摘要:本文从CORS概述入手,研究分析其工作原理与系统构成,并进一步分析说明其在城市控制测量与地形测量中的应用,希望通过实践基础上的理论总结,为相关部门提供科学的理论借鉴和系统参考。
关键词:CORS;城市控制测量;地形测量;应用研究
1CORS系统概要
CORS系统依靠全球GPS导航定位技术,利用通信网络和互联网将参考站的数据运作中心汇编成统一的网络系统,实现了参考站向数据中心传送必要的数据信息,借助应用软件处理数据;同一时间向多个用户发送GPS数据信息、RTK改正数据等实用信息。GPS网络在一定意义上实现了广域范围的有效资源的最大共享,也为社会大众提供了符合实际需求的有偿性服务。
CORS系统分为单基站系统和多基站系统,具体区别如下:
单基站系统指的是整个测量过程中只有一个连续的运行站。情况类似于一加一式的RTK技术,不同的是基准站只能由连续的处于运行环境的一个基准站来代替,同时基准站上安装着可以实时控制并监测卫星动态的软件装置,也发挥着存储、传送数据信息的作用;多基站系统指的是多台连续运行的观测站共存于同一区域,观测站由从属于一个中央控制计算机的单基站构成。
2CORS技术工作原理及网络结构
CORS系统工作原理,即在某相对较大的区域内,将GNSS参考站均匀布设,并设定统一的采样频率,数据传输中通过预处理和质量分析,进一步解算整周模糊度、估算系统误差,并进一步改正数据,然后播发GNSS修正数据,使用户通过GNSS设备实现高精度的实时定位。CORS主要包含以下几种差分技术:VRS虚拟参考站技术、IMAX主辅助站技术、FKP区域改正参数技术和综合误差内插法技术等,均在城市控制与地形测量中发挥了重要作用。从网络构成分析,CORS差分定位服务系统分为参考基准站网、数据传输模块、系统数据处理与监管模块、用户应用模块。从差分定位流程看,首先由用户端接收机借助VPN无线数据通讯网络(GSMCDMAGPRS),上传GGA概略坐标数据至服务器,然后数据处理中心根据用户概略坐标,利用VRS技术在流动站周边虚拟内插出临时参考站,并将其卫星星历、电离层与对流层改正数等差分信息,通过VPN无线数据通讯网络播发至用户终端,以达到载波相位或伪距差分改正的目的,从而实现流动站坐标的实时快速采集。
3概述CORS定位精度可靠性
CORS建设完毕之后的最后一个步骤是,整体系统实施性能检测,以此评判系统建成的成效是否与设计标准相符合。系统能力测试具有重要价值,其会对CORS运行稳定造成最为直接的影响,并且会对在具体应用中,能否提供可靠、精准的定位信息及展现其在城乡构建中存在的重要价值,有一定的影响。系统性能测试内含,具体包括系统定位精度、系统时间可用性及另外性能检测等,其构建的CORS的可靠性、定位精度,能够测试出此系统能力,与此同时,系统存在的定位精度,会决定构成的COR的空间定位服务、动态性等,所以,系统定位精度测试,在整体测试当中占据重要位置。
系统定位精度测试包含事后静态处理精度测试与CORS实时定位精度测试。RTK实时定位测量精度是对用户在真实作业因素之下,借助系统播放的误差,修整信息,能够获取实时定位服务的精度。通常会参照形式多样的因素下不同定位成效的精度。事后静态处理精度测试具体是应用双频接收机器,参照最普遍的静态观测方式实施外业测量,内业信息处理的过程中,把GPS参考站的观测数据和外业检测数据一同实施处理,算出观测点当中的三维坐标分量。
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4CORS技术的探究状况
在一般RTK定位当中,基准站的基线与流动站距离不超出10-15千米,在基线距离超出上述标准时,针对电离层与流层等错误差距之间的相关性变弱的过程中,减少了测量定位精度,CORS取代单参考站RTK,能够提升长距离RTK的定位精度。
