1、CORS 技术在南湖水库测量中的应用摘要：简要阐述了 CORS 技术的作业方法，通过其在南湖水库测量中的应用，介绍了用 CORS 技术进行图根测量、横断面测量的方法，对影响 CORS 测量精度的因素进行了分析，并提出了相应的对策。 关键词：CORS；图根测量；横断面测量；精度分析 Abstract: This paper briefly describes the CORS technology method, through its in South Lake Reservoir measurement, introduced the use of CORS technology mappi
2、ng measurement, cross-sectional measurement method, the effects of CORS factors of measurement accuracy are analyzed, and the corresponding countermeasures were put forward. Key words: CORS; Figure root measurement; Cross-sectional mensurement; Precision analysis 中图分类号:U452.1+4 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况
3、山东聊城是风景秀丽的江北水城，多年来，东昌湖的水源主要是引黄调水。南水北调东线一期工程穿城而过，为引长江水入东昌湖，市政府决定在南水北调供水路线的东侧（聊城南环）建设一个较大型水库(南湖水库)，以方便蓄水。我单位承揽了该工程 9.5 km2 的 1:1000 比例尺地形图测量和横断面测量任务。测区位于聊城南环两侧，地面平均海拔33 米左右。位于东经 116，北纬 3640，地势平坦。村庄 6 个，由于正值玉米等高杆作物生长旺季，树木茂密，人工地形地貌比较复杂，通视困难，给测绘工作带来一定的困难，若用传统的测量方法，效率低且费时、费力。我们决定用省 CORS 系统进行图根控制测量和野外地形碎部测
4、量。 2 仪器介绍 本次测量使用 3 台拓普康公司的 TopCon HiPer 双频 RTK GPS 接收机和 2 套南方公司生产的灵锐 S82 GPS RTK 接收机，仪器标称精度为 RTK实时定位精度：平面：10mm+1.5ppmD；高程：20mm+1.5ppmD。不再使用原来的电台模式，而使用山东省卫星定位综合服务运营中心提供的移动卡，运用 CORS 系统进行测量。 3 CORS 技术简介 CORS 为 Continuously Operating Reference Stations 的英文缩写，翻译为中文为“连续运行参考站” 。CORS 是利用全球导航卫星系统（Global Navi
5、gation Satellite System，以下简称 GNSS） 、计算机、数据通信和互联网络等技术，在一个城市、一个地区或一个国家根据需求按一定距离建立长年连续运行的若干个固定 GNSS 参考站组成的网络系统。连续运行参考站系统是网络 RTK（Real-Time Kinematic）系统的基础设施，它不仅是动态的、连续的空间数据参考框架，同时也是快速、高精度获取空间数据和地理特征的设施之一。CORS 系统是在全球 IGS 站网技术的启发下建立的长年连续跟踪 GPS 卫星数据的参考站网，由多个 GPS参考站组成；主要通过因特网和无线通信网络向系统覆盖的服务区内用户提供参考站坐标和参考站 G
6、PS 观测数据，用户通过因特网下载 CORS 若干参考站数据进行事后精密定位，也可以接收数据播发站对载波相位观测数据进行实时精密定位。连续运行参考站系统有一个或多个数据处理中心，各个参考站与数据处理中心之间具有网络连接，数据处理中心从参考站采集数据，利用参考站网软件进行处理，然后向各种用户自动发布不同类型的卫星导航原始数据和各种类型 RTK 改正数。 4 CORS 技术应用前准备 4.1 正确设置接收机内的各种参数、进行观测前应按照 SDCORS 运营中心提供的有关参数，对手簿控制器、通讯模块进行设置、进行接收机、手簿控制器及网络控制中心之间的数据链接与传输检查。 4.1 求取转换参数,由于
7、SDCORS 系统的基准坐标是采用 CGCS2000 坐标，在作业前根据项目设计的指标，进行转换参数的求取，我们选了 8个能覆盖整个测区且点位分布均匀的 C 级 GPS 点，利用该 8 点的平面坐标和大地坐标，求得的平面坐标转换残差2cm，高程转换的残差3cm，尺度比 值很接近于 1，?-1?1/40000，保证了测量成果的精度。 5 CORS 技术应用 根据项目具体任务要求和测区地形、交通状况收集测区资料并分析研究、现场踏勘、按优化设计原则和相关规范的要求进行图上设计。根据卫星星历预报，制订了合理的观测计划，对个别有较多或较大障碍物的测站，评估了障碍物对 GPS 观测可能产生的不良影响。对仪
8、器的基座圆水准器和光学对中器、信号灯、按键和显示系统、接收机锁定卫星时间长短、信号强弱等项目进行检验，完全合乎要求。 5.1 图根控制测量 根据项目技术要求，控制网平面坐标采用 1980 西安坐标系，中央子午线采用 116，高程系统采用 1985 国家高程基准。PDOP 值6，卫星截止高度角15，图根点的选点埋石等各项操作严格按照相关规范精度要求和方便测量作业施测，尽量不选择在隐蔽地带、成片水域和强电磁场干扰源附近。在通过桥涵或高大树林时会出现失锁的情况，重新初始化后在已测点位或高等级控制点进行检核，确认无误后再进行测量。流动站在采集数据时避免晃动，摆设脚架，基座整平对中，且每点观测2 个测回
