建材发展导向2015年l1月上 地勘・测绘 浅谈CORS网技术与实际工程中的应用 谢龙 (江西省煤田地质局二二三地质队江西鹰潭335000) 摘要:随着CORS网技术的发展和普及,它在测量中的作用越来越重要,凭借其灵活、高效、高精度的定位服务,逐 渐为人们所重视,本文主要阐述了CORS网工作原理、技术优势及在实际工程中的应用实例。 关键词:CORS系统;RTK;定位服务;原理;高精度 中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:1672—1675(2015)21-0295—02 l引言 CORS是利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定 位服务综合系统(Continuous Operational Reference System,缩写 机和船舶的精密导航; (8)GPS的有效服务范围得到了较大的发展。 CORS已然是城市信息化的总要组成部分,并由此建立起城 为CORS),CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系 市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架,从而从实时 CORS系统能使更多的 统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成,各基 的空间信息面上实现城市真正的数字化,准站与监控分析中心问通过数据传输系统连接成一体,形成专 部门和更多的人使用GPS高精度服务,它是城市经济建设中发 用网络。随着CORS网的技术飞速发展与普及应用,它在测量中 挥重要作用,并由此带给城市巨大的社会效益和经济效益是不 的应用已经越来越重要了,成为了现代测量中必不可少的一部 可估量的,它必将成为城市进一步提供良好的建设和投资环境,分。 可以对工程建设实时、有效、长期的变形监测,对灾害进行快速 预报,CORS项目为城市诸多领域如气象、车船导航定位、物体跟 2 CORS系统工作原理 利用多个基站构成~个基准站网,在系统内组成差分观测 值,借助广域差分GPS和具有多个基准站的局域差分GPS的基 踪、公安消防、测绘、GIS应用等提供精度达厘米级的动态实时 GPS定位服务,其极大地加快该城市基础地理信息的建设。 本原理和方法来减弱或消除各种误差的影响,同时根据用户流 动站的概略位置生成一个虚拟的参考站来改正流动站的各项误 4江西省CORS网下的RTK在实际工程中的 应用 在江西省全境共建立62个GPS基准站,1个系统控制中心 差,并在动态环境下完成流动站模糊度的搜索求解,在整周末知 4.1江西省CORS网简介 数固定后即可进行每个历元的实时处理,只要能保持4颗以上 卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形,则流动站可实现达 和2个数据处理中心,平均站间距为60.9km,实现全省统一的空 到厘米级的定位结果。 间定位基准和空间数据获取平台,在全省范围内,向各行业用户 提供厘米级的定位服务。 3系统优势 势体现在: CORS系统彻底改变了传统RTK测量作业方式,其主要优 4.2网络RTK平面及高程控制测量流动站的技术要求 (1)网络RTK的流动站应获得系统服务的授权; (1)为城市测绘工作提供了一个统一的基准,能够从根本上 解决不同作业、不同部门之间坐标系统的差异问题; (2)采用连续基站,用户随时可以观测,使用方便,提高了工 作效率; (3)拥有完善的数据监控系统,可以有效地消除系统误差和 (2)网络RTK的流动站应有效服务区域内进行,并实现与服 务控制中心的数据通信; (3)用数据采集器设置流动站的坐标系统转换参数,设置与 基准站的通信; (4)RTK的流动站不宜在隐蔽地带、成片水域和强电磁波干 扰源附近观测; 周跳,增强差分作业的可靠性; (4)用户不需要单独假设GPS参考站,可进行单机作业,节 省开支; (5)RTK平面控制点测量流动站观测时应用三角架对中、整 平,每次观测历元数应不少于20个,采样间隔2 ̄5s,各次测量的 (5)使用固定可靠的数据链通讯方式,减少了噪声干扰; (6)提供远程INTERNET服务,实现了数据的共享; (7)扩大了GPS在动态领域的应用范围,更有利于车辆、飞 平面坐标较差应不大于4cm: (6)RTK平面控制点测量平面坐标转换残差不应大于±2cm; (7)数据采集器设置控制点的单次观测的平面收敛精度不应 ・295・ 地勘・测绘 大于2era: 建材发展导向2015年11月上 如表2 ̄3所示,平面坐标较差最大为27 m,高程较差最大 .(8)应取各次测量的平面坐标中数作为最终结果; 为3.7cm,均小于5cm,符合本次煤矿矿界核查测量的要求。