基于地質測量的CORS精準測量系統設計及應用

梁 曉

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊，新疆 哈密 839000）

基于GPS系統上發展起來的CORS技術作為一種現代化的新型技術體系，目前在地質測量當中應用越發普遍起來，而且在地質測量領域當中，除普遍應用的美國GPS技術之外，還有俄羅斯的GLONASS技術、歐盟的GALILEO以及我國的北斗衛星導航系統。尤其是在高速的科技發展形勢下，CORS系統系統更加完善，在地質測量領域發揮的作用更加巨大。

1 CORS的基本工作原理

CORS的原理是將持續性工作的GPS參考站一個相對較大的區域當中，設置成重要的參考站網，不同的參考站要求下連續的進行觀測和采樣，借助數據通信系統，向控制中心持續性的傳輸有關信息數據。這些傳輸到系統控制中心的數據信息，經過預處理以及質量分析之后，逐一的解散各個數據，將網內的各種系統誤差改正項有效的估算出來，在此基礎上對區域當中誤差改正模型進行獲取，并將改正后的GPS數據實時的發送向用戶，用戶只需要將一臺GPS接收機提供出來便可，高精度的實時以及事后定位測量，獲取詳實可靠的數據信息。

2 CORS的技術優勢

CORS技術應用過程當中，使測繪區域的形成了一個有機的整體，打破了過去GPS單打獨斗的局面，其工作優勢主要體現在：①能夠將礦區測繪工作開展過程當中統一的基準提供出來，將不同行業以及各地勘單位坐標系統存在的差異問題有效的解決。②該技術的應用有效的擴展啦GPS技術具有的服務范圍。③測量過程當中運用連續性的基站，用戶可以隨時隨地的進行觀測，大大提高了觀測的便捷性，使得工作效率也得以大幅提升。④數據監控系統十分的完善，將各個系統存在的誤差有效削弱于消除，保證定位結果的高精確度、高可靠性獲取。⑤用戶不必再對基準站進行設置，達到了單機作業的效果，還能使人力物力以及財力方面的問題得到有效控制，數據鏈通信方式非常可靠于固定，避免了噪聲帶來的干擾。

3 CORS站技術設計及其特點

CORS系統主要涉及VRS虛擬參考站以及FKP區域改正技術以及MAC主輔站技術，另外還包括ARS增強改進參考站技術[1]。

（1）虛擬參考站技術。GPSNet是虛擬參考站技術的重要軟件，其獨立結算單元主要是以單基線為主，與相對天頂對流層具有延遲濕分量的作用，還能延遲雙差電離層，估算網絡參數。此項技術將不同基準站坐標充分發揮出來，數據觀測之后對區域誤差實時的進行建模，將虛擬參考站相關測量數據模擬出來，并對觀測方程進行建立完成結算。其工作流程主要為，把原始參考站數據向AC進行傳輸，之后根據AC通過流動站發送NMEAGGA數據，并對VRS進行構建，主參考站選擇和流動站具有較近距離的參考站。

（2）區域改正數技術。CEO++公司首次提出區域改正數技術，該項技術有效改進了虛擬參考站技術，此項技術可以充分的利用已知坐標以及GPS基準站觀測的信息數據，并在相應的計算前提下，對基準網的時間范圍以及空間誤差改正模型準確獲取，借助測量點利用近似坐標，將測量點誤差差出，改正數并應用到觀測值，對時間、空間各方面的誤差有效消除，保證更加精準的定位，這項技術特點能夠有效估算不同參考站的非常參數，并借助模型改正數流動站開展相應計算，和虛擬參考站技術存在很大不同，也有不同的誤差改正以及最后定位方法。

（3）主輔站技術。Leica公司首次將這一技術提出，這項技術是基于參考站網基礎上，向流動站傳輸觀測數據（代表整周未知數），如差分改正數等。這項技術主要運用的是非散射相位改正數以及單差散射相位改正數差分信息，并運用RTCM3.0版網絡信息。該項技術實質上優化了區域改正數技術，使得通信負荷有效降低，達到了良好的網解作用。

（4）增強參考站技術。西南交通大學周樂濤博士首次提出增強參考站技術，此項技術有效融合了MRS觀測數據，同時在流動站差分定位過程當中將數據融入其中，并將基線解充分獲取，在處理數據以及傳輸方面，此項技術優勢非常的突出。

4 CORS的應用

（1）測區概況。研究區屬于中低山地帶，交通較為便利，地勢達到200m的比高，區內分布微型的溝谷，地形具有明顯的構造事變特征，相對復雜，達到45度的地面坡度，森林覆蓋率高[2]。

（2）礦區控制點測量。根據研究區的特點，對GPS1、GPS2和GPS3GPSE級點進行設置，當做已知控制點，各個控制點WGS84國家大地坐標系統大地高與平面坐標通過流動站進行測取，基于上述三個已知點，對轉換參數進行結算，對研究區的GPS4、GPS5…GPS20加密控制點成果坐標進行獲取，嚴格依照地質礦產勘查相關規范開展相應的測量工作，測量精度以及工作方法符合相關要求。

