基于CORS的城市中某小區(qū)工程測量研究

高文靜

摘 要：本文基于筆者多年從事工程測量的相關工作經(jīng)驗，以單基站CORS在工程程測量中的應用為研究對象，結合南方單基站的系統(tǒng)組成、系統(tǒng)設置及測量實踐對其應用環(huán)節(jié)進行了詳細的剖析，全文是筆者長期實踐工作基礎上的理論升華，相信對從事相關工作的同行能有所裨益。

關鍵詞：單基站 CORS 小區(qū) 測量

中圖分類號：TB22 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）05（c）-0000-00

1 引言

隨著GPS技術的日臻成熟和通信技術、信息技術、計算機技術的迅猛發(fā)展，目前在我國已有不少區(qū)域和城市已經(jīng)建立了多基站連續(xù)運行GPS基準站系統(tǒng)（簡稱CORS），CORS系統(tǒng)可以提供全天候實時服務。但由于受經(jīng)濟條件和自然條件的限制，部分地區(qū)或城市在短時間內(nèi)還無法建立CORS系統(tǒng)，甚至由于CORS系統(tǒng)獨立運行而難以享受相應的便捷服務。單基站連續(xù)運行GPS基準站系統(tǒng)（簡稱單基站CORS）布局靈活、結構簡單、即用即建、投資較少，并且易于維護和管理，不僅可獨立使用，而且可以隨時升級并網(wǎng)為多基站連續(xù)運行基準站網(wǎng)系統(tǒng)。本文結合在成都某新建小區(qū)建立的南方單基站CORS系統(tǒng)應用進行剖析。基站選址在某塔樓的固定水泥墩上。

2 南方單基站CORS系統(tǒng)組成

單基站CORS系統(tǒng)，由GPS基站、網(wǎng)絡服務器、電源系統(tǒng)、用戶系統(tǒng)等主要單元組成，類似于一加一或一加N的RTK，只不過基準站由一個連續(xù)運行的參考站代替；參考站上有系統(tǒng)控制軟件實時監(jiān)控衛(wèi)星的狀態(tài)，存儲和發(fā)送相關數(shù)據(jù)，同時參考站的服務器通過GPRS網(wǎng)絡提供流動站的差分服務和用戶管理。

3一級GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取

在小區(qū)外圍使用城市坐標系四等GPS控制點4個，由8臺套雙頻GPS接收機將城市坐標系與小區(qū)獨立坐標系進行聯(lián)測。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時，將單基站的連續(xù)觀測數(shù)據(jù)一起參與網(wǎng)平差，獲取了小區(qū)控制網(wǎng)點在城市坐標系下的坐標，以及包含單基站在內(nèi)的小區(qū)網(wǎng)點在WGS84坐標系下的無約束平差成果。依據(jù)全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程的要求，控制網(wǎng)最弱點點位中誤差和最弱邊相對中誤差均達到了城市一級GPS網(wǎng)的精度指標。

4 南方單基站CORS系統(tǒng)設置

4.1基準站BASE TRANS設置

打開南方單基站CORS傳輸軟件，進入基站傳輸設置選項，設置輸入端的COM口、波特率；輸出端的IP地址和端口。儀器設置串號為基站編號，按照CORS單基站主機數(shù)據(jù)傳輸采集程序BASETRANS顯示的編號輸入，高度截止角、天線高、時區(qū)等皆為默認設置。進入其他設置選項，可對點位更新間隔，軟件啟動后是否自動傳輸，數(shù)據(jù)時候回發(fā)等進行設置，默認設置為點位更新間隔3秒。

4.2服務器程序EAGLE設置

進入服務器設置選項，設置本機局域網(wǎng)IP和監(jiān)聽端口，其余的設置均為默認設置。在用戶管理界面，添加一新用戶，用戶名xxx，密碼123，可用分鐘1000，截止日期x月x日。所有設置完成以后點擊“詳細情況”查看基準站和移動站的相關信息。

