已成为城市信息化的重要组成部分，在诸多领域如测绘、GIS应用、气象、物体跟综、车船导航定位、公安消防等已广泛使用，可提供全天候、高精度、多尺度、多维度、动态导航定位服务；提供三维、动态的城市空间基础设施地心坐标参考框架。截至目前，江苏JSCORS省网站点分布已覆盖全省，其在沿海地区的分布也较为密集。endprint

3 CORS技术发展趋势

随着计算机软硬件的飞速发展，已经完全能够满足海量数据的处理和数据的实时分发，CORS是面向用户建立的公共基准站网络，就其发展趋势，主要表现为以下几点：

（1）CORS将在一定范围内实现广泛的信息资源共享，提供高精度的实时定位服务等目标，实现真正的跨地区、跨行业、跨应用的组网服务。为进一步推进城市基础设施建设，在地理信息服务层面上实现城市、产业、港口真正的数字化、信息化、智能化，从而给区域规划建设带来前所未有的信息支撑。

（2）CORS将得到进一步的广泛应用。目前，CORS在多个领域得到广泛应用，但是系统的特点和优越性还没得到充分的发挥和展示，所应用的工程类型还不够全面，相信不久的将来，特别是在导航应用市场和高精度的工程测量中，CORS必将得到深入的应用。

（3）CORS的技术将得到进一步优化。网络RTK的定位精度、效率和可靠性得到充分保证，CORS必将提高长距离的RTK精度，各类误差源能得到更好的消弱和消除。

（4）随着科学技术的迅猛发展，人们对利用无线电通讯的依赖也越来越强，比如人类向太空发展，以及以无线电作为信号的各种卫星。CORS在对电离层的各种活动进行实时的监测和预报中发挥更大的作用。CORS将联合多种GNSS系统对电离层进行监测处理，提高电离层探测的精度。

4 CORS技术在江苏沿海产业规划中的应用

目前，江苏沿海产业的开发正处在基础设施建设阶段，而基础设施建设各个环节都迫切需要基础地理信息数据的支持。CORS作為基础地理信息数据采集的整体框架基准，为现代社会的地理空间信息服务带来新的思维和模式，使其成为沿海产业带规划发展的应用中最具推广价值的技术之一。

（1）江苏JSCORS系统目前已升级成为以北斗卫星导航为主体，兼容GPS、GLONASS星座，形成高精度、统一、多系统集成的GNSS地基增强系统。高精度应用是CORS最具特色的服务，是整个基于位置服务行业的新增长点。此外，在北斗军民融合上升为国家战略的大背景下，以北斗为主体的CORS服务民用市场将呈现爆发式增长的局面。其中，在行业应用方面，工程测量、资源勘察、气象预报、农业精细化生产等领域的示范应用将逐渐推广。大众市场方面，民生关爱将成为主要增长点，CORS智能安全学生证、CORS智能安全校园管理系统平台、老人关爱卡等将成为发展重点，消费端定位导航服务将逐步延伸到消费、娱乐、社交等众多应用领域。

（2）积极推动CORS服务附加产业发展。CORS服务产业链将逐步向下游延伸，融合地基和星基增强系统，培育“亚米级”新兴应用市场，从单纯终端销售向服务环节延伸产业链条，创新应用。随着“互联网+”的快速发展也将带动CORS服务全产业链商业模式的不断创新，不同应用领域所采取的商业模式也灵活多变，服务质量日趋提高，如：交通运输领域可采取“用户免费安装终端、收取年费服务”模式，服务的精度完成最后的100米、最后10米，对交通平台的管理实现分米级、甚至厘米级的贴身服务；海洋渔业领域可采取“低价终端产品+免费应用平台+长期运营服务”模式，精准的位置服务实现了精细的渔业资源管理。

（3）CORS服务对政府决策、产业规划布局也有一定的促进作用，满足智慧沿海产业带规划建设的迫切需求。地区发展，基础先行。测绘作为基础的地理信息数据提供者，是地区发展的排头兵。一般来说，测绘活动的热点区域，也是地区经济快速发展的热点区域，可以客观反映经济发展的趋势和预估。利用CORS来监控测绘活动的热点，再将测绘活动的热点分析数据与经济发展情况相结合，分析区域经济发展与产业带规划热点的契合程度，以辅助政府、规划部门及时调整经济发展方向，让地区经济发展与产业规划协调一致。

（4）CORS服务应用于精准农业与海洋特色产业。在精准农业和海洋特色产业中应用最广泛的是各种各样的传感器和无处不在的网络，用于感知和传输被监测的植被、土壤、水资源、气象、病虫害等信息，但是这些以点为单位的感知信息只有结合了精准的时间和位置才能对发生的事件进行准确评估，让“精准”更有意义，让决策更贴合实际，让管理更加精细。

参考文献：

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