淺談基于CORS系統的RTK技術應用

饒利明

摘要：近年來，基于CORS系統的高精度實時動態差分RTK技術得到了越來越廣泛的應用。本文簡單分析了CORS系統的原理、組成以及基于CORS系統的RTK技術在測繪工作的技術應用。

關鍵詞：CORS系統；RTK；應用

GPS（Global Positioning System）最初是由軍事需要而建立的，隨著SA政策的取消以及空間技術的快速發展，作為新一代的衛星導航定位系統，GPS已經不僅僅局限在國防和軍事應用領域，而是在交通和導航、測繪、氣象以及資源調查等國民經濟建設和社會發展的各個領域都得到廣泛的應用。

RTK（Real-timekinematic）是一種載波相位實時動態差分GPS測量方法，測繪人員能夠在野外測量時實時得到厘米級別的高精度定位結果，從而極大的提高了工作效率。

一、衢州CORS系統簡介

衢州市于2014年建設完成了衢州市連續運行衛星定位綜合服務系統（簡稱QZCORS），該系統由開化國家站，衢州省級站，江山、龍游、常山、上方市級站以及周邊汾口、淳安、建德、金西、遂昌、浦城、浦城九牧等13個GNSS基準站網組成。QZCORS為衢州市提供了一個集平面基準和高程基準為一體的統一的高精度坐標參考基準，具有24小時全天候作業、定位精度高以及提供服務快捷的特點，這將有效推動該市各地方坐標系向衢州2000坐標系的轉換，為衢州市的城市建設和智慧衢州的建設提供了堅實的保障。

二、CORS技術簡介

連續運行參考站系統是由若干個分布較為均勻的連續運行GNSS參考站，融合衛星定位技術、數據通信技術以及現代互聯網技術，能夠根據用戶的需求，為其提供相應的高精度定位服務。CORS系統是目前較為先進的GPS技術之一，是網絡RTK的基礎，系統主要組成部分包括連續運行基準站、數據中心、數據通信網絡以及用戶系統。

1.連續運行基準站

連續運行基準站是CORS系統的基礎部分，由若干個分布均勻的已知坐標精確的基準站組成基準站網，實現對GNSS衛星的長期連續跟蹤觀測，并對數據進行采集、記錄，通過數據通信網絡傳輸至數據中心?；鶞收緫蒅NSS設備、氣象設備、電源設備、計算機通信設備等構成，并應具備良好的觀測環境、地質環境和保障環境。

2.數據中心

數據中心是CORS系統的核心部分，其任務是對基準站的數據進行匯集、存儲，并對數據進行解算，形成差分數據并傳輸給用戶。同時數據中心還應具有系統監控和網絡管理功能，以保障系統的安全。

3.數據通信網絡

數據通信網絡由公用或專用的CDMA或者GPRS通信網絡構成，其主要功能是實現基準站和數據中心以及數據中心和用戶之間的數據傳輸。

4.用戶系統

CORS系統可以根據用戶的不同精度需求而提供相應的厘米、分米等精度級別的位置服務，用戶通過接收機以及通訊模塊接收衛星數據和差分改正數據，從而解算出位置坐標。

三、基于CORS系統的RTK技術應用

與傳統的RTK技術相比，基于CORS系統的RTK技術可以綜合所在的CORS系統里的各連續運行基準站的觀測信息，并通過數據通信網絡得到采用精確的對流層延遲和電離層改正模型后的高精度差分數據，這樣就能實時動態得到高精度的定位結果，避免了參考站的不停架設，而且不會隨著離參考站距離的增加而積累誤差。具有覆蓋范圍大、24小時全天候作業、定位精度高等特點，因此在測繪領域得到了廣泛的應用。

1.控制測量

以三角測量、導線測量和交會測量為代表的傳統控制測量對通視條件要求極高，對人力物力和時間要求也較多，并且無法實時得到測量成果和精度。而GPS靜態控制測量也需要三臺以上GPS接收機進行同步觀測，且成果也需要進行數據后處理，不能實時得到成果和精度。而用基于CORS的RTK技術進行控制測量能夠實時定位到厘米級別的精度，方便快捷，可以大幅度提高工作效率，能滿足普通地形測圖、地籍測繪和房產測繪控制測量的要求。當然RTK所采集的是離散點，要注意對點的精度和準確性的把握，避免出現錯誤，而對于高精度要求的控制測量仍然需要采用靜態相對測量。

2.地形圖測繪和房產地籍測繪

與傳統的GPS靜態觀測測量成果相比，在采用基于CORS系統的RTK技術作為地形圖測繪和房產地籍測繪控制測量得到的觀測成果差距很小，完全能滿足一般性的測繪要求。而且在進行碎部測量時，在衛星條件良好的測區，可以直接用RTK進行地物地貌數據采集，一般只需單人單機即可完成作業任務。這樣只需在衛星信號條件不利的區域和對構建筑物等采用全站儀進行數字測圖，不但提高了作業效率，而且降低工作強度和作業成本。

3.線性工程和斷面測量

在線性工程中，通常都是地勢高低起伏且通視條件較差，采用全站儀進行測量會增加作業成本，降低工作效率，而且容易產生誤差累積，而RTK技術優勢可以得到充分的體現。

在斷面測量中，與全站儀相比，RTK可以機動靈活的進行單人單機作業，在RTK中輸入斷面縱斷面線，根據中樁里程以及測量要求，方便快捷的采集各地貌特征點平面坐標及高程，而且在GPS手簿中可以直觀的看到所采集點的分布情況，及時發現漏測的斷面線。

4.規劃和放線

在規劃工作中，往往涉及到很多放樣放線工作，尤其是在管線和道路放樣工作中，如果采用全站儀進行作業，會極大的提高工作量，而即使是在單獨的一塊場地上，也會因施工人員和機械設備的影響而阻擋了通視條件，使用全站儀作業不但速度較慢且影響精度。而采用基于CORS系統的RTK技術可以進行單人操作。將待放樣的線路或者管線的起始點、轉折點等參數鍵入GPS手簿，在外業作業時可以靈活的選擇放點和放線。

5.土地勘測定界

在對土地界線進行劃分時，使用基于CORS的RTK技術可以在對土地進行權屬調查和界址調查的同時高精度的測定界樁位置，無需臨時架設參考站，也可以避免使用需要多人配合操作的全站儀，方便快捷的對土地進行分類劃分。

四、結束語

GPS技術在近年來取得了日新月異的變化，其定位的精度和可靠性都在進一步的提高，其應用的范圍也越加廣泛。目前，基于CORS系統的RTK技術已經是一項比較成熟的技術，使得測繪工作也愈發數字化、自動化和智能化，提高了工作效率和減少了人力物力的投入。但是RTK技術也存在一定局限性，在衛星信號較弱和數據通信網絡較差的區域，會出現無法有效作業的情況，所以對CORS技術還需要進行進一步的研究和完善，以更好的服務與測繪工作。

參考文獻：

[1]李征航，黃勁松.GPS測量與數據處理[M].第二版.武漢：武漢大學出版社，2010：107-116.

[2]唐海劍.基于CORS系統的網絡RTK技術在控制測量中的應用[J].科技與企業，2015（7）.