連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)在城市水文測繪中的應(yīng)用研究

楊駿

摘 要：隨著連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）的創(chuàng)始，對(duì)很多城市都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，特別是蘇州市。由于該測量系統(tǒng)改變了原本測量系統(tǒng)，并且連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)十分顯著而且多，所以連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)在城市水文測試中應(yīng)用的廣泛程度也在一直加強(qiáng)。本文聯(lián)合了連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)原理和它的優(yōu)勢點(diǎn)，以南京某些地區(qū)為例，從原理到詳細(xì)操作中具體論述了連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)在城市水文測繪中的實(shí)踐，通過在實(shí)踐中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出了相關(guān)結(jié)論。

關(guān)鍵詞：連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)；CORS；RTK；水文測繪；實(shí)際應(yīng)用

引言

GPS定位技術(shù)（RTK）從默默無聞到現(xiàn)在變得越來越廣為人知，在很多方面都進(jìn)行了使用，特別是其在水文方面得到了較為深刻應(yīng)用。使用GPS動(dòng)態(tài)定位技術(shù)是極其有益的，它可以更快捷又高效的完成精度要求很高的測繪工作。通常的GPS動(dòng)態(tài)定位技術(shù)主要是應(yīng)用無線電波進(jìn)根本的信號(hào)傳遞，在有效的半徑范圍內(nèi)即可使用衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而可以精確地得到待定點(diǎn)的詳細(xì)坐標(biāo)。但是常規(guī)的GPS動(dòng)態(tài)定位技術(shù)具有一定不可忽視的局限性，比如說要求用戶需要架設(shè)基準(zhǔn)站和移動(dòng)站和基準(zhǔn)站之間的距離受限等。

長江下游水文檢測中心主要屬于長江水文局，總共設(shè)有九江，湖口、大通、南京四個(gè)水文站。它主要承擔(dān)的是九江下游的水文預(yù)警、水下地形的勘測、水質(zhì)檢測等服務(wù)。由于在南京城，許多地方都是高樓聳立，使用傳統(tǒng)的RTK測量不僅會(huì)造成測量的精度不準(zhǔn)，還會(huì)存在架設(shè)基準(zhǔn)站的問題。這些問題最終會(huì)導(dǎo)致測量準(zhǔn)確度不夠，造成作用的效率十分低下。

1 建立連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）的原理和意義

水文的測量工作是水文檢測、水準(zhǔn)測樣的基礎(chǔ)，它就是為水質(zhì)的采取提供重要保證的，如果沒有較好的水文測量，就會(huì)對(duì)很多過程都造成影響。水文測量的數(shù)據(jù)是多變的，尤其是在南京這個(gè)地方，所以傳統(tǒng)的RTK測量技術(shù)就會(huì)受到極大的限制，沒有辦法獲得非常精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。經(jīng)過多次的考證和檢查決定在這個(gè)地方設(shè)立連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)。連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)利用原單位所具有的R7GPS設(shè)備向外傳達(dá)GPS信號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)以參考價(jià)為中心，向外30千米的范圍內(nèi)進(jìn)行水文的控制、水下放線、水下地形測量等活動(dòng)，滿足長江水文工作對(duì)水文數(shù)據(jù)的要求。

連續(xù)運(yùn)行參考站使用的是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相位差分技術(shù)，它的基本原理是將GPS天見固定在觀測站上，讓R7GPS機(jī)器連續(xù)工作24個(gè)小時(shí)，R7GPS通過光纖上傳的公網(wǎng)，然后就可以做到修改數(shù)據(jù)的活動(dòng)，接著利用本機(jī)收集到的GPS信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，得到基本站的基準(zhǔn)向量，再通過坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化就可以得到流動(dòng)站的實(shí)時(shí)位置。

系統(tǒng)由三部分組成：

1）GPS衛(wèi)星信號(hào)接收子系統(tǒng)

2）網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)

3）數(shù)據(jù)播發(fā)子系統(tǒng)

連續(xù)運(yùn)行參考著應(yīng)該注意設(shè)立的位置，其應(yīng)該設(shè)立在周圍沒有大功率雷達(dá)、電視或者其他發(fā)動(dòng)機(jī)；在附近50米的范圍內(nèi)應(yīng)該沒有水域、玻璃墻等具有反射功能的物質(zhì)。

2.連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）在水文測繪中的應(yīng)用

蘇州處在的位置兩條大河的下游，在境內(nèi)土地非常的平坦，而且河流和河道不僅密集而且縱橫。近幾年來隨著水文勘察部門服務(wù)領(lǐng)域的拓寬，部門除了需要勘查江河湖的水文外，還需要承擔(dān)大量的環(huán)保工作、生態(tài)治理、河道疏通、水利工程方面的項(xiàng)目，而且工程量還在逐年上升。在工作量較大，工程較為緊繃的條件下，連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）的出現(xiàn)解決了很多問題。

