单基站CORS的建设与应用分析.doc

1、单基站 CORS 的建设与应用分析摘要：本文简要介绍了广东惠州市规划勘测研究院单基站 CORS 系统的基本情况，对系统做了一个概述性的描述以及阐述在建设过程及在城市测量中的应用，总结了单基站 CORS 建设和应用过程中的一些具体措施和经验。 关键词：单基站 ，CORS 系统 ，CORS RTK ， 城市测量 Abstract: this paper briefly introduces the planning of guangdong huizhou survey research institute CORS of single base station system basic situ

2、ation, the system made a summary description of sex and on the construction process and in the cities of the application of the measurement, and summarizes the single base station CORS construction and application in the process of some concrete measures and experience. Keywords: single base station

3、, CORS system, CORS RTK, city measurement 中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号： 引言 随着 GPS 技术的飞速进步和应用普及，它在城市测量中的作用已越来越重要。当前，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，缩写为CORS）已成为城市 GPS 应用的发展热点之一。目前在我国已有不少区域和城市建立了 CORS 系统，CORS 系统可以提供全天候实时服务，但受到资金及转换参数保密等条件的制约，一些规模较小的单位无法建立多基站网络 CORS

4、系统。相比之下单基站 CORS 系统，只要较少的投资即可在一个中小城市建立一个 CORS 系统，该方式布局灵活、结构简单、投资较少，并且易于维护和管理，一旦建立虚拟参考站系统的条件成熟，只要进行系统软件的升级，花费不大的投资，单基站系统即可轻松地升级虚拟参考站网络系统。 1 单基站 CORS 系统的建立 惠州市规划勘测研究院于 2009 年 5 月在惠城区建立了单基站 CORS系统，该系统主要服务于惠城区的建（构）筑物规划放样、地形图的修补测等工作。该系统采用无线接入方式，当数据服务中心不处于控制区域中心时，基准站通过无线的数据通讯方式接入服务器，基准站的差分数据通过 GPRS/CDMA 传送

5、到服务器，基准站的选址更加灵活方便，甚至可以移动到合适位置，扩大作业范围，并且扩展升级方便。基准站建立在 19 层高的华商大厦的楼顶上，周围视野开阔，附近没有大面积水域或强烈干扰卫星信号接收的物体，适合 GPS 接收机对卫星信号的接收和差分等信号的发射。该系统采用中海达成熟 GNSSRTK 主机、抗多路径抑制板，以 220V 交流电 24 小时供电。该模式充分利用已有机型设备，建站工程量小、周期短。参考站主机还可取下来做流动式 RTK 系统基准站，一机多用。 2 参数的获得 在整个建设过程中，求转换参数至关重要。根据设计原理，需要求出基站作业范围内转换参数。考虑到惠州市的地形情况以及主要的工作

6、需求，在基准站周围 30 千米半径范围内，共选择了 22 个 GPS D 级点和3 个水准点和基准站进行联测，整体平差后，得到基准站的 WGS84 坐标，以及 WGS84 到惠州坐标系之间的整体转换七参数，七参数适用于控制网范围内的任何位置进行作业。 图 1 控制网图 3 单基站 CORS 系统的精度分析 在惠州市网络覆盖范围里选取现有的具有精确已知地方坐标的控制点进行 RTK 测量，比较测量结果与已知值（以已只点为真值）的差异。 经测试，在离基准站距离 10km 的半径内，精度较好，基本能达到平面 3cm；高程 4cm 的精度；在离基准站 10km 至 30km 的半径范围内，并且位于控制网

7、内，误差来源主要由两部分组成，一为基准站的点位误差为5.8cm 以内，一部分为仪器的固有误差平面 1+1ppm，高程 3+1ppm，这部分误差平面在 4cm 内，高程在 6cm 内，所以在控制网内，最大误差可控制在平面 10cm，高程 12 以内，在精度高的已知点附近测量精度较高，精度较差的已知点附近测量则精度较差；控制网西边的网外精度较差，如果想要得到较高精度时，应该临时到附近的两个已知点上求解一组四参数进行转换，从而得到比较好的测量精度。 4 单基站 CORS 系统在城市测量中的应用 单基站 CORS 系统的本质就是 RTK 技术的延伸和发展，即将 RTK 的基站固定，基站向各流动站发送的