4.3工程之星2.0設置

將開通GPRS業(yè)務的手機SIM卡插入靈銳S86移動站接收機內(nèi)，啟動接收機，設置為移動站工作模式，數(shù)據(jù)鏈設置為GPRS網(wǎng)絡，差分格式RTCA，記錄數(shù)據(jù)；在工作模塊中設置GPRS網(wǎng)絡模塊。啟動手薄，打開手簿工程之星2.0軟件如圖1：

在儀器連接設置中選擇CF藍牙，設置輸入端口，檢查藍牙是否連接上；新建一個工程，使用向導方式，工程名設置為當天日期，橢球、中央子午線、坐標加常數(shù)及投影面等設置與城市坐標系一致，選擇不啟用四參數(shù)和七參數(shù)。移動站設置解算精度水平默認設置為high（窄帶解），差分數(shù)據(jù)格式和移動站的差分數(shù)據(jù)格式都默認RTCA；Network設置為VRS，其余皆為默認設置即可。其他設置有，在存儲設置中選擇一般設置，衛(wèi)星限制中高度截止角設置為15°，移動站天線高設置為桿高2 m，時區(qū)設置默認為8。儀器設置：選擇動態(tài)模式。網(wǎng)絡連接設置：配置“連接方式”為“GPRS”模式，“模式”為“SOUTH”；

如圖2設置網(wǎng)絡連接，填寫基站串號和基站主機使用的服務器IP地址和端口。填寫完后點擊“設置”，然后點擊連接，連接成功，則移動站接收機成功接收到差分信號。

5 小區(qū)CORS測量試驗

方案一：基準站7075坐標設置為GPS接收機偽距單點定位獲取的大地經(jīng)緯度與大地高；用小區(qū)網(wǎng)外圍分布均勻的靜態(tài)城市一級GPS網(wǎng)點求取WGS84到城市坐標系的轉換四參數(shù)，用實習基地的JL點進行檢核；檢核點JL動態(tài)測量坐標與靜態(tài)GPS測量坐標差值比較如下：

△X=0.021m，△Y=0.008m，△Η=0.002 m；轉換參數(shù)有效可用。

方案二基準站7075坐標設置為小區(qū)GPS靜態(tài)測量所獲得的WGS84坐標。其余操作步驟與外業(yè)施測皆與第一方案相同。用JL點檢核，△X=0.012m，△Y=？0.011m，△H=0.003m，檢核后轉換參數(shù)可用。

分別采用兩套不同的方案獲得的轉換參數(shù)，對小區(qū)GPS網(wǎng)中的靜態(tài)測量點逐一進行CORS模式的RTK測量，實時保存各點測量數(shù)據(jù)。兩套方案的成果與小區(qū)靜態(tài)GPS網(wǎng)坐標比較如表1，分別統(tǒng)計了兩套方案在平面x、y方向的中誤差，見表1最后一行。

從表1可以看出，南方CORS測量兩套方案獲得的小區(qū)控制點坐標與靜態(tài)GPS一級控制網(wǎng)點坐標差值的中誤差，平面x、y方向均在2.5 cm之內(nèi)；這一精度能夠滿足測繪及相關專業(yè)的導線測量、圖根控制和大比例尺數(shù)字化測圖的精度要求。

6 結論

文章對南方單基站CORS的功能、組成及設置進行了系統(tǒng)的介紹，對小區(qū)原有GPS控制點進行動態(tài)測量檢核，坐標軸方向的偏差中誤差都在2.5 cm內(nèi)。滿足小區(qū)工程測量的精度需要。

小區(qū)GPS控制網(wǎng)點破壞比較嚴重，導致數(shù)量偏少，使用南方單基站CORS系統(tǒng)可以有效的對小區(qū)實習基地控制網(wǎng)重新改造。并為利用南方單站CORS系統(tǒng)的施測單位提供有價值的參考信息。

參考文獻

[1] 索俊鋒. CORS測量技術研究[J]. 城市測量. 2008（05）

[2] 薛豐昌，趙顯富. RTK測量技術探討[J]. 科技創(chuàng)新導報. 2011（03）