探討CORS系統在城市工程測繪中的作用

徐四祥（佛山市城市規劃勘測設計研究院，廣東 佛山 528000）

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探討CORS系統在城市工程測繪中的作用

徐四祥（佛山市城市規劃勘測設計研究院，廣東 佛山 528000）

隨著信息時代的發展，城市建設也在向信息化方向邁進，在各項城市測繪工程中，GPS技術系統下新興的CORS系統開始顯露出巨大的優越性，在城市工程建設中起到了相當重要的作用。本文對CORS系統的特點、多樣化的功能以及在城市建設中發揮的作用和存在的問題都進行了詳細的分析。

COPS系統；城市工程；信息化

1　CORS系統概述

CORS系統全稱 Continuously Operating Reference Stations，即連續運行參考站。這個系統包含五個部分：基準站網，數據處理中心，數據傳輸系統，定位導航數據播發系統以及用戶應用系統?；鶞收緸橛谰眯缘某掷m運行系統，在一定區域內均勻分布，形成監測網絡，用來收集衛星觀測到的數據，然后通過數據傳輸系統與監控分析中心聯系，再經過網絡、電臺等將數據發布出來，用戶只需要一個終端就可接收實時或事后的高精度數據。而用戶的接收系統也依照功能和精度區別分為不同種類。圖1為CORS系統的工作原理。

圖1

CORS屬于GPS技術的一種，在當今科技高度發展的時代，GPS技術不斷取得突破，CORS即為其中非常重要的新發展。該系統結合了多種高科技技術諸如衛星定位，數字通訊，計算機網絡技術等，比原本的GPS技術更為精密，應用更廣泛，在操作上也由于單機作業而更加節省人力物力。具體來說：①CORS系統為一個一定范圍的區域提供了統一的測繪基準，以免不同行業間的坐標系統標準不一而產生數據誤差；②使用這一系統免去了架設參考站的步驟，單機作業有效節省了資源；并且，由于這一系統具有完善的監控系統，能夠平衡各項監測誤差，又采用穩定的數據鏈傳輸方式，能夠有效減少外界干擾，因而數據精度得到了有效保證。CORS系統極大地拓展了GPS的服務范圍，在如今的城市測量工程中起到了極為重要的作用。

CORS系統的主流技術分為三種：①虛擬基準站技術（圖2）；②主輔站技術（圖3）；③以及區域改正技術（圖4）。

2　CORS系統在城市測繪中的應用

CORS系統本身的應用范圍非常廣泛，在國外這項技術發展成熟，諸如美國，德國及英國等都建立了連續運行參考站系統，在監測環境變化，地殼運動，氣象變化等方面廣泛投入使用，并能達到厘米級的精度水準。而在國內，該系統目前仍處于發展階段，許多技術仍在探索中。我國深圳市第一個建立了CORS系統并投入應用；四川省建立的CORS系統用途與日本相似，都是主要用來監測地殼運動與地震災害，并且通過進一步開發發展出了更多的用途：日本已經建立起完整的服務系統網絡，在預報地震的基礎功能上還開發了氣象、交通等方面的服務；而四川省自2013年起建設了四川省北斗衛星導航CORS站網，在大地測量方面起到了重要作用，其他的省市也逐步開始建設省、市級CORS系統開始作業。

圖2　CORS系統

圖3　主輔站的概念

圖4　區域改正技術原理

具體來講，CORS系統能在以下這些方面起到作用：

2.1控制測量

由于一般的控制測量對設備要求較高，需要點間通視，然而隨著快速的城市化發展，城市里的控制點經常需要重新建設，這樣不僅增加基站建設成本，而且也會使測量精度更加不均勻，同時也造成了社會資源的浪費。而CORS系統內的RTK技術精度極高，可達厘米級別，又能進行實時定位和數據測量，利用該系統形成永久基站控制點，這樣不僅能平衡各控制點的精度，也能節省資源提高系效率。

2.2地籍測量

地籍測量用來測定土地的權屬界線，位置，地形等，并且計算土地面積以及繪制地籍圖等。只要在開闊地帶，CORS系統能對土地的各個測量點進行實時測定，并能達到較高的精度且不易受外界影響，并且基本單人就能完成工作。圖5為我國貴陽市利用CORS系統進行地籍測量工作的示意圖。

2.3勘測定界

建設用地的勘測需要測定土地的界限范圍，土地面積，界樁位置等，這些數據是政府部門管理、審批土地時的重要依據。CORS系統在這方面的測量方法簡單，程序也較為簡便，尤其在公路、河道等線性地形的測量工作上非常有優勢，不需要預設首級控制點，只要連接接收器進行放樣測量即可，極大縮短了耗費的工時。

圖5

2.4數字測圖

在城鎮規劃建設工程中，由于經常需要用到不同比例的地形圖，所以要進行頻繁的地形測量。而通常的測量方法需要預先設置國家等級的加密控制網點，經過一系列復雜的測量和計算后以符號繪制成。而CORS系統的新技術在測量方法上簡化許多，無需經過預設控制點，只用流動站便可精確測量各項所需的坐標數據，然后根據所得數據繪成地圖。這樣不僅操作難度降低，也大大提高了工作效率，節省了時間及人力物力。

