CORS技术在地下管线测量中的应用浅析

李志晖，李 彬，张宗可

（1.河南省有色金属地质勘查总院，河南 郑州 450052；2.河南省有色金属深部找矿勘查技术研究 重点实验室，河南 郑州 450052）

城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是现代化城市高质量，高效率运转的基本保证，是城市规划设计、施工、建设和管理的重要基础资料。某商贸区地下人行通道工程管线测量项目涉及给排水、通讯、热力、电力、燃气等多种管线，由于人流量大、交通受限，通视条件较差，给地下管线点测量带来较大困难。如使用传统测量作业方式进行数据采集，效率低下，会造成工期延误，无法按时完成任务。而CORS技术由于具有无须通视且可快速测量、定位精度高等优点，可以很好地解决这一问题，大大提高了作业效率，因此使用CORS技术进行地下管线测量是一种较好的作业方式。

1 CORS技术及工作原理

连续运行参考站系统（CORS）是网络技术与GNSS定位技术、现代大地测量、地球动力学交叉融合的产物，通过建立覆盖一定区域的一个或多个连续运行的GNSS参考站，利用计算机网络技术，实时或准实时地向用户提供多样数据，包括不同类型的GNSS观测值（载波相位、伪距等），对流层、电离层等各种GNSS误差改正数，状态信息以及授时等其他信息[1]。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，形成专用网络。

CORS技术并不是单一的技术，而是一系列技术和资源的集成。除了提供实时精密定位导航服务[2-3]，CORS拥有高精度框架基准、连续不间断数据资源、区域内间距均匀的分布特征，以及与区域内高等级控制点和似大地水准面建立的联系，都可为各种不同类型的精密定位需求提供解决方案[4-10]。

2 CORS技术的优缺点

2.1 优 点

1）作业效率高，大大减少了传统测量仪器全站仪的多次“搬站”，作业人员可以独立操作，直接进行数据采集，减少了全站仪数据采集中的图根控制测量等中间环节，作业速度快，劳动强度低，节省了人力成本，提高了作业效率。

2）定位精度高，没有误差积累，数据安全可靠。由于CORS系统一体化程度高、软件控制精准，作业时无需人工干预，大大减少了人为误差，保证了作业精度。

3）作业条件受限较小，CORS系统可以全天候作业，无需两点间通视。和传统测量手段相比，CORS系统受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。

2.2 缺 点

1）CORS系统对测区环境有一定的要求，易受卫星系统位置影响，在森林覆盖浓密、城市高楼密集区，卫星信号易被遮挡，造成卫星信号失锁，需要重新初始化，作业时间被延长。

2）易受电离层干扰，无线电信号弱时，造成初始化时间长，耽误作业进度。离电磁波辐射源较近时，可能影响测量精度。

3）CORS系统测量成果易产生粗差，测量时应该复测几次，取其平均值，以保证成果的可靠性。

3 CORS技术在城市地下管线测量中的应用

3.1 资料收集

到相关单位收集了地下管线探查阶段绘制的管线分布草图，及测区附近的3个控制点。

3.2 CORS网与控制点精度一致性

在进行管线点测量前，利用CORS网架三角架对控制点进行数据采集，求其3次采集数据的平均值，通过比较（见表1）可知，CORS网精度与控制点精度具有符合性、一致性，可以直接用于本次管线点测量作业。

3.3 管线点的测量

利用CORS进行管线点测量时，选择卫星较好时段且卫星数≥5颗时进行作业,每点都测定两次取其平均值，其平面较差与高程较差均要小于5 cm，超限则重测，直至达到规定范围内的精度。

对于受条件所限（如卫星信号遮挡和电离层干扰等）无法使用CORS进行数据采集条件的管线点,则先用CORS测量出图根控制点,再用全站仪进行碎部测量。这样做减少了使用全站仪进行图根导线测量的环节，有利于减少累计误差。不仅提高了测量精度，而且提高了测量效率。

3.4 CORS数据精度评定

地下管线探测点的测量工作完成后，为确保测量数据成果精度可靠，从地下管线点中随机选取16个重合点，用全站仪对重合点进行测量获得检测数据，并与原测数据进行对比（见表1），统计出其中误差，其计算公式如下：

表1 管线点重复检测精度检查表

式中，ΔSci、Δhci分别为重复测量的点位较差和高程较差；nc为重复测量的点数。

经计算得到本测区探测工作点满足管线点测量的点位中误差mcs=±16.3 mm≤±50 mm，高程中误差mch=±10.9 mm≤±30 mm。由此可以看出，CORS测量成果平面及高程精度均满足《城市地下管线探测技术规程》技术要求，成果精度可靠[11-12]。

4 结 语

本文结合上海市某商贸区地下人行通道工程管线测量实践，对CORS技术在城市地下管线点测量中的应用及其精度可靠性进行了初步探讨，根据论证可得：CORS技术应用于城市地下管线测量获得的平面及高程精度完全满足《城市地下管线探测技术规程》技术要求，成果精度可靠。

1）经测量实践证明，运用CORS技术测量的管线点数据的平面和高程精度均在限差范围内，完全满足《城市地下管线探测技术规程》的技术要求，成果精度可靠。

2）与传统测量手段相比，CORS技术受通视条件、能见度等不利因素影响较小，可以全天候作业，作业条件受限较小。

3）CORS技术具有定位精度高、作业效率高、节省人力成本、可便捷移动等优点。

CORS技术因其具有定位精度高、成果精度可靠等优点，已被积极运用于城市的地下管网建设中，在实际测量工作中，综合运用CORS技术为地下管网铺设提供高精度数据，已经成为地下管线测量中一种重要的测量手段。

随着CORS技术的日益成熟，CORS技术的应用范围越来越广泛，可应于城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、交通监控，矿山测量等多种经济社会领域，为其提供精度可靠、现实性强的测绘数据成果，在这些行业发展中起着不可或缺的重要作用。