9、，每测回观测两次，每次均重新初始化，每个图根点的观测历元数都在 30 个以上，如果两次观测误差平面2cm，高程3cm，求各测回观测值的平均值作为最终成果，所有的观测均在 RTK 固定解稳定收敛后进行，执行“首次固定不记录，二次固定再记录” ，时刻关注系统状态，发现问题及时采取相应措施。 5.2 横断面测量 外业观测：为了更准确地求取水库施工时的挖填土方工程量，也为编制预算造价提供依据，需对测区进行横断面测量，测区面积达9.5km2，南北长约 3.5 公里，东西宽约 2.7 公里，由于正值玉米等高秸秆作物生长旺季，如果用传统的全站仪或水准仪测量横断面，通视非常困难，所以考虑用 COSR 技术利用
10、 GPS RTK 测量坐标的方式进行。为方便作业，预先在在测区四周测量坐标，然后由内业解算出每 50 米间隔的断面线的两端点坐标，导入 RTK 手簿，利用 GPS RTK 的线放样功能，在该断面线上测量点的坐标，为保障测量土方量的数值准确，平坦地区每 15米测一点，地形地貌复杂地区，根据实际情况适当加密点，流动站对中杆的圆气泡严格稳定居中，所有观测均在 RTK 固定解稳定收敛后进行，每点观测 2 个测回，每次采集 25 个历元，观测点的最终成果为各测回的平均值，即提高了工作效率，又保证了测量成果的精度。 内业数据处理及横断面图的生成：将测量的坐标转换成如下格式，然后由水利规划设计软件包（断面
11、CAD2002）软件进行断面图的绘制、套设计断面进行土方量的计算。 0+4,0+4,501388.194,4036664.377,35.861 0+4-1,501405.217,4036655.6,35.479 0+4-2,501409.761,4036653.549,33.514 0+4-3,501418.504,4036648.945,33.168 0+4-4,501422.09,4036647.026,35.254 0+5,0+5,501431.567,4036754.633,35.849 0+5-1,501445.879,4036746.998,35.972 0+5-2,501451.
12、753,4036743.992,34.206 0+5-3,501459.524,4036740.157,32.618 0+5-4,501474.273,4036732.573,32.623 5.3 地形图碎部测量 利用 RTK 主要进行野外地形测量，根据测区的地形地貌情况，进行碎部点采集，流动站对中杆的圆气泡严格稳定居中，所有观测均在 RTK固定解稳定收敛后进行，每点观测 2 个测回，每次采集 15 个历元，将各测回的平均值作为观测点最终成果。地形图内业用南方 CASS7.0 进行编辑处理。 6 成果质量检查及精度分析 6.1 外业检查 利用 RTK 测量控制点很大程度上是为满足图根导线布设需
13、要，我们用全站仪作为辅助手段进行检验，在 GPS RTK 测量工作完成后，为了检查 GPS RTK 技术测量成果的精度，用经过专门的仪器检定检验机构检验合格的 2级全站仪观测 RTK 对点的边长、高差及 3 个以上互为通视点的夹角。外业检验采用相同精度的方法进行，部分检验结果如下表 6.2 内业数据检验 非 WGS84 系统作业时系统转换的正确性检查（转换点的选取及坐标正确性检查、系统转换残差的检查） ； 初始化卫星数、PDOP 值的检查； 天线高输入的正确性检查（天线类型、天线高量取方式以及天线高量取位置输入的检查、测前、测后天线高较差检查） ； 重复观测记录数据内符合情况检查。 7 作业中
14、的问题及对策 在长时间不能获得固定解时，应断开通讯链接，重启 GPS 接收机再次进行初始化操作。重试次数超过 3 次仍不能获得初始化时应取消本次测量，对现场观测环境和通讯链接进行分析，可选择现场附近观测和通讯条件较好的位置重新进行初始化操作。 为了得到更好地测量成果，求解转换参数联测的三维坐标控制点要能覆盖整个测区，分布要均匀合理，还要有足够的数量，求解转换参数的平面和高程残差均应在厘米级。 在通过桥涵或高大树林时会出现失锁的情况，重新初始化后要在已测点位或高等级控制点进行检核，确认无误后再进行测量。 8 CORS 技术的优势 传统的 GPS RTK 测量是利用电台模式进行，但是流动站的作业半
15、径有限，且距离电台越远精度就越低，利用 CORS 系统进行作业时，就克服了上述缺陷，而且 CORS 系统 24 小时不间断向外发射差分信号，传统的电台模式每天都要进行校正，每次校正前后所测点的精度相对来说不一样，不能保证测区内所有测点具有相同精度。 利用 CORS 技术还可进行静态等测量作业，不用象传统的静态测量模式那样利用边连接或点连接，需要频繁地进行搬站，不但需要的仪器多，还需配备较多的交通工具，只要一台 GNSS 接收机就可进行毫米级、厘米级、分米级、米级的实时、准实时的快速定位或事后定位。 CORS 全天候地支持各种类型的 GNSS 测量、定位、变形监测和放样作业。可满足覆盖区域内各种地面、空中和水上交通工具的导航、调度、自动识别和安全监控等功能，服务于高精度中短期天气状况的数值预报、变形监测、地震监测、地球动力学等。连续运行参考站系统还可以构成国家的新型大地测量动态框架体系和构成城市地区新一代动态参考站网体系。 参考文献： 1 徐绍铨，张华海，杨志强，王泽民编著. GPS 测量原理及应用M. 武汉大学出版社，1998. 2 GB/T 183142009. 全球定位系统（GPS）测量规范S. 3 GB12898-2009国家三、四等水准测量规范 4 CJJ/T 73-2010卫星定位城市测量技术规范 5 SL 52-93水利水电工程施工测量规范