2.5城市規劃

城市規劃的測量工作中有許多可以用到CORS系統的工作，比如道路，建筑物，規劃設施等的定位，以及所得數據的檢測等。操作時，只需將需要的參數設定輸入控制器即可，放樣方式靈活，對精度的控制也極為方便。在工程建設中，CORS系統也可以進行長期實時監控。除此之外，還有諸多城市工作包括環境監控，災害預防，交通監管，礦源勘測等，比如對災害發生地的活動監測，預報；氣象監測，基礎測繪，對道路、房屋、橋梁之類建筑物的塌陷，扭曲，變形地監測及分析，CORS系統都可以滿足這些需要高尖端現代化科學技術及管理要求的工作。例如，圖6為CORS系統在勝利油田井位測量中的應用示意圖。

圖6　勝利油田井位測量工作圖

3　CORS系統的作用及意義

3.1適用范圍廣

CORS系統的性能多樣，可以根據不同領域需求進行各種工作，并且由于其操作簡單程序簡潔，在諸多的城市測繪工程中都占極大的優勢，適用范圍極廣，除了城市基礎建設工程之外，該系統在商業領域也能發揮作用。例如：星唯信息科技就是用CORS系統技術建設了運輸車輛定位系統，這種高精度定位使得以往因車流量及密度過大而導致的定位難、調度難等問題迎刃而解。盡管我國目前對該系統的利用還達不到歐美國家那種普及程度，但這一系統具有極大的開發潛能，隨著不斷的開發研究，CORS系統必將能投入更廣闊范圍的使用。

3.2高精度，高效率

這一項技術對于城市測繪工作來說無疑是一種巨大的進步，它取代了傳統的測繪模式，代表著測繪技術的現代化發展。相較于之前的測繪技術，這套系統技術更為先進高端，使用價值極高。可以全天候不間斷工作，同時也不易受外界因素干擾，因而數據精度更高，誤差更小，加之操作便利，獲取數據所需的時間也較短，大多數工作只需要一人即可完成，極大的提升了工作效率，同時也降低了工作強度和成本，節省了人力，物力，財力，社會資源等。

3.3促進城市的信息化建設

在未來的城市發展趨勢中，城市的信息化將會是必然的走向。CORS系統則會成為城市的信息化建設中重要的一部分。CORS系統的普及使用將會使GPS的系列高精度服務使用更為普遍，對城市空間信息，三維坐標，動態等的掌握有助于實現城市的數字化，促進城市的信息化建設。圖7為中標新疆CORS項目建設示意圖。

圖7

4　我國CORS系統建設中出現的問題

比起發達國家的成熟技術系統，我國的CORS系統建設仍處于探索、發展階段，在取得一些突破成果的同時，也存在著一些問題。

4.1缺乏國家統一建設規劃和規范標準

我國至今還未建立起國家層面上的CORS系統服務，各個已有的系統仍然處于各省、市自主建設自主試行的階段。因此，這一系統的建設規劃和信息數據標準都只限于某區域內部適用。不同的國家部門例如測繪局、地震局以及氣象局等都根據自身業務范圍不同而制定了特有的數據標準及其他技術參數和規格要求，甚至連數據傳輸方式也不相同，這樣一來這些CORS系統之間的信息數據就產生了差異，非常不利于統籌管理和區域間協作，對國家CORS系統的整體建設也很難產生促進作用。

4.2資源共享程度不足

由于缺乏統一的建設規劃和規范標準，各區域內的系統都分別存在著信息差異，因此只能在區域內部交流而無法實現跨區域的協作或數據傳輸。信息難以共享，各部門各區域之間也很難建立聯系，這樣的局面非常不利于資源整合利用，對CORS系統建設的整體水平也會產生不利影響。

4.3開發程度不夠，應用范圍有限

CORS系統本身就如同寶庫，根據不同的工作需求能勝任多樣城市工程建設工作。而我國目前由于技術限制，實際應用范圍遠不及其理論功能范圍，很多工作中還沒有投入實際應用；再加上建設規劃不全面，技術推廣不足，在國家層面的重大建設工程中遠沒有發揮出其應有的作用。這一系統的巨大潛能仍待國家及各部門的挖掘和開發。

5　結語

作為國內目前GPS技術系統下最新的發展成果，盡管仍處于發展探索階段，但CORS系統具有極好的發展前景。在城市建設逐步信息化的發展趨勢下，CORS系統憑借其高精度高效率的優勢，可預見地將會成為省市發展建設中的重要部分，對城市工程測繪工作將會起到極大的幫助。而盡管目前國家對這一系統的開發利用程度尚且不足，實際應用中也存在諸多問題，但隨著國家的建設投入，以及這項技術的不斷更新發展，系統不斷完善，未來CORS系統必然會發揮更多樣的作用，對城市發展產生更大的影響。

［1］郭澤明.論CORS系統在城市工程測繪中的應用［J］.江西建材，2016，03： 249+253.

［2］陳楓.論CORS系統在城市工程測繪中的應用［J］.科技創新與應用，2012，17：7～8.

［3］馮鐘鳴，惠理軍.CORS在工程測量中的應用及發展趨勢［J］.中國水運（下半月），2010，04：79～80+97.

2016-6-1

F228.4

A

2095-2066（2016）17-0074-03