4.1就网络RTK电离层延迟方向
部分专家认为,针对流层误差不但具备非常强的时间相关性,也具备较强的空间性。与此同时,和高程参数有紧密的联系。在LSM算法当中增添合适的高程参数,是解决流动站方位就流层误差建模实施科学的方法,针对中长基线参考站网络中对流层和另外体系误差的分类建模,但是依然是日后需要重点探究的方向;部分学者提出了一种合适网络RTK定位的电离层的延迟估算与处理方式,第一需要计算出基准站网的垂直电子整体数量,再内插用户站位置的垂直电子总量,实施估算用户电离层修改与延迟。通过实践能够获取合理的网络RTK定位结果。
4.2在网络RTK卫星轨道误差角度
相关学者定义了测站坐标系,再此坐标系当中导出卫星轨道误差针对观测值的精确影响公式,并且探究了轨道误差对单差距离观测数值的影响,和与各个变量间的联系,最后以实际数据证实,使用网络RTK算法,可以消除其存在的影响。
5CORS在城市控制测量与地形测量中的应用研究
5.1CORS系统城市规划勘测定界测量中的应用
建设用地中的土地监测和勘查定界是要求确切测量实地的界限范围,并计算出具体的用地面积工作。需要为相关审批部门和地籍管理部门提供确切的基础资料。利用CORS技术能够将具体的土地定界放样进行全方位勘测,简化了地质勘查定界的测绘程序,特别在城市的公路、河道以及输电线路等线性路程中有着广泛的应用,同时节约人力物力投入,实现特大工程测绘的放样更加实用和有效。
在城市规划放线勘测中,CORS系统同样发挥着重要的作用。网络RTK技术定位测量与传统的测量仪器相比具有较高的精度,且能有效的提高工程测量效率。以市政道路为例,道路中线的放样中先将线路的具体参数和线路的起终点坐标、曲线转角与半径输入GNSS手簿,即可单人完成放线作业工作。
5.2CORS系统在控制测量地形测图中的应用
在地形测图的应用方面,CORS系统发挥着重要的作用。地形测图工作要求为城市以及地形等各种工程问题提供不同种类的比例尺地图,以适应和满足不同施工过程的不同需要。在常规的测图中,需先布设好地图控制网点,在国家高等级的控制网点基础上实现加密,从而得到次级别的控制网点,通过一系列的加密符号解密后绘制出平面测绘地图。CORS系统下简化了传统制图流程,甚至可以不通过设置控制点,直接通过GNSS流动站设备实时高精度测定地形、地物坐标,进而绘制高精度电子地图,内业绘制输出符合规范和比例尺的数字地形图件。CORS测量精度分析中,在空旷处选取了12个界址点,并布设3个图根控制点(3次独立观测取均值、时长15s/n),检核时采用传统全站仪导线解析测量方式进行精度核定。经统计分析,采用CORS-RTK图根控制测量平面精度±1.4cm,高程1.8cm,其精度满足《工程测量规范》相关指标要求。
结语
本文通过研究CORS的工作原理和系统组成,分析说明其在城市控制测量与地形测量中的关于控制测量和房地产地籍测量、建设用地勘测界定和城市规划放线应用以及在城市建设中所涉及的地形测图等方面的具体应用,力求为城市建设特别是坐标定位方面提供规范、稳固、统一的参考标准,便于在各行业各部门间形成有效的联动,进而促进相关行业的健康稳定发展。
参考文献:
[1]王恒.CORS技术在土地勘测定界中的应用[D].山东大学,2013.
[2]李冠,马全明,陈大勇,易慧,孟峰,徐玉明.城市CORS系统在地铁GPS控制网测量中的应用研究——以北京地铁16号线及海淀山后线为例[J].测绘通报,2013,07:60-62.
论文作者:李北方,沈映政,杨阳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/18
标签:测量论文; 系统论文; 精度论文; 地形论文; 误差论文; 数据论文; 电离层论文; 《电力设备》2017年第8期论文;