摘要:CORS系统是有效结合了GPS定位技术、数字通信技术、计算机技术、网络技术等的产物,在测绘工作中发挥着越来越重要的作用。目前全国各地已经建成或者正在建立区域CORS系统,并将其应用于数字化、信息化的城市建设当中。深入了解CORS系统的功能及其在测绘领域中的应用,对我国测绘事业的发展意义重大。本文以浅谈CORS系统在国土测绘中的运用为题,展开了一系列的探讨与分析,希望能对相关人员有所帮助和启发。
关键词:CORS;RTK;功能;测绘
引言
CORS连续运行参考站系统能够为用户实时、连续、高精度的提供时间和空间基准信息。为满足国民经济信息化建设的需要,许多城市都在加紧建设CORS系统。本文分析了CORS系统各部分的组成及其功能设计,探讨了相比于传统RTK 技术而言CORS系统的优势,并且总结了CORS系统在测绘各领域中的应用。
一、CORS系统的工作原理和功能设计
(一)CORS系统的工作原理
在区域内建立一个由均匀分布的多个连续运行GPS参考站构成的参考站网,使参考站按照一定的采样频率进行连续观测,数据处理中心接收到通过传输系统实时传输的观测数据后先对其进行预处理和质量分析,然后对数据进行整体解算,获得区域误差改正模型,然后将GPS 改正数据实时播发给用户系统。用户可通过GPS接收机获取实时或者事后的高精度定位信息。
(二)CORS系统的功能设计
1.基准站网
基准站网是由空间位置分布均匀的多个基准站组成的网络,其功能是将采集到的GPS卫星观测数据传输到数据处理系统,并为CORS系统提供检测服务。
2.数据处理系统
数据处理系统是CORS系统内的控制中心,其基本功能是将从基准站接收到的GPS卫星观测数据经过差分处理后分发给用户。
3.数据传输系统
数据传输子系统能够通过光纤专线将基准站数据传输到地面监控中心。
4.数据播发系统
数据播发系统的功能就是通过互联网、移动网络或者电台向用户播发导航定位数据。
5.用户应用系统
按照应用精度的不同,CORS系统的用户大致可分为高精度用户(事后处理用户)、分米、厘米级用户(工程测绘用户)、米级用户(车辆导航定位用户)等。
二、CORS系统的优势分析
常规RTK技术中存在一些缺陷,如通信信号受地形限制大,模糊度求解的精度受站间距离影响大,以及因基准站需经常移动而容易导致粗差的产生,设备的安全得不到保障等。CORS系统与传统的RTK测量作业方法相比的优势主要有:
(一)野外测量工作更加轻松便捷
使用传统RTK技术进行野外作业时,必须架设基准站,所以需要携带基准站及其发射电缆、电瓶、三脚架等设备。使用CORS系统外出作业时,仅需携带移动站设备,使得工作更加轻松。
(二)坐标转换参数的求取更方便
为了保证测量精度与坐标系统的一致性,每次进行野外RTK作业时都要重新到已知点求取坐标转换参数,造成了工作量的增大。而在CORS系统中,根据已知点坐标就可求取转换参数,移动站直接套用后便可进行作业,避免了转换参数的重复求取。
(三)有效作业范围更大
传统RTK技术受无线电技术的束缚,信号传播的距离有限,在理想的情况下最大有效作业距离只有20km。相比而言,CORS系统采用的差分信号传输载体是CDMA、GPRS和因特网,差分信号的传输不受距离的束缚,使得有效作业范围更大。
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三、CORS系统在测绘中的应用
CORS系统不仅可以为区域内的大量用户实时提供高精度的定位信息,是城市测绘建立和维持的基础,为城市管理、规划和决策提供资料。CORS系统在测绘中主要有以下及各方面的应用:
(一)在国土资源测绘中的应用
国土资源测绘是有利于社会民生的基础事业,能够为社会发展提供可靠的地理信息。CORS系统的建立与应用能够为国土资源测绘提供可靠的控制点和控制网,为土地管理、地籍管理及新增建设用地的测绘提供准确的坐标系统,有助于国土资源部门实时掌握土地利用状况,为土地政策的制定提供基础资料,有利于国土资源的高效、合理利用。
(二)在城镇地籍测量中的应用
利用CORS系统进行城镇地籍测量可以避免传统地籍测量的缺陷,如作业方式落后、成果可靠性差、测量效率低下和人力物力的大量耗费等,能够在控制点测量、界址点测量和地籍成图的各个环节中保持高精度、自动化。此外,CORS系统可以为城镇地籍测量提供精度均匀可靠的控制网,为区域地籍调查和管理工作的顺利进行提供了便利。
(三)在基础测绘中的应用
随着我国城市化进程的推进,城市正在处于动态变化之中,政府和有关部门必须对交通流量、港口海关、公共安全等重要的动态变化提高重视,并且进行实时、连续的监控和管理。这些工作的顺利进行首先要依靠在动态基础测绘信息的实时采集。应用CORS系统,建立长期连续运行的动态监测基准,可以解决基础测绘信息的实时获取问题,可以在城市中进行全天候的监控测量,实时的小区域大中比例地形图的测图与修测,以及对建筑物长期、连续的变形监测,为信息化、数字化的城市建设打下了基础。
(四)在公路勘测中的应用
公路一般情况下多在视野开阔的地区修建,利于GPS卫星信号的接收。在利用CORS系统进行公路勘测时,可直接利用一台流动站进行作业,无需寻找控制点和参考站。在数据采集完成后,只需要进行简单的内业处理即可得到施工所需的测量点和线。在进行公路工程的施工时,利用全站仪放样耗时长,受距离限制大。CORS系统可弥补全站仪放样在此方面的不足,放样速度快,有效作业范围大。
(五)在航测中的应用
传统的航测像控点测量一般采用常规的平面和高程测量方法,有时也采用传统的RTK技术进行测量,但存在着基准站的搬运及作业范围等因素的限制。使用CORS系统不仅能够满足航测像控点测量的精度要求,而且具有以下几个方面的优势:点位精度均匀,可避免传统测量中误差的累积,能够达到厘米级的精度;航测面积较广,传统测量作业工作量大,时间长,使用CORS系统进行放样时不需要搬站,作业简单;内业计算的工作量小,可以实现测绘资料的便捷、分批整理,作业周期短。
结语
综上所述,CORS系统的广泛建立,为新一代国家和区域的参考系统,以及城市的信息化和数字化建设提供了基础与保障。CORS系统不仅在测绘领域的应用意义重大,还能够提供天气、地质灾害、地震等的监测预报,以及为我国精准农业的发展提供技术支持。
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作者简介:
于洋,男,生于1989年,汉族,山东济南人,大学本科,测绘工程专业,助理工程师。
论文作者:于洋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/25
标签:系统论文; 作业论文; 测量论文; 基准论文; 用户论文; 实时论文; 国土资源论文; 《基层建设》2018年第15期论文;