CORS技術在林業上的應用及前景

李笑鋒，劉少軍

(黑龍江省林業監測規劃院，黑龍江 哈爾濱 150080)

隨著計算機技術和互聯網通信技術的飛速發展，測量定位技術也隨之有了長足進步，連續運行基準站系統(Rontinuous Operational Reference Systems，簡稱CORS)就是一項結合互聯網、GNSS全球衛星定位等多項先進技術而開發出的高精度定位服務技術。這項技術可定義為一個或若干個固定的、連續運行的GNSS參考站，利用現代計算機、數據通信和互聯網技術組成的網絡，實時的通過互聯網向不同層次、不同需求、不同類型的用戶實時地提供高精度、高可靠性、實時的定位信息。CORS技術的具有定位精度高，覆蓋范圍大、作業成本低、操作簡單的特點，可以說CORS的應用使測量工作發生了一次變革。本文主要探討CORS技術在林業上的應用現狀及前景[1-3]。

1 CORS技術概述

1.1 CORS工作原理

CORS基本工作原理是利用衛星導航定位技術，在一個區域內，布設多個連續運行的GNSS基準站，構成一個網狀的基準站網，各基準站按照設定的采樣率進行連續觀測，并將獲得相關的觀測數據實時傳輸到系統控制中心，系統控制中心將觀測數據進行預處理以及質量分析，并進行統一解算，進而獲得如電離層、衛星軌道誤差改正項等數據并建立誤差改正模型，最后將其實時發送給用戶，用戶得到準確的坐標和定位。

圖1CORS系統

1.2 CORS系統組成

CORS系統由4個子系統組成，分別為：固定參考站(Reference Station Sub)、控制中心、數據通信系統(Data Communication Sub System)及用戶應用系統。各子系統通過數字通信系統連接成一體，形成一個覆蓋整個區域的專用網絡。

2 CORS系統在林業資源調查中的應用

傳統的森林資源調查方式，主要是使用羅盤儀，測量中要求測點通視，受人為和自然條件影響大，工作效率極低，測量精度差。而后期GPS的應用中大多采用普通手持式GPS接收機，一般工作在單點定位模式下，誤差一般在5～10 m左右。此外受到林區復雜地形地貌及植被遮擋的影響，實際精度還會降低一些。而普通RTK測量雖然精度較高，但需要自行架設基準站，測區內還要有3個以上已知控制點的坐標，并且基準站的覆蓋范圍也較小，與流動站距離不能過遠。應用CORS系統，不需要考慮架設基準站，只需要一臺具備差分功能的GPS接收機或手持式 GIS 采集系統就可以很好的解決長距離、大規模的高精度實時定位的問題，因此就目前森林資源調查需求來看，利用日趨完善的CORS系統提高定位精度是比較實用的手段之一。

近年來國家對于自然資源統籌管理、規劃的要求逐步提高，以往行業間或行業內不同部門間各自為戰，一旦有涉及權屬糾紛的問題出現，原有的低精度調查數據很難解決這些棘手問題。所以提高調查的定位精度是十分必要和迫切的。CORS系統在林業上的應用尚處于起步階段，隨著黑龍江衛星定位連續運行綜合服務系統(HLJCORS)的投入使用，作為國家重點林區，我省CORS系統在林業上的應用已經提上議事日程。

2.1 國家森林資源連續清查(一類調查)、重點公益林監測

一類調查和重點公益林監測工作要求對國家級或省級固定樣地進行周期性、連續性的監測，成果數據為全面把握林業發展趨勢，制定和調整林業方針政策，編制林業發展規劃與國民經濟和社會發展規劃等重大戰略決策提供科學依據。因此對固定樣地的要求非常高，樣地的位置及面積發生變化對總體監測成果的影響非常大。以往通過GPS手持機結合現地標志(中心標、四角標)確定樣地位置，一旦現地標志丟失或遭破壞，普通手持定位設備的誤差又過大，很難準確復位樣地。通過CORS技術可以以厘米級精度準確采集固定樣地的空間位置信息，復測時可以最大限度地提高復位樣地的精度及效率，為提供翔實精準的數據提供有力的保證。

2.2 森林資源規劃設計調查(二類調查)

二類調查以10年森林經理期為周期進行，以小班為最小單位查清森林資源的現狀，以林業局-林場-林班-小班為單位來計算統計森林資源的面積、蓄積、質量等因子。近年來二類調查的方式方法雖逐步在改進，更加趨于科學合理，但主要還是反映在林分、樣木調查方面，空間位置信息的調查還是以沿用多年的普通手持定位儀結合衛片、地形圖的調查方式，雖然近年來逐步更新為手持GIS采集系統，但本質上都是單點定位，對調查成果的準確性及不同經理期間數據的對比分析還是有較大的影響。而通過使用具備差分功能的GIS采集設備，結合CORS技術則可以很好地解決這方面的問題，在保持原有外業調查系統的前提下，即保證了設備的便攜性，又可以大幅度提高定位的精度。

2.3 征占用林地調查及勘驗

征占用林地涉及不同行業及不同的林權所有者，從行業施工要求及各方利益角度考慮更加需要提高定位精度，準確確定征占用林地的范圍和面積。應用CORS技術，從前期施工放線到后期統計補償工作都可以根據不同需求提供各種精度的定位數據(動態厘米級，靜態毫米級)，極大地提高工作效率，避免因調查精度不夠造成的糾紛。

在征占林地現地勘驗過程中，也可通過CORS技術現地核實使用林地的范圍，精確判斷是否存在非法使用林地行為及確定涉及非法使用林地的面積。

3 CORS技術在林業上的應用前景

除上述一些林業常規應用外，CORS系統還可以廣泛應用于林地確權發證，濕地、草原保護紅線劃定，野生動物監測，森林防火，無人機遙感等方面，并且極具發展空間，優勢日趨明顯。

因此，要充分利用好CORS系統，使其能夠更好地為林業事業服務，它必將在林業建設中發揮重要作用，從而產生巨大的社會效益和經濟效益。