（3）地質點、槽探端點、坑道、鉆孔的測量。測設地質點以及槽探端點根據地質人員隨指隨測的原則開展測量工作。工作人員根據嚴格的作業程序開展鉆孔放樣，并嚴格根據坐標測定設計設定坑道口，并將兩個圖跟以及圖根點設置于坑道口，來對全站儀進行架設，控制坑道的深度及其走向。

（4）數字化地形測量。礦區不同比例尺地形圖的主要運用地形測圖來獲取，確保礦區規劃和不同經濟建設需要，應用CORS技術過程當中，在采集礦區大比例尺基本地形圖基礎上，進行模式更新，對新的作業模式進行設定。通過常規測圖手段進行測定時，需要對控制網點首先得進行設置，設置這些控制網過程當中，都是基于加密控制點以及圖跟控制點基礎上，對地形點以及地物點進行測定，來對平面圖進行繪制。隨著CORS技術的高速發展，能夠對各級控制點坐標及時高精度的獲取，尤其是運用CORS技術之后，不必再對各級控制點進行設置，作業工作人員，通過直接流動站，便可及時快速的對界址點、地物點、地形點等相關坐標進行測量，通過測圖軟件，便捷的將電子地圖測繪出來，利用繪圖儀以及計算機打印機將不同比例尺圖件輸出。

（5）作業精度統計。作業過程當中，精度檢測主要運用下面幾種方法：①將移動站架設在已知點，對數據進行采集，獲得坐標和正確值進行對比，對五個點進行檢測；②重復測定不同時段下特征點，對其差值進行比較，對這些點進行統計為25個；③之后運用拓普康602全站儀對兩地形相鄰的高差和距離進行檢測，共對35個點進行檢測。以上幾種方法共對65個點完成檢測工作，之后對其精度進行統計，達到了±0.02m的平面精度以及±0.05m的高程精度，工程精度符合相關要求。

（6）應用體會。CORS應用過程當中將GPS技術作用優勢充分發揮出來，可以強力的跟蹤測繪，減少人力物力方面的投入，還大幅提高了測量精度，具有很高的作業效率，在地形地勢一般情況下，通過此項技術，能夠一次性對30km范圍完成高效測定工作，是傳統測繪工作當中“搬站”問題得到了有效解決，不僅效率高，而且還保證了精度要求，安全可靠，大幅控制和減少了各類誤差的出現。只要能夠確保CORS技術應用的基本條件，在30km范圍當中，都可運用此項技術高效率的開展測量工作。CORS技術這種過程當中，兩點之間不需要達到光學通視的效果，只需要將電磁波通視滿足即可。通視條件以及氣候環境等各方面因素不會對測量工作帶來較大影響。而利用傳統手段進行測繪工作當中，在遭遇復雜地形或者有障礙物存在時，無法滿足通視要求，便不能科學有效地開展測繪工作。而只要將CORS應用的基本條件所滿足，便可以利用此項技術高效率，高質量的開展定位作業，獲得精準全面的信息數據。此項技術能夠對測繪內外業方面的需求充分滿足。而且該技術運用內裝式軟件控制系統，不需要人工手段進行控制，測繪功能多樣，可以滿足各種條件下的測繪需求，大幅提高了測繪效率和質量。

然而此項技術在應用過程當中也存在一些限制，測繪工作在山區地帶應用較多，然而測繪工作過程當中必須要對信號盲區充分考慮，只有確保信號暢通，同時將首級控制成果以及觀測成果，整體進行聯測平差，就能大幅提高測量精度。

5 CORS國內應運用的不足之處

目前，CORS技術在我國尚處在初級應用階段，雖然很多領域都結合實際構建了各種功能的CORS系統，然而就實際應用進行分析，還有很大的不足存在，特別是目標建設較為單一，存在稀疏的網點，還有工作盲區存在，缺乏統籌規劃的建網，建網較為分散，不同省市都是自己進行規劃建設，存在很大的局限性，不平衡。另外還缺乏資源共享，不同省市之間有著不同的數據鏈以及傳輸數據方式，如何解決資源共享問題，是當前的重中之重。還有在管理此系統方面，管理方案不統一，這是由于數據不同，保密級別和可靠性不同所導致。另外還有著不同的服務標準，技術標準也不統一，最其服務范圍造成很大影響，不利于大面積推廣應用，阻礙此項技術在國家經濟建設當中發揮更大的作用。

6 結語

CORS系統其技術優勢非常的突出，在地質測繪領域。發揮著十分重要的作用，目前已經成為地質信息信息化發展最為重要的組成內容，因為經濟社會發展做出了很大貢獻，為經濟社會發展創造了巨大的經濟效益與社會效益，并為城市化進程的高速推進打下了堅實的基礎。因此，未來還應當充分重視CORS技術研究工作，確保地質測量工作當中此項技術的高效利用，將其作用優勢最大程度的發揮，為各項工作的順利開展打下堅實的基礎。