库尔勒天拓勘察测绘院 新疆尔勒市 841001
摘要：随着GPS系统的日臻完善，许多城市开始应用多基站CORS系统进行地籍测量，基于单基站网络RTK定位技术的CORS系统，较好地满足了本单位各项测量工作的需要，减轻了外业测量劳动强度，提高了生产效率，降低了测量成本。基于此，文章就单基站CORS系统在野外测绘中的应用进行简要的分析，希望可以提供一个借鉴。
关键词：单基站；CORS系统；野外测绘；应用
1.CORS技术工作原理
CORS系统是在一个范围较大的区域内，由连续运行的GPS参考站进行均匀地布设形成采集系统。各个参考站需要使用设定的采样率进行连续观测，利用数据通信系统与系统控制中心的连接，实时将观测数据传输到系统控制中心，各个参考站上传的观测数据先在系统控制中心进行预处理及质量分析，然后会对所有的数据进行一个统一的解算。这样可以对网内各种实时的系统误差改正项进行估算，解算出该区域的误差改正模型，即时向广大用户发送精确的实时GPS改正数据，同时依据相对定位原理，对广大用户的实时三维坐标进行计算，广大用户只需要一台GPS接收机，就可以取得高精确性、高可靠性的定位数据。
2.单基站CORS系统的建立
2.1系统工作原理
站点上的卫星定位系统接收机持续运行，将采集的观测数据以特定长度的文件储存在数据中心，文件长度可设置为几分钟到整天不等，GPS参考站软件在一个服务器上运行，可控制接收机按一定规律定期下载文件数据以及发布该流动站需要的数据。如果需要，系统甚至可以一秒接一秒源源不断地从接受输出数据到服务器。
2.2基站建设
基站的选择应满足以下条件:(1)要选择覆盖范围较好，且覆盖范围内用户均能够接收到信号的基站位置，尤其要避免大规模盲区；(2)站点位置应具备良好的地址环境，原理强烈的电磁干扰以及具有10度以上的卫星同时存在的条件；(3)基站的通信条件应满足无人值守的条件；(4)基站周边的交通情况应较好，以便于检修和维护设备；(5)应尽量避免多路径、湖边和玻璃幕墙，避开铁路，并避开有重型车辆经过的公路，以免外力造成的地质不稳定影响数据准确性和稳定性。
2.3测量成果应用
通过GPS测量获得的是WGS－84坐标系下的三维地心坐标，实用的测量成果往往是属于1980西安坐标系坐标或1954年北京坐标系坐标或地方坐标系。因此要提取测量成果应进行做表转换，通常采用四参数或七参数法进行平面坐标转换。同一坐标系统下大地坐标转换为空间直角坐标通常采用以下模型。
2.4精度分析
城镇地籍测量工程主要运用街区街道、楼房建筑RTK－GPS与CORS系统相连的方式进行布点。以某中型城镇为例，共布设埋石图根点196个，全布图根点480个。通过全站仪对埋石图根点进行检查，发现在196个埋石图根点中仅有两个误差超限，其原因主要在于点位与高压线距离较近，导致电磁场对测量精度产生干扰，而其他194个埋石图根点的误差均在0cm到4cm之间，测量精度较为理想。
3.单基站CORS系统建设实际应用
某区域随着经济技术开发区等大批重点项目的开展，建设、规划所需的测绘工作量较大。为满足本区日常测绘工作的需要，于2007年建立了覆盖该区域的单基站CORS系统，在该区域的各项建设工程中进行了广泛的应用。
3.1基准站建设
单基站CORS系统主要由GPS基准站、控制中心、网络通信模块和流动站组成。该区域CORS系统基准站及控制中心硬件设备主要包括拓普康Net-G3型基准站专用接收机、CR-3型扼流圈天线、服务器以及避雷针、UPS供电电源等；数据处理软件为日本拓普康随机软件TOPNET系列（TOPNET_R、TOPNET__N、TOPNET_S）；网络通信采用固定IP地址，带宽2兆以上电信光纤接入，组成数据传输终端模块；流动站为双频GPS接收机和具有蓝牙功能的手机。整个系统投入约30万元。
3.2区域转换参数及高程模型的计算
该区域平面坐标系统主要采用独立平面坐标系统，高程系统采用1956高程系统。为满足区域平面坐标转换参数及高程模型确定的需要，采用E级GPS测量及三等水准测量要求将基准站与周边已知GPS点、水准点进行了联测。其中，平面联测已知C级GPS点6个、E级点72个，采用TopconGPS数据处理软件Pinnacle软件对观测数据进行处理，约束平差后最弱点点位中误差为2.49cm，最弱边边长相对中误差为1/89507；高程测量对基准站及上述E级GPS网中44点进行联测，成果达到三等水准测量精度要求，并使各控制点同时具备了多套平面及高程成果。
