CORS测量技术应用探讨

徐 果

（贵州建设职业技术学院，贵州贵阳 551400）

0 引言

近几年，国内应用GPS（Global Positioning System，全球定位系统）测量技术发展迅速，特别是RTK（Real-Time Kinematic，实时动态）测量技术，由过去以GPS 为基本平台，用户独立建立单基准站，直接接收卫星信号，受外界环境、卫星运行、电台功率衰减等影响作业效率、测量精度的传统RTK 模式，逐渐发展演变为以CORS（Continuous Operating Reference Station，城市连续运行参考站）系统为平台，网络RTK 模式（如应用较广的VRS 技术）为主要作业手段，即用户通过GPRS/CDMA 上网获取定位数据，信号稳定、测量精度可靠、受外界影响较小的新型RTK 定位模式。通过技术管理人员的不懈努力，相信今后国内的VRS（Virtual Reference Station，虚拟参考站）测量技术会得到更进一步发展，推动测绘事业的长足进步。

1 CORS 系统构成

目前我国许多城市和地区都在积极建设，CORS 系统可以全天候监控、获取、处理、发送GPS 定位数据，实时统一处理覆盖地区的GPS 信号受外界的各类影响，修正其定位误差，优化数据传播途径，结合地区地形实际情况，能够根据不同用户需要提供米级、厘米级的高精度定位服务。随着我国北斗导航卫星定位系统的建立和完善，以及CORS 技术的成熟与进步，今后可以提供毫米级的定位服务，满足高精度测量的需求。

目前，相关研究机构和人员正在积极研发和推广CORS 网技术，如FKP（Flachen Korrektur Parameter，区域改正数法）、VRS、MAX（Master-Auxiliary Correction，主辅站）等技术，均在实践中得到较好应用。如VRS 测量技术，根据用户所处位置，控制中心选择附近最优固定基准站，统一处理和改正原始GPS 数据，将高精度的定位信号最终通过GPRS/CDMA 发送给用户终端，用户实时获得可靠、稳定的高精度定位数据。

2 CORS 测量技术的特点

2.1 系统误差小、精度高

由于CORS 系统已较好地改正了GPS 信号受外界各种因素的影响，误差已经降到最低或消除，在用户终端（接收机）附近生成的虚拟参考基站，可以较好克服误差积累问题，有效减少工作中系统误差对测量精度的影响，同时，提供稳定可靠的差分信号给用户，接收机的偶然误差也得到解决。当然，在实践中也发现，GPRS/CDMA 信号会受测区地势陡峭、地形复杂等因素的影响，信号微弱或延迟，难以得到固定解，必然影响测量精度和工作效率，此时需要相关人员不断变换接收机位置、耐心等待，以克服所面临的现实问题。同时，需要相关部门和人员加快CORS 系统在当地的建立和覆盖，降降成本，拓展功能，提高信号强度和抗干扰能力，使得用户得到更加优质的服务。

2.2 作业范围广，方便快捷

传统RTK 模式当移动站远离基站时，受电台功率限制，测量误差逐渐增大，精度降低，影响工作效率，特别是遇到恶劣天气时影响愈发明显。而以VRS 为代表的网络RTK 模式则不受这些因素的影响，只要有GPRS/CDMA 信号的地方就可以保障测量精度，而且不需要单独建立基站、不受天气干扰，使作业人员的工作更加便利。

2.3 提高工作效率

CORS 系统能够提供厘米级高精度的定位服务，改变传统先控制后碎部测量流程，可以同时进行，并且不再需要不断迁站、建基准站工作环节，一人一套设备即可开展测量工作，大大提高了工作效率。

3 CORS 测量技术在工程测量中的应用

3.1 应用于图根控制测量

当测区属于山区地形较为错综复杂时，采用地面采集地形数据编绘地形图时，传统的布设控制测量方法受地形条件限制，作业效率和精度会受到不同程度的影响，必然需要大量的人力物力和财力，比如导线测量，测角和测距精度难度增加，有时观测数据精度不够还需要现场返测重测，并且需要对观测及计算数据进行严密平差计算，才能得到符合精度等级要求的控制点数据。如果采用CORS 系统进行图根控制测量则具有较大优势，如布设的控制点可以不必联测已知控制点，不需要大量的地面控制测量数据采集后后期数据处理工作，只需要申请购买相应位置和时段的网络RTK 数据即可，在现场直接采集获得控制点高精度数据，从而极大降低了作业成本，节省了人力物力和财力支出，并提高工作效率。

此外，使用CORS 测量技术可以对控制点进行复查、恢复性工作，随时随地检查控制点点位精度，是否能够继续用于后续测量工作，而如果被损坏，可以及时进行恢复，避免对工作造成的损失。如果测区控制点数量不够，还可以比较方便的根据需要进行加密工作，保障加密点点位精度，为后续测量工作提供有力技术保障。

