以CORS技术在城市勘测中的应用为研究对象,分析了CORS技术的特点、工作原理及技术优势,对CORS技术在控制测量、房产地籍测量、土地勘测定界、数字化测图和城市规划及放线等方面的应用
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 10:10 热度：
CORS在城市勘测中的应用与研究 参考文献
( 1.卢晓波 2.赵贤阳 ；3.叶剑平 )
【摘要】以CORS技术在城市勘测中的应用为研究对象,分析了CORS技术的特点、工作原理及技术优势,对CORS技术在控制测量、房产地籍测量、土地勘测定界、数字化测图和城市规划及放线等方面的应用作了研究。
【关键词】CORS 网络RTK 城市勘测
1.前言
随着空间技术和信息技术的飞跃发展，“数字城市”乃至“数字地球”已经越来越受到人们的重视。全球导航卫星系统（GNSS）可以为空间信息数字化提供高精度、统一的空间参考框架和高效率的数据采集手段。区域连续运行卫星定位服务系统是在传统GNSS差分（单基准站差分）定位的基础上快速发展起来的一种基于多基准站（或称参考站）的区域卫星定位增强系统，称为连续运行参考站网(Continuously Operating Reference Stations，简称CORS)。该系统可使用多种通信手段，包括无线电数据链、电话固网、GSM流动网以及NTRIP（Internet RTK）等方式播发实时差分改正信息。
作为基础地理信息框架的重要组成部分，CORS通过在一定范围内建立若干个连续运行的永久性参考站，通过网络互联构成网络化的GNSS 综合服务系统。该系统不仅可以向各级测绘部门提供高精度、连续的空间基准，同时可为社会各行业如城市规划、国土管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、交通监控提供迅速、可靠、有效的空间位置信息服务。
2.CORS系统的工作原理
CORS 是在一个较大的区域内均匀的布设多个永久性的连续运行 GPS 参考站,构成一个参考站网, 各系统的工作原理参考站按设定的采样率连续观测,通过数据通信系统实时的将观测数据传输给系统控制中心,系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析,然后对整个数据进行统一解算,实时估算出网内的各种系统误差改正项(电离层、对流层、卫星轨道误差)获得本区域的误差改正模型，然后向用户实时发送GPS改正数据,用户只需要一台GPS接收机,便可实时或事后得到高精度的可靠的定位结果。CORS 目前主要的几种网络RTK 技术有虚拟参考站(VRS) 技术、主辅站技术(i-M AX )、区域改正参数(FKP ) 技术和综合误差内插法技术等 。
3.CORS在城市勘测中的应用研究
连续运行卫星定位系统 (CORS )能够全年365天,每天24 小时连续不断地运行,全面取代常规大地测量控制网。用户只需一台GPS接收机即可进行毫米级、厘米级、分米级、米级的实时、准实时的快速定位、事后定位。全天候支持各种类型的GNSS测量、定位、变形监测和放样作业。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基准站网体系。因其高效率、高精度、高可靠性和低成本的特点,在城市勘测中得到了广泛的应用 。
3.1在控制测量中的应用
(1)目前，城市控制形成了已有的城市固定框架网 GPS参考站动态电子网和常规加密网共存的局面,并都在发挥作用。CORS定位在控制测量应用方面主要用在取代常规的一、二级导线和图根导线，由于现场作业可能是多种控制点共用,因此应保证不同施测方式同级别控制点的点位精度的一致性。
(2)当利用CORS定位点作为常规光电导线的起始数据时, 应使两控制点距离大于导线平均边的 4 倍以上,并做双次观测,避免最大相邻导线点相对误差超限制和导线的全长相对闭合差超限。
(3)当利用CORS定位点直接作为一个工程的控制时,应以点组的形式布设,并尽量保证点位之间的通视,于利用常规仪器进行精度检测。
(4)作业实践表明,施测常规导线精度的控制点,利用CORS的成本只是传统光电导线的l/3左右,并且时间大大缩短。
3.2 在房产地籍测量中的应用
房产及地籍测量是精确测定土地权属界址点的位置,同时测绘供土地和房地产管理部门使用的大比例尺的地籍平面图和房产分幅图, 并量算土地和房屋面积，地籍和房产测量中应用CORS 技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍与房产分幅图,能实时测定有关界址点及特征点坐标或导线起始点坐标，都能达到要求的厘米级精度；在街道狭窄、 植被茂密、 建筑遮挡等不适宜 RTK作业区域可以利用全站仪进行加密控制点后, 使用全站仪，测距仪等测量工具,采用解析法或图解法进行细部测量。
