連續運行衛星定位系統的應用

■敖琦 劉鵬 張雷

（黑龍江第二測繪工程院 黑龍江哈爾濱 150001）

連續運行衛星定位系統的應用

■敖琦 劉鵬 張雷

（黑龍江第二測繪工程院 黑龍江哈爾濱 150001）

隨著城市信息化建設發展，人們對空間數據的需求不斷擴大，作為空間數據基礎設施重要組成部分的連續運行衛星定位系統已成為現代社會基礎設施的重心。隨著連續運行衛星定位系統在各大城市的陸續建立，城市信息化對CORS系統的需求也隨之增加。本文將從連續運行衛星定位系統在城市信息化建設中的應用對該系統進行介紹。同時也將這個系統所存在的問題給予總結以便更加合理的利用該系統，從而更好的為社會服務。

城市信息化CORS系統應用發展

1 城市信息化建設對CORS系統的需求

城市化是現代社會高速發展變化的重要標志之一，城市化的進程也主要體現在城市范圍的擴大，功能的復雜多樣和服務的趨于完善。為了滿足城市日益增長的各種不同需要，進行城市信息化建設已逐漸成為各大城市面臨的重要問題。城市信息化建設主要包含四個階段：（1）可連接用戶并且擁有高速通信能力的寬帶網絡；（2）支持網絡運行的標準、協議和軟件；（3）支持各類用戶信息表達的基礎設施(即空間數據基礎設施)；（4）各類用戶的動態信息系統。

城市信息化建設的目標主要體現是在城市區域內建立各類用戶信息采集、管理、表達與分享應用的數字區域，以便實現城市建設、城市發展的各種需求。

在數字區域的基礎設施中，除網絡、協議和軟件外，還有為滿足實現貼近用戶實際使用的必備產品---地圖并且可以使用戶快速、準確地獲取地圖和地理坐標的相關設備和設施。作為城市空間數據的建設基礎，不僅要求為建立數字區域而獲取空間數據和地理特征，而且對信息采集的實時性和準確性有較高的要求。根據目前國內與國際先進技術研究，只有利用GNSS定位技術建立的連續運行衛星定位服務系統CORS (continuous operational reference system)，才能滿足城市信息化建設的上述需求。連續運行衛星定位服務系統不僅是動態的、連續的空間數據參考框架，同時也是可以為用戶提供快速、高精度獲取空間數據和地理特征功能的設施，由于以上特性功能，CORS既可成為一種重要的城市空間數據的基礎設施。

2 連續運行站在國內建設的現狀

國內現已建成的CORS系統主要有：

（1）國家測繪局的GNSS CORS系統。1992年，國家測繪局在武漢建立了國內第一個GPS的CORS。此后又分別在北京、拉薩、烏魯木齊、咸陽、西寧、海口、哈爾濱等地建設了8個GNSS CORS。

（2）中國大陸構造環境監測網絡。2006年，由中國地震局、總參測繪局、中國科學院、國家測繪局等共同承擔，在國內建立由260個連續觀測GNSS CORS和2000個不定期觀測站點構成的、覆蓋中國大陸的高精度、高時空分辨率和自主研發數據處理系統的觀測網絡。

（3）海事GNSS CORS。是由交通部海事部門通過在全國沿海建立20余個GNSS CORS，構成衛星定位地面差分站，用于沿海船舶的導航定位。

除此之外，我國更省、市地區也在現有資源的基礎上建成了滿足地區需求的各類CORS系統，據不完全統計，在近幾年，國內將建成不同用途的GNSS CORS系統可達千余個。

3 CORS的應用服務及特點

3.1 CORS的應用服務

CORS系統按照提供服務的區域和對象劃分,可以分為國家級連續運行參考站網、區域參考站網、專業應用參考站網等。

國家級連續運行參考站網是用于維持和更新國家地心坐標參考框架的GPS連續運行參考站網；是國家經濟建設、國防建設的基礎設施，用于為開展全國范圍內的高精度定位、導航工程建設和科學研究服務，如前文提到的CSRS就屬于此類服務。

區域參考站網是由省、區、市、地區政府組織協調建立的GPS連續運行參考站網，主要用于構成高精度連續運行的區域坐標參考框架，提供不同等級精度的定位服務、衛星軌道服務、時間服務、氣象服務、源數據服務和相關信息服務，以滿足區域經濟建設的需求。

專業應用參考站網是由相關專業單位，如測繪、地震、氣象等部門和機構根據專業需求建立的GPS連續運行參考站網，主要用于專業信息和參數的服務，為滿足行業和部門工程建設和科學研究的需要提供支持。

3.2 CORS的應用特點

計算機技術和信息技術帶動CORS網絡的快速發展，CORS網絡在各行各業都顯示出了卓越的優越性并發揮著巨大的作用。CORS應用于精度定位、導航、資源普查、測繪、形變監測等業務，具有以下明顯特點和優勢：a覆蓋范圍廣；b連續運行時間長，可用性高；c操作簡便、應用便利；d為用戶提供數據質量保證；e有效利用現有資源，節省資源；f作業精度有保證；g分工明確，可用于有效安排工作；h節省頻率資源；i為相關學科提供支持，可以全面應用于基礎測量、工程測量、地震及地面沉降等相關服務。

4 建設我國自主GNSS CORS系統的展望

目前，我國建設 GNSS CORS系統主要存在兩個問題，首先是缺乏國家級層面對GNSS CORS系統的統一規劃和設計，至今無法提供面向全國、為全國各行各業的服務系統；其次GNSS CORS系統建設缺乏國家統一的技術規范和標準，相關單位在各自的業務范圍內制定符合自身需求的業務規范，導致國家現有的幾個CORS系統無法統一處理、協調共享。

為實現CORS系統的有效利用與充分建設，我國還有許多地方需要努力。首先，應明確民用GNSS CORS系統建設和管理的中央政府主管部門以便開展數據共享機制和共享網絡。其次，制定GNSS CORS的國家技術規范和標準。用于行業內部統一規范作業，以利節約資源、信息共享。最后利用用國家資源所建的 GNSS CORS系統要有誠信，要有法律制約。例如系統的完好性、可靠性要求必須達到一定標準。

作為新一代科技工作者也應加強對于GNSS CORS系統相關知識的學習與開發，對國外相關領域知識全面了解，承前繼后，為我國自主GNSS CORS系統的建設貢獻力量。

[1]李征航,黃勁松.GPS測量與數據處理.武漢:武漢大學出版社,2005

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[3]魏二虎,黃勁松.GPS測量操作與數據處理.武漢:武漢大學出版社,2007

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1000-405X（2015）-11-244-1