CORS技术在管道测量中的应用

彭楚峡 王军 胡世云

摘    要：本文对CORS技术在油气长输管道测量中的应用进行研究。通过对CORS技术和油气长输管道测量现状的分析，阐述了CORS技术在油气长输管道控制测量、数字化管道建设及管道安全运营方面应用的技术思路与实施方法，得出了在油气长输管道测量中使用CORS技术比传统测量方式更灵活方便，其安全性和稳定性更高，在实践中可以推广使用。

关键词：CORS;技术;管道测量;应用

1  引言

在当前我国的石油天然气运输过程中，管道运输是最为主要的一种运输方式，这对于保障我国能源安全与数量供给有着非常重要的意义。进入21世紀以来，人们对于石油资源的依赖程度加深，因此也越来越需要研究CORS技术在管道测量中的作用，本文结合大量的研究背景，分析了一些可靠的实验数据，提出了CORS技术在管道测量等方面的技术思路以及实施方法，希望能够为管道的测量提供一些有力的工具。

2  CORS技术分析

CORS技术全称叫做连续运行参考站系统，它是多个学科融合交叉的产物，是将网络技术的GNSS技术、大地测量技术、地球动力学技术等方面深度融合，建立起了一个强大的一个或者多个连续的GNSS参考站，并且利用当前先进的计算机网络技术，能够实时地为用户提供各种各样需求的数据包，CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专门的网络，提供专门的服务。

从上述的概念来分析，我们可以清晰地看出，CORS技术并不是单一的一种技术，它是大量学科的交叉融合以及各种技术和资源的集成，CORS技术可以为用户提供高精准的定位导航服务，而且还具有连续的数据信息提供、区域内间距均匀的分布特征，可以为不同的用户提供不同需求的服务。

3  我国油气管道测量的现状分析

油气长输管道测量主要有线路测量、穿（ 跨） 越工程测量、站址测量等，特点是线状分布，地形地貌复杂多样，经常穿越河流和道路，观测条件通常较差，部分地区控制点稀缺。

由于油气长输管道的线状分布特点，GPS 静态测量时需要搜集管道沿线大量的高等级平面、高程控制点资料并分段进行观测计算，管道线路勘测中的带状地形图测绘、中线测量、纵横断面测绘都需要测量大量的地形及油气管道专业要素，数字化管道建设中需要对大量碎部点，如阀门、弯头、水保、等进行定位测量，在运营阶段的日常测绘、坐标放样等方面也需要快速精确定位方法。为更好地服务于油气长输管道的建设和运营，需要一种更简单快速精确的测量定位技术和安全保障解决方案。

4  CORS技术在管道测量中的应用

4.1  首级控制测量的应用

实施 GPS 静态控制测量时，需搜集测区范围已有的国家高等级控制点成果，按照逐级布设的原则向下发展，高等级控制点作为整个控制网的基准和起算依据但由于高等级控制点破坏严重，加上油气长输管道呈线状分布的特点，找到足够数量并能在网型上均匀分布且对管道控制网形成有效控制的高等级控制点往往较困难，控制点资料申请审批、点位踏勘、联测解算也需要大量时间和经费，这对于当前工作来说是非常不现实的，如果运用CORS系统的话就可以避免这些缺点的发生。

通过上文分析CORS的特点我们可以指导，CORS系统是具有高精度基准站的坐标的，所以，它具有很强的定位功能，而且还能够代替高级控制点进行工作，主要方法为：我们从一个静态的观测点入手，测量完成之后来控制周边的CORS基准站，然后采用长基线解算软件和精密星历进行基线的解算，再以CORS基准站的精确坐标进行约束平差得到控制点在CORS系统下的成果，通过区域转换关系和水准面模型得到管道控制网坐标系的成果。从整体上来说，这种方法有着较大的优势，它不仅极大地简化了观测成本和人工成本，而且还能够保障较高的精度。

4.2  图根控制测量分析

从本质上来说，CORS技术主要就是利用区域内网状分布的基准站的载波相位观测数据，然后通过一个或者多个基准站作为基准计算和发播GNSS的改正信息，然后可以对区内的用户进行精准地定位，而且在整个过程中，CORS技术还利用差分消除了绝大部分的误差，从而实现了厘米级的精度，CORS 系统为区域提供统一基准，解决不同行业测量成果的兼容性问题，测量作业稳定性及成果可靠性更强，可以应用于油气长输管道图根控制测量。

不仅如此，在整个测量的过程中，该系统还可以用事带有拨号功能的GPS双频接收机，通过GPRS/CDMA等方式连接到CORS以外的服务器之中，从而获得差分的值，使得差分改正数，接着进行初始化测量之后即可使用，所以，从这个角度来分析，用户操作起来十分便捷简单，用户仅仅只需要单机进行架站、连接以及观测等方面的工作即可完成。

为验证CORS的观测精度和转换参数精度，选取广东省天然气主干管网二期工程的部分图根控制点进行GPS 静态观测，实测时每个点按2个时段、每次不低于60个历元进行，再利用广东CORS提供的坐标转换服务将观测成果转换到 1980 西安坐标系成果，从最终的结果我们可以明显地看出，数据的精准度以及转换结果均符合当前的要求。

4.3  高程控制测量分析

目前，国内大多数省市级CORS中心与当地似大地水准面精化模型都建立了联系，可实时或事后通过格网内插求取国家高程基准成果。似大地水准面模型是以一定分辨率建立的区域高程异常格网，在区域内任何位置都可采用内插数值方法获取该位置的高程异常，根据观测得到的大地高转换到正常高。这种模式减少了繁重劳动，避免误差积累对精度的影响，尤其对长输管道的线状地形，避免分段 GPS 高程拟合带来的分段重叠地区成果不一致的情况。

在这一方面的实验中，大量的学者也开展了详细地实验，并且建立起了大地水准面精化模型来求取高程的方法来进行细致地研究，首先通过CORS来获取实测点的经纬度以及大地的高，然后在使用被观测地点的准面工具来获取实际的高的数据，然后将CORS获取的数据和实际的数据进行对比，相关的结果研究表明，使用似大地水准面精化模型求取高程能满足油气长输管道高程控制测量的要求。但是在具体的实践过程中，似大地水准面精化模型的使用在某些特定的区域可能和正常的高度系统存在着很大的误差，在使用的过程中可以根据实际的情况对其进行相应的修正，从而使得得到的结果更加地可靠，更加符合实际。

5  结语

在当前我国的石油天然气运输过程中，管道运输是最为主要的一种运输方式，这对于保障我国能源安全与数量供给有着非常重要的意义。进入21世纪以来，人们对于石油资源的依赖程度加深，因此也越来越需要研究CORS技术在管道测量中的作用，本文对CORS技术进行了深入地分析，得出了可靠的结论，综上所述，CORS技术使得作业过程更加地轻松便捷，而且精准度较高，还具有安全性良好的特点，可以在以后的发展中推广使用。

参考文献：

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