王磊(新鄭市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局,河南新鄭451199)
CORS技術(shù)的道路測量應(yīng)用和發(fā)展探討
王磊
(新鄭市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局,河南新鄭451199)
摘要:CORS技術(shù)在綜合分析運用全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)以及RTK(RealTimeKinematic)技術(shù)的基礎(chǔ)上對道路工程進行了更為精準(zhǔn)的測量與數(shù)據(jù)參數(shù)分析,提高了子系統(tǒng)用戶的便捷性與準(zhǔn)確性,文章結(jié)合實際道路測量對CORS技術(shù)進行了分析與探討。
關(guān)鍵詞:CORS技術(shù);道路測量;基準(zhǔn)站;參考站??
全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)以及RTK(RealTimeKinematic)技術(shù)的快速發(fā)展給我國道路測量路政建設(shè)提供了諸多便利,極大程度上提高了工程作業(yè)效率與測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度,然而RTK技術(shù)本身也存在諸如單基站作業(yè)、測量精準(zhǔn)度有待提高等技術(shù)瓶頸,而連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)(CORS)技術(shù)則可在極大程度上克服以上弊端,實現(xiàn)工程道路測量的專業(yè)化、高效化、精準(zhǔn)化。
CORS技術(shù)(ContinuouslyOperatingReferenceSystem)是一種在全球定位系統(tǒng)CNSS(或GPS)技術(shù)基礎(chǔ)上得以應(yīng)用發(fā)展并綜合衛(wèi)星定位技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)等高新科研成果的服務(wù)項目綜合手段,它通過在區(qū)域范圍內(nèi)建立一系列相關(guān)聯(lián)的連續(xù)運行參考站、數(shù)據(jù)通信鏈路、數(shù)據(jù)中心和用戶終端局域網(wǎng)絡(luò)來對互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)信息進行實時分析解算,并綜合利用GPS定位技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)來實現(xiàn)定位、導(dǎo)航與氣象預(yù)測,還可通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來對GPS觀測值(載波相位、偽距)信息參數(shù)值進行數(shù)據(jù)鏈接、傳輸與解算。CORS工作原理是:通過在設(shè)定局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)定若干個持續(xù)運行的GPS參考站來為數(shù)據(jù)控制通信中心提供及時而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)值與參數(shù)值,系統(tǒng)控制中心需對各站點數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和統(tǒng)計分析,對網(wǎng)內(nèi)采樣率以及系統(tǒng)誤差改正項(電離層、對流層、衛(wèi)星軌道誤差)進行模型解算與數(shù)據(jù)分析,而用戶只需利用移動GPS接收機即可獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。參考站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理中心系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)以及用戶應(yīng)用系統(tǒng)是CORS系統(tǒng)的四大子系統(tǒng),它們之間通過互相傳輸鏈接通信信息與參數(shù)值構(gòu)成統(tǒng)一局域網(wǎng),從而為用戶提供精準(zhǔn)參數(shù)值。其中參考站子系統(tǒng)利用計算機、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、防雷放電涌設(shè)備及信息傳輸系統(tǒng)來為數(shù)據(jù)處理中心提供可靠參考值;數(shù)據(jù)處理中心子系統(tǒng)可利用基準(zhǔn)站提供的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)儲存與評價分析,綜合運用RTK技術(shù)為用戶提供有效參數(shù),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)故障預(yù)測分析系統(tǒng)進行遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警,還可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)局域坐標(biāo)系高程系統(tǒng)轉(zhuǎn)換服務(wù)、工程測量計算對數(shù)據(jù)進行精密處理分析,通過系統(tǒng)核心軟件對惡意網(wǎng)絡(luò)進行攔截與監(jiān)管;數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)通過采用GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)將基準(zhǔn)站參數(shù)數(shù)據(jù)進行傳輸,而用戶應(yīng)用子系統(tǒng)可通過GPS天線接收衛(wèi)星數(shù)據(jù),獲取準(zhǔn)確衛(wèi)星坐標(biāo)參數(shù)。