2.1控制測量

控制網(wǎng)通常具有面積較大、精度和使用頻率較高等特點(diǎn)，控制網(wǎng)的一般控制點(diǎn)都在地面上，因?yàn)闀r(shí)代和科技的進(jìn)步導(dǎo)致城市不斷開發(fā)，所以這些控制點(diǎn)經(jīng)常被破壞，這樣就非常影響工程的測量和工程進(jìn)度。比較常規(guī)的控制測量方法通常是使用支導(dǎo)線與閉合導(dǎo)線，這就要求點(diǎn)位間必須是相通的，實(shí)施起來十分的復(fù)雜，不僅耗時(shí)耗力，而且精準(zhǔn)度也不準(zhǔn)確。但是如果采用連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）就會(huì)避免這種問題，只需要單臺(tái)RTX接收機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)。因此，就建立了基于連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)的城市控制網(wǎng)基準(zhǔn)站，接著再利用成果參數(shù)可以精準(zhǔn)的得出精確到厘米級(jí)別的位置。

2.2地形測試

水文測繪中有很大一部分是地形的測量，在水文測繪中，水下地形資料對(duì)水利工程的重要性是有目共睹的，但是由于水下的地形復(fù)雜而且作用條件并不是很好，所以水下地形測量同時(shí)又是水文測繪中最困難的。傳統(tǒng)的測量方法采用的是全站儀配合測量，這樣的測量方法十分消耗人力物力。但是如果采用連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）技術(shù)就可以快速定位得到坐標(biāo)的特點(diǎn)，用這種技術(shù)，工作效率也可以得到極大的提高。

2.3施工放樣

GPS中的放樣功能是非常重要的，它可以通過將坐標(biāo)輸入控制手冊，然后進(jìn)行各種類型的相關(guān)功能。最重要的是，利用連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）技術(shù)不需要設(shè)置參考站，它以已經(jīng)具有參考站的城市作為基礎(chǔ)，這就可以直接得出測量結(jié)果。

3 運(yùn)用連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）在水文測量時(shí)的注意點(diǎn)

3.1觀測歷元

GPS定位技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)越來越廣為人知了，它可以測得最短的歷年和幾個(gè)歷年的平均值。一般需要多測量幾個(gè)歷元，就是為了保證測量的精準(zhǔn)性。如果在需要觀測精確度非常高的情況下，建議采取腳架進(jìn)行觀察，在首次觀察之后與二次觀察的結(jié)果作對(duì)比，將兩次觀察結(jié)果取平均值。

3.2網(wǎng)絡(luò)信號(hào)

在有些地區(qū)因?yàn)橐苿?dòng)上網(wǎng)的信號(hào)不好，移動(dòng)站在給控制中心傳輸數(shù)據(jù)或者控制中心給移動(dòng)站傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，容易發(fā)生斷斷續(xù)續(xù)的現(xiàn)象。改正信息的延時(shí)性也比較大，所以長時(shí)間內(nèi)都沒有辦法獲得固定解，此時(shí)應(yīng)該斷開網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新連接，或者采用靜態(tài)觀察法。

4.連續(xù)運(yùn)行參考站（CORS）在水文勘測中的優(yōu)點(diǎn)

很多的實(shí)踐都表明，在復(fù)雜地域的水文勘測、水文數(shù)據(jù)采集、水文采樣的工作中，連續(xù)運(yùn)行參考占有三大優(yōu)勢。

4.1方便實(shí)用

連續(xù)運(yùn)行參考站采用了24小時(shí)無人監(jiān)測的設(shè)備，測量人員并不需要每時(shí)每刻都在旁邊，也不需要再進(jìn)行基站的架設(shè)，可以有多臺(tái)設(shè)備同時(shí)作業(yè)的功能。

4.2提高工作效率

GPS流動(dòng)站到一個(gè)區(qū)域之后，開機(jī)1分鐘之內(nèi)就可以達(dá)到系統(tǒng)的初始化，這樣就可以進(jìn)行測量了，很好的改變了傳統(tǒng)測量時(shí)找控制點(diǎn)、指引點(diǎn)的程序，工作的效率就會(huì)很大程度上得到提高。

4.3精準(zhǔn)度較高

對(duì)連續(xù)運(yùn)行參考站進(jìn)行數(shù)據(jù)的比對(duì)之后發(fā)現(xiàn)，95%以上的測量點(diǎn)誤差范圍都在5厘米之內(nèi)。在實(shí)際的作業(yè)中可以選擇，相差范圍在5厘米以上的測量點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

5 結(jié)論與建議

由于現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展，所以人們對(duì)于測量精準(zhǔn)度的要求也越來越高，連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)的出現(xiàn)有效的解決了人們很多的問題。連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)綜合服務(wù)具有動(dòng)態(tài)的三維測繪，集高精度和轉(zhuǎn)化為一體的現(xiàn)代精確測繪基準(zhǔn)體系。連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)與傳統(tǒng)的測量有明顯的差異和優(yōu)勢，這個(gè)技術(shù)在采集信息的時(shí)候不僅非常的精準(zhǔn)而且節(jié)省經(jīng)費(fèi)，而且作用的范圍和精度也非常高。由于該項(xiàng)技術(shù)的先進(jìn)，所以用戶不需要架設(shè)參考站，非常的便捷，而且該技術(shù)也支持全天候?qū)嵤┳鳂I(yè)。連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)也一定會(huì)越來越盛行，逐漸發(fā)展成熟起來。

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