基準站變化對基于CORS系統的RTK數據質量影響

程鋒

(諸暨市勘測設計研究院，浙江諸暨 311800)

基準站變化對基于CORS系統的RTK數據質量影響

程鋒?

(諸暨市勘測設計研究院，浙江諸暨 311800)

利用浙江省連續運行參考站系統(CORS)獲取部分諸暨市實時動態(RTK)測量數據，選取其中12個測試點，比較基準站位置變化引起的CORS系統誤差對RTK數據質量的影響，實驗結果表明由于基準站變化導致CORS系統的RTK測量數據的高程誤差不超過7 cm，平面誤差不超過3 cm，滿足浙江省GPS－RTK測量技術要求。

CORS系統；RTK；基準站；數據質量

1 引 言

全球導航衛星系統連續運行參考站網(GNSS CORS)主要由連續運行參考站、數據通訊網絡、數據中心等三部分組成[1]。它通過在某一區域設立多個GNSS固定的連續運行站，利用網絡數據通訊技術將這些測站的觀測數據傳送至一個或多個數據處理和監測中心，監測中心對觀測數據集中處理和監控，并將處理后的空間數據通過通訊網絡發送給用戶，為用戶提供即時、精確的空間信息[2，3]。CORS在城市建設中的應用非常廣泛，主要包括城市規劃、國土規劃、城市管理、形變監測、交通管理、公共安全和信息化服務等應用[4]。為了加快“數字浙江”工程建設，提高浙江省基礎地理信息化水平，浙江省于2006年5月份啟動“浙江連續運行衛星定位服務系統(ZJCORS)”工程，并于2008年10月建成并投入使用[5]。諸暨市位于浙江中部，該市規劃部門從2009年3月份開始使用浙江省CORS系統，目前已將CORS系統應用于諸暨市圖根控制測量、施工放樣、地形測繪和面積測量等工作中。

RTK作業誤差來源包括CORS系統誤差、RTK測量誤差、CORS數據中心與RTK數據通信誤差以及WGS－84坐標系與地方坐標系統坐標轉換帶來的誤差。CORS系統誤差主要有衛星星歷誤差、衛星時鐘誤差及相對論效應，與信號傳播有關的電離層折射延遲、對流層折射誤差以及多路徑誤差，與GPS接收機有關的接收機鐘誤差、接收機位置誤差等[6]。本文以浙江省諸暨市為例，通過分析12個觀測點在基準站變遷前后的坐標變化，探討了CORS系統誤差對RTK測量的坐標精度的影響。

2 CORS系統諸暨市基準站的建立

諸暨市連續運行參考站在浙江省CORS中的位置如圖1所示，CORS系統應用范圍覆蓋該市2000多平方千米區域，其基準站與周邊的蕭山、紹興、嵊州、義烏等基準站相連。2008年，在CORS基站設站初期，紹興市規劃局和諸暨市規劃局確定將基準站建在市某學校圖書館大樓樓頂。但是，隨后發現圖書館樓在寒、暑假期間經常停電，在此期間CORS系統無法正常工作。為此，紹興市規劃部門在2009年10月將基準站遷移至該校新建的五層綜合樓樓頂，該樓在寒、暑假期間都不停電，滿足CORS系統RTK實時、全天候作業的要求。因此，諸暨的CORS基準站點發生了改變，這種變化必然會影響RTK測量精度。

圖1 諸暨市基準站在浙江省CORS系統中位置示意圖

3 實驗數據及分析

在基站未遷移前，我們選取了諸暨市20多個有強制對中裝置的觀測點，利用CORS系統RTK技術獲取了這些點在WGS－84坐標系下的三維坐標，同時將這些點作為CORS系統RTK作業的轉換參數使用。基站遷移后，我們利用CORS系統RTK技術重新采集了部分點在WGS－84坐標系下的三維坐標。12個共同觀測點的分布如圖2所示。

圖2 共同觀測點分布圖

基準站變動前觀測點的坐標數據 表1

基準站變動后觀測點的坐標數據 表2

在實驗過程中，所有觀測點采用強制對中觀測墩，重復量測天線高，消除了CORS系統中的RTK測量誤差影響；基準站變化前后的數據統一用Trimble R8配套手簿內置軟件解算，并以5號點為參考點進行一點坐標系統轉換，這樣消除了CORS系統中坐標系轉換誤差影響；12個觀測點均位于各鄉鎮或城區中心，且周圍視野開闊，保證CORS數據中心與RTK數據通信質量良好。因此，12個觀測點主要受到基準站變化導致的CORS系統誤差的影響。表1、表2分別為基準站變動前后觀測點的坐標數據。

根據以上兩組數據，得到觀測點在基準站遷移前后的變化，其結果如圖3所示。

圖3 各觀測點在基準站遷移前后的坐標誤差

按照2008年3月浙江省測繪局試行的《浙江省GPS－RTK測量技術規定》，一、二級GPS－RTK平面測量精度小于3 cm[7]。通過對這些數據的比較分析，我們發現，基準站遷移變化導致CORS系統采集的RTK數據的高程誤差不超過7 cm，平面誤差不超過3 cm，這一結果符合浙江省GPS－RTK一、二級平面控制測量技術要求。

4 結 論

本文分析諸暨市基準站遷移導致的CORS系統誤差大小，研究基準站變化對基于CORS系統的RTK數據質量影響。實驗結果表明，由基準站的變化引起的CORS系統誤差對RTK測量平面精度影響較小，可以滿足一、二等GPS－RTK平面控制，但對部分點的高程測量精度影響較大，在實際工程應用中應該注意復測檢核。

致謝:作者在本文創作過程中得到同濟大學蔡銀橋博士的指導，在此表示感謝。

[1] 李健，呂志平，喬書波.連續運行參考站網的演化與發展趨勢[J].測繪科學，2008(S1):44～46

[2] 劉經南，劉暉.連續運行衛星定位服務系統——城市空間數據的基礎設施[J].武漢大學學報(信息科學版)，2003 (3):259～264[3] 陳俊勇，黨亞民.全球導航衛星系統的進展及建設CORS的思考[J].地理空間信息，2009(3):1～4

[4] 潘一平，吳宇翔，王鳴霄等.建立CORS連續運行基準站的探討[J].現代測繪，2010(4):8～10

[5] 蔡榮華，蘇立錢，楊一挺等.浙江省省級CORS系統RTK測試與分析[J].全球定位系統，2009(3):41～45

[6] 盧輝.CORS系統下RTK作業誤差影響分析[J].測繪標準化，2010(2):26～28

[7] ZCB 001－2008.浙江省GPS－RTK測量技術規定(試行) [S].

RTK Data Quality Study for Base Station Change of the CORS

Cheng Feng
(Zhuji Investigation，Design＆Research Institute，Zhuji 311800，China)

Real Time Kinematic(RTK)measurements in Zhuji of Zhejiang Province were performed using Zhejiang Continuously Operating Reference Stations(ZJCORS).Twelve points were selected to test the errors caused by the change of CORS base station.The experimental shows that the position change of the base station of RTK in the CORS can lead to stronger elevation errors which are about 7cm，and smaller planar errors which are less than 3cm.With the change of base station，the achieved accuracy meets the requirements of Zhejiang GPS－RTK planar technical measurements.

CORS；RTK base station system；data quality

1672－8262(2011)02－75－02

P228.4

B

2010—11—07

程鋒(1978—)，男，工程師，主要從事GPS、工程測量、GIS、數據庫建設等。