3.3 在土地勘测定界中的应用
工程建设用地的土地勘测定界是根据土地征收、征用、出让、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作的需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状、计算用地面积,为国土资源行政主管部门用地审批和地籍管理等提供科学、准确的基础资料。
CORS系统是现代建设工程用地勘测定界的基础设施,利用GPS-RTK接收机登陆CORS网络进行界址点测量完全能满足勘测定界的精度要求。利用CORS进行野外勘测, 既体现出高精度、网络化GPS系统的价值,又能提高测量工作效率。在工程实践中利用网络RTK技术进行勘测定界放样,能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性, 同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序,特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。
3.4 在数字化测图中的应用
地形测图是为城市、矿区以及为各种工程提供不同比例尺的地形图, 以满足城镇规划和各种经济建设的需要。
网络RTK技术的应用, 在城市大比例尺基本地形图采集和更新模式上也产生了新的作业模式 。用常规的测图方法通常是先布设控制网点,这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。最后依据加密的控制点和图根控制点,测定地物点和地形点在图上的位置并按照一定的规律和符号绘制成平面图。CORS 技术的出现, 可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标.特别是应用CORS 技术,可以不布设各级控制点,作业员用在直接用流动站便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图,然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。
3.5 在城市规划及放线中的应用
网络RTK在城市规划测量中有着广泛的运用,比传统的测量仪器,有着高效、高精度等特点，网络RTK 测量技术用于市政道路中线放样,放样工作一人也可完成，将线路参数如线路起终点、坐标曲线转角、半径等输人RTK的外业控制器, 即可放样。放样方法灵活,即能按桩号也可按坐标放样,并可以随时互换，放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移动,直到满足放样的精度要求为止。
4.结论及建议
CORS系统的建立使用户不再需要架设自己的基准站,节省了测绘成本，降低了工作强度，提高了工作效率。CORS参考站通过对多个连续运行基准站的长时间观测,建立复杂的误差模型,以及联测周边的国家控制点。其精度以浙江省省 CORS系统为例，在覆盖范围内的RTK定位精度优于设计指标,平面内符合精度优于1cm, 外符合精度优于2cm; 高程内符合精度优于2cm, 外符合精度优于3cm, 在网内及网外25km 内定位精度分布均匀，网络RTK定位能在各个时段均能满足用户需求。但在实际生产过程中也CORS系统存在一些问题：
( 1 ) 在部分区域移动信号覆盖微弱或移动信号交叉覆盖的地区往往有时接收不到差分信号,有时要长时间等待才能接收到差分信号。
( 2 )在CORS覆盖范围内,绝大部分都能做到开机后快速定位,得到所需要的固定解,但也在野外工作中发现,有时在移动信号覆盖很好的区域,会发生长时间无法连上主机的现象,这一现象是否是由系统造成的还需更多的实验与验证。
5.结语
CORS系统的建设及应用是城市勘测技术的一重大改革, 彻底改变了过去城市测量静态的、平面加高程的定位方式,真正实现了城市实时三维空间定位,极大地提高测绘生产效率,也为城市测绘现代化的发展提供了方向, 搭建了城市三维导航定位的空间基础平台。为构建“数字城市”地理空间奠定了基础框架。
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[2] CH /T 2008- 2005 . 全球导航卫星定位系统连续运行参考站网建设规范 [S] .
[3] GB /T 18314- 2001 . 全球定位系统 ( GPS)测量规范 [S].