在此基础上，将控制点的WGS84坐标、地方坐标及高程成果导入GPS手簿控制器内自动解算出七参数。根据测区的面积和地形地貌特征，按平原地区与山丘地区分别计算转换参数。
3.3系统测试
3.3.1测量距离
测试系统建成后，该局首先组织人员进行了移动站测量距离的测试。测试时，测量人员从起点到距离基准站20km处，移动站接收机显示信号较好，进入测量状态后移动站能在0.5min内完成初始化。之后，测量人员继续加大测试距离，到距离基准站30km处，进入测量状态后移动站能在1min左右完成初始化。最后，测量人员到达距离基准站35km处，进入测量状态后移动站则需要1.5min完成初始化。根据距离测试情况，单基站CORS系统一般可在距离基准站30km范围内很好地开展测量工作。
3.3.2测量精度
测试系统建成后，该局组织人员进行了移动站测量精度的测试。一是采用对部分已知点进行移动站测量精度测试，对部分已知点检测时，利用本单基站CORS系统分别对测区内的25个D级GPS点进行了检测。检测结果为:检测点高程中误差ΔH=0.016m；检测点点位中误差ΔX=0.011m，ΔY=0.009m。二是采用对部分固定点(传统方法施测)进行移动站测量精度测试，对部分固定点检测时，利用单基站CORS系统分别对测区内的20个固定点进行了检测。检测结果为:检测点高程中误差ΔH=0.022m；检测点点位中误差ΔX=0.015m，ΔY=0.014m。根据进行精度测试的情况看出，所建单基站CORS系统完全可以满足中小区域一般性测量的精度要求。
3.3.3接收机适应性测试
最后，该局组织人员进行了移动站接收机适应性测试。在对移动站接收机适应性测试时，首先使用天宝R8对测区的10个固定点进行了检测。检测结果为:检测点高程中误差0.016m；检测点点位中误差0.011m。之后又分别使用天宝5700和中海达V30型流动站接收机对已知的15个D级GPS点进行了数据检测。检测结果分别为:中海达V30型流动站接收机检测精度高程中误差0.019m，点位中误差0.015m；天宝5700型流动站接收机检测精度高程中误差是0.017m，点位中误差是0.012m。根据对移动站接收机适应性测试情况看，本单基站CORS系统具有很好的适应性，能适应不同型号和不同厂家的移动站接收机。
3.4系统应用效果
系统建立前，工程测量采用常规的测量方法，在首级控制(一般为四等网)基础上需要先进行一、二级导线的布设，最后根据工程需要加密图根点，共需要进行3级布网。而采用单基站CORSRTK测量则可在四等网的基础上直接加密图根点，减少一级布网，也减少了误差的传播，提高了图根点的测设精度，且采用单基站CORSRTK测量的每一个图根点都是独立观测的，不受相邻图根点的影响。
综上所述，CORS技术是目前国内GPS的最新技术和发展趋势，CORS系统具有一定的技术优势，在测绘工程中应用十分广泛。单基站CORS系统同时具有良好的经济
效益和社会效益，对提升城镇空间定位服务水平和推进“数字化城市”的建设有着重要的意义。
参考文献：
[1]孙彦明.单基站CORS系统在城镇地籍测量中的应用[J].山西建筑,2016,42(27):194-195.
[2]廖建昌,莫勇,黄鹰,卢献建.县级单基站CORS系统的建立与应用[J].北京测绘,2016(04):151-153.
[3]谢国平,谢聪.蓬安县单基站CORS系统的建立与应用[J].科技创新导报,2016,13(01):24-27.
论文作者:陈杰林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签：基站论文; 测量论文; 系统论文; 误差论文; 接收机论文; 高程论文; 精度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;