3.2 应用于数字测图

在测绘1∶1000 地形图时，可直接用于布设一级GPS 控制网，并完成与测区附近高等级的控制点联测并校点，现场直接布设图根点并校点用于碎步测量，相比传统的先GPS 静态测量做控制测量、后电台RTK 模式测碎部，CORS 测量技术可同时开展控制测量和碎部测图工作，也可以先碎部测量、后控制测量，通过后期校正图纸即可。另外，作业受气候影响的程度较小，这在很大程度上提高了测图效率。例如，采集地形碎部点时，对于通视比较困难和GPS 卫星信号受干扰地方，可以采用网络RTK 技术开展数据采集工作，此时GPS 只需连入移动网络，接受移动网络信号获得高精度的点位定位数据。并且，随着我国5G 技术的覆盖普及，移动网络信号将进一步增强，可以有效克服目前一些地区网络信号弱的不足之处，更好地发挥其高精度的定位服务。

3.3 应用于土地勘界

土地勘界是指根据土地征收、划拨、出让等管理需要，实地测量土地范围、现状、权属等技术服务工作，其工作流程包括前期准备、外业观测、内业资料整理、成果验收提交及归档等。由于需要勘界的地块控制点往往比较少、分布比较远，采用传统的全站仪测量或RTK 测量方法就非常困难，工作效率低，作业成本高。如果采用CORS 测量技术，则不需要比较系统地布设不同等级的控制网进行控制测量工作，只需根据工作需要一定数量的控制点即可，节省大量的控制测量成本，比较方便地采集土地界址点数据，形成土地丘块图，获取测区内居民及单位各自土地权属面积、位置、属性等信息，为国土、规划等部门提供准确、可靠的土地基础资料。

3.4 应用于建构筑物变形观测

传统测量方法需要定期或不定期地进行水准测量工作，虽然可以获得建筑物在一定时间段内的沉降量和累积值，但不能实时获得任意时刻的变化量，不能较好地应对突发紧急状况。而采用CORS 系统的VRS 定位技术，可以全天候监测各类建构筑物的沉降量，准确预测当发生极端恶劣天气、泥石流、滑坡、地震等自然灾害或荷载异常变动时人为因素对其造成的影响，为相关管理人员及时制定应对方案，最大限度地降低对建构物的影响，提高其使用寿命，确保为人们财产安全提供基础监测数据。

3.5 应用于公路工程测量

使用RTK 技术进行公路线状地形图测量，受基准站距离限制影响比较大，并且流动站距离过远信号容易受外界干扰，否则难以得到固定解，测量精度受影响。而采用CORS 测量技术，基准站和移动站之间的距离可以更远，并且接受的信号点位精度不受距离的影响，可以以车载RTK 接收机作为流动站，车辆在行驶过程中采集地形数据，并实时并数据传输给计算机，由计算机相应软件处理传输来的数据，对比地形图并标记公路线路，可以提高测量精度降低累积误差对测量的影响。

另外，在以前使用全站仪测量道路中线时，相邻控制点需要通视，并且在测量过程中存在误差累积，直接影响测量精度。如果采用电台GPS 测量道路中线，则不再受点位通视影响，但是会受到基准站和流动站距离、数据链接对信号的影响。使用CORS 测量技术开展公路中线测量，前期在手簿里输入道路中线相关数据（如交点坐标、里程等）后，可以自动生成中线放样点位数据，在测区现场直接进行中线测量，并且放样测量的中桩点位精度不会有误差方面的累积。

同样，对于道路纵横断面测量：采集道路中桩点高程数据绘制纵断面图，用于道路纵坡设计，采集垂直于中桩点横向地形数据绘制横断面图，用于道路路基设计和土石方量计算，以前的方法采用水准测量方法作业，通过水准测量采集道路纵横断面地形数据，需要投入大量的人力物力和财力，现场工作量极大，测量难度大，精度还会受到误差累积的影响，工作效率也受影响。而采用CORS 技术测量道路纵横断面，前期只需手簿输入道路相应坐标数据，纵横断面放样点位自动生成，在现场根据手簿提示的放样点位进行道路纵横断面测量，比传统的水准测量方法，成本大幅降低，点位采集更加准确，精度更加可靠，效率更高。

3.6 应用于水利工程测量

水利工程测量工作包括控制测量、测绘河道地形图、河道横断面测量、堤防纵横断面测量等。测区往往呈狭长带状分布，周围地势险峻，地形比较复杂，采用传统的全站仪测量受通视及地势影响比较大，测量点位精度受地形影响较大，存在误差累积情况，作业困难，工作周期长，工作效率难以提高，成本也比较高。如果采用电台GPS 测量技术又会受卫星信号被干扰，基准站和流动站需要频繁迁站，影响作业效率和质量。采用CORS 测量技术则可较好避免以上问题对测量工作的影响，但要解决好测区网络覆盖问题，以有效保障测量精度，提高工作效率，降低工作成本，减小工作强度。

4 结束语

通过实践工作总结，CORS 测量技术完全可以满足图根控制测量、大比例尺地形图测绘、小区域土石方量计算、土地勘界等工程方面的精度要求，避免传统静态GPS 测量、导线测量、水准测量耗时费力，基线解算、数据平差复杂等问题，极大节约工作时间和成本，而且可以全天候作业，便于测量人员制定项目实施方案和控制进度，在一定程度上缩短工期、降低测量成本，从而提高测量工作的质量和效率。

CORS 测量技术作为GPS 技术在国内高精度定位的实践运用，目前在各个省市得到了推广普及，虽然仍存在一些不足，但从工作效率和成本、定位精度及可靠性等方面分析，仍具有较大空间的发展及使用价值，值得进一步推广使用。