CORS技術(shù)通過利用網(wǎng)絡(luò)局域式的各基準(zhǔn)站進行實時動態(tài)觀測與數(shù)據(jù)信息記錄傳輸在極大程度上提高了軟件處理的精確性與野外測量的準(zhǔn)確性,相比傳統(tǒng)GPS定位測量提高了測量精度與數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確度,通過結(jié)合使用網(wǎng)絡(luò)RTK、CORS技術(shù)可對任何基準(zhǔn)站范圍內(nèi)的測量數(shù)據(jù)進行定位于坐標(biāo)分析,提高勘測檢驗準(zhǔn)確率。利用CORS技術(shù)對野外開闊路段進行道路勘測時,只需進行簡單內(nèi)業(yè)處理即可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制點與參考站尋找過程,從而實現(xiàn)對測量線的快速測量。在工程測量放樣階段,傳統(tǒng)模式需進行逐個點測量,并且操作步驟復(fù)雜、通視性差,利用CORS技術(shù)則可將施工勘測范圍的空間位置、平面位置分析的更為精確。使用CORS進行建筑物放樣時,可以實時獲得所在點位的大地坐標(biāo),并且可以通過建筑物的角點坐標(biāo)實時檢核建筑物的幾何結(jié)構(gòu)以及建筑物之間的關(guān)系。通過實地測量,先使用蘇一光OTS812全站儀精測兩次,求出平均值,然后使用天寶5700進行基于CORS的網(wǎng)絡(luò)RTK測量,并將兩種方法的測量結(jié)果進行對比。實測中,基準(zhǔn)站設(shè)立在公路旁邊的一棟建筑頂端,所有數(shù)據(jù)均精確至毫米級別。使用CORS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可大幅減少施工人員、縮短施工周期、減少機器耗費度,為用戶提供更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參數(shù)值。
在數(shù)據(jù)處理方面,BERNESE和AUSPOS是最為常用的數(shù)據(jù)分析軟件,可更為便捷、有效地對大型GPS任務(wù)數(shù)據(jù)進行處理分析與數(shù)據(jù)傳輸,尤其是市政以及野外道路勘測施工方面,BERNESE軟件處理系統(tǒng)更能體現(xiàn)出優(yōu)越性,傳統(tǒng)的探測探地雷達(dá)或聲納無法實現(xiàn)管線探測與管線測量同時進行,大大減低了施工效率,而通過使用CORS技術(shù)則可同步進行管線探測與管線測量,并與GPS流動站實現(xiàn)一體化處理分析,大大提高了工程作業(yè)的精準(zhǔn)性與有效性。從測量精準(zhǔn)度而言,CORS技術(shù)可對基線邊超過1000km的GPS連續(xù)運行參考站網(wǎng)絡(luò)進行精密數(shù)據(jù)分析與定位服務(wù),在觀測使用過程中,通過對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行科學(xué)分析與質(zhì)量檢測則可提供更為精準(zhǔn)的測量信息。CORS技術(shù)應(yīng)用范圍在我國目前還處于亟需優(yōu)化階段,尤其是在管理上易出現(xiàn)各種漏洞與區(qū)域網(wǎng)絡(luò)弊端,再加上我國目前缺乏一套完善的關(guān)于國家衛(wèi)星連續(xù)運行參考站網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的規(guī)定章程,從而導(dǎo)致各個地區(qū)不同部門之間不能實現(xiàn)真正溝通與配合,缺乏統(tǒng)一規(guī)劃性,給基準(zhǔn)站的建立以及信息資源的共享帶來了較大瓶頸,因此,應(yīng)該倡導(dǎo)政府各部門積極統(tǒng)籌配置CORS衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃,進行統(tǒng)一規(guī)劃與聯(lián)合,從根本上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息自由化、合作化、共贏化道路。
參考文獻:
[1]宋雷,宋黎民.CORS原理及道路工程測量應(yīng)用分析[J].山東交通學(xué)院學(xué)報,2012(03).
[2]汪偉,史廷玉,張志全.CORS系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展及展望[J].城市勘測,2013(03).
[3]馮鐘鳴,惠理軍.CORS在工程測量中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].中國水運(下半月),2011(04).
[4]趙小陽,孫穎,王天應(yīng).CORS系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)范及工程實例研究[J].科技資訊,2012(01).