8、各种信号和信息由电台发送改为移动信号网络传播，使得流动站的范围增大，一般单基站 CORS 系统可有效覆盖方圆 30-50KM（以基站为圆心） 。单基站 CORS 系统具有自动化程度高，精度高，覆盖面积大等优点，倍受测量员的欢迎，原来全站仪测量要 23个人作业，现在可以做到一个人就能测量，基本上做到开机就可以测量。（1）控制测量 常规控制测量如三角测量、导线测量，要求点间通视，费工费时，而且精度不均匀，外业中不知道测量成果的精度。而用单基站 CORS 技术进行控制测量既能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。应用单基站 CORS 技术进行实时定位可以达到厘米级的精度，

9、因此，除了高精度的控制测量仍采用 GPS 静态相对定位技术之外，CORS RTK 技术即可用于地形测图中的控制测量，地籍和宗地测量中的控制测量。我院在建筑物规划放样中，用 CORS RTK 进行首级控制测量，测量点位精度达到厘米级，而且各点位之间不存在误差累计，能满足施工放样的需求。 （2）界桩与道路中线放样 CORS RTK 用于点及线路放样，放样工作一个人就能完成，电子手簿有多个放样程序，只要根据工作的要求把点坐标或线路的起点，终点，转折点和曲线半径等数据输入电子手簿，根据电子手簿的提示移动，就能轻松的放样。在 2010 年中，我院对全长 18 km 的省立 3 号绿道惠城区段进行道路中线

10、放样，甲方要求每 20m 放一个点，此任务重，时间急，我院投入 2 台 CORS RTK 流动站，3 天完成了任务。CORS RTK 在界桩放样上也有明显的优势，在惠城区河桥工业区界桩放样中，2 天就把 30 个界桩放样出来。与常规全站仪放样相比，无须先做控制测量，不受通视条件约束，大大降低成本，节省了人员，提高了效率。 （3）数字地形图测量 传统的数字地形图测量都要遵循“先控制后碎步，从整体到局部” ，这种模式较费时费力；现在采用 CORS RTK 编码法测图，在地形不复杂，比较开阔的地方，只需要一个人就能完成。惠州市东江高新科技工业区1：500 地形图测绘，该工业区总面积 2.4k?，地势

11、平坦，多为平整开阔地和内部道路.我院投入 3 台 CORS RTK 流动站，3 名测量员，4 天完成了全部的外业工作。此次测量中大部分细部点都能直接采集，对于个别隐蔽或信号不好的细部点，可以采用间接测量的办法来完成，一般多采用距离交会法（图 2） ，即通过测量辅助点 F1，F2 及丈量边长 S1 和 S2 来达到解求隐蔽点 P 的目的。 5 体会 （1）单基站 CORS 系统无论是在测量精度、测量效率、测量的灵活性都具有较大的优越性，自该系统投入使用以来，深受我院测量人员的欢迎，在我院的日常生产测量中，特别是在规划放样及规划验收工作中发挥着重要的作用，不仅提高我们的工作效率，而且减低了我们的劳

12、动强度。 （2）由于 CORS RTK 所采集的各点均为独立观测，缺乏必要的检核条件，有时会出现“假固定”现象，即屏幕上显示满足精度要求的固定解，但实际测量的坐标值是错误的，有的差十几厘米，有的差到几米甚至更大，因此在测量中，特别是在控制测量中，必须进行可靠性检查，在使用 CORS RTK 进行控制测量时，观测次数（不同时段）要两次，每次观测初始化两次，两次初始化成果必须野外比对结果，比对值为两次初始化采集的最后一个历元坐标，较差必须小于 M0 ,根据双观测值之差求观测中误差来判断 CORS RTK 的精度。 参考文献： 1 黄俊华，陈文森. 连续运行卫星定位综合服务系统（CORS）建设与应用. 北京：科技出版社，2009 2 黄毓，董龙桥. 韶关市测绘院单基站 CORS 系统的建立与应用. 城市勘测，2010（3） 3 城市测量规范，CJJ8-99RTK