由此 可见,CORS网技术的应用,不仅满足了本次测量所需的精度要 求,更是极大的提高了工作效率,节省了时间、人力以及项目开 (9)高程控制点测量精度不应大于3。m。 4-3利用网络RTK做测区范围内的控制 项目位于江西省东北部上饶县,项目内容是对上饶县境内 支,尤其是对这种地形复杂的丘陵地带,使得项目可以按时或提 27家煤矿矿界进行年检,检查其采煤作业面和井下巷道是否在 前完成,提高了测量质量。 采矿区可证规定范围内;其27家煤矿中绝大多数是斜井开拓, 我们采用的测量方法是井上下联系测量,由于矿山大部分在山 5总结与展望 随着科技发展,CORS网技术越来越成熟,精度也会越来越 区或丘陵地带,用传统的方法做控制不仅费时费力,而且难以达 高,CORS的优势还将得到更好的提升,如未来多种星座的投入 到想要的精度。所以我们采用江西省连续运行参考站RTK流动 使用、通信系统性能进一步发展、区域似大地水准面精化的全面 站做各矿区的平面与高程控制,由于各矿区跨度比较大,所以我 实施、软件处理系统的进一步完善,在未来几年内有可能实现 们在每个矿区都做了3 4个控制点GPS三级控制点,27个矿区 CORS应用于智能交通和公共安全等,今后CORS系统将会逐步 共做了85个控制点,以满足本矿区井下巷道测量要求。 我们在测区范围内收集到国家C级控制点五个,并利用其 中V182、V186、V187、V172四个控制点进行七参数求解,得出 提供更广泛、更可靠、更高精度的坐标定位服务。 参考文献 WGS84坐标与1980西安坐标的转换参数,同时利用国家C级点 [1】汪伟,史廷玉,张志全.CORS系统的应用发展及展望[J].城市勘测, V185检查验证,验证结果如表1。 表I c级平面坐标检查结果 点号 已知点坐标(m) 测量点坐标(m) 坐标较差(cm) 2010(3). [2]张永奇,林卓,丁晓光,苏利娜.基于CORS系统的网络RTK技术原理 及应用[JJ_测绘标准化,2014(2). [3]李昌贵,吕志平,赵冬青,李健,石善斌.CORS网络互联及虚拟CORS X i Y I H X『Y l H △X △Y △H … }4093.906}2339.8111113.454}4093.925}2339.8121113.463 —1.9 _o.1 -0.9 如表1所示,转换参数的精度完全符合本次项目做控制点的 要求。 关键技术[J]_测绘通报,2008(1). [4F- ̄钟鸣,惠理军.CORS在工程测量中的应用及发展趋势Ⅲ.中国水运, 2010(4). 经对各矿区控制点测量数据进行坐标较差平差检验,坐标较 差中误差最大为3.7cm<5cm,符合国家GPS三级控制点要求精 度,为确保控制点数据可靠性,我们对其中4个矿区的八个控制 点进行了联测检查,检查结果如表2-3。 表2国家c级平面控制点与RTK三级平面控制点联测比较 所在 矿区 点号 湖山底 HSDl HSD2 HJW1 收稿日期:2015—10—15 作者简介:谢龙(1990一),男,助理工程师,本科,专业从事测量工 作。 原GPS测三级 控制点坐标(m) X Y 利用国家C级控制点联 坐标较差 系测量此点坐标(m) (era) X Y △X △Y 8302.590 8167.800 8302.602 8167.802 8373.509 8618.O21 8l 15.430 8373.525 7282.990 8618.032 81 15.451 7283.009 1.2 0.2 1.6 2 1 .黄金坞 1.1\ 19 HJW2 8595.556 6329.655 7359.960 8595.564 6031.510 6329.681 7359.980 6031.521 O.8 2.6 2.0 1.1 开发 KFl KF2 62q8.935 6l57_480 6298.962 6157,489 2.7 0.9 老虎岩 LHY1 LHY2 8033-23l 8057-851 3794.900 8033.244 3765.810 8O57.861 3794.903 3765.825 13 1.O 0_3 1.5 表3国家c级高程控制点与RTK三级高程控制点联测比较 所在矿区 湖山底 点号 HSD1 HSD2 已知点高( m) 测量高程( ) 高程较差△(H/era) l71.8o0 165.986 171.823 l66.005 -2.3 —1.9 黄金坞 HJW1 H,1W2 164.987 162.983 165.024 163.014 -3.7 —3.1 开发 KF1 KF2 199.592 2o9.054 199.628 209.082 —3.6 -2_8 老虎岩 LHYl LHY2 154.307 154.526 154.326 154.550 —1.9 -2.4 ・296・