城市CORS系統(tǒng)及在基礎(chǔ)測(cè)繪中應(yīng)用研究

甕明忠

（貴州省第三測(cè)繪院 貴州貴陽 550000）

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程明顯加快。就目前的城市發(fā)展而言，城市測(cè)繪和不合理規(guī)劃造成的城市病日益嚴(yán)重。城市病的存在嚴(yán)重影響了城市的健康發(fā)展，因此從城市建設(shè)基礎(chǔ)調(diào)查開始進(jìn)行相關(guān)調(diào)整具有重要意義。就目前的城市建設(shè)而言，基礎(chǔ)測(cè)繪是基本任務(wù)。從測(cè)繪獲得的數(shù)據(jù)需要準(zhǔn)確可靠，然后才可以根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)城市模型，這樣才能實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)的全面性和系統(tǒng)規(guī)劃的目標(biāo)。CORS系統(tǒng)可以有效地實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域資源共享，因此它可以在城市項(xiàng)目的測(cè)繪中起到強(qiáng)有力的作用。

2 CORS系統(tǒng)

隨著GPS技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，其在城市測(cè)量中的作用變得越來越重要。目前，利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行參考系統(tǒng)（CORS）已成為城市GPS應(yīng)用發(fā)展的熱點(diǎn)之一。CORS系統(tǒng)是衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)等多種高科技技術(shù)的結(jié)晶產(chǎn)品。CORS系統(tǒng)由基站網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，定位和導(dǎo)航數(shù)據(jù)分配系統(tǒng)以及用戶應(yīng)用系統(tǒng)組成。每個(gè)參考站和監(jiān)測(cè)和分析中心通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接以形成專用網(wǎng)絡(luò)。

3 CORS系統(tǒng)的組成

3.1 基站網(wǎng)絡(luò)

基站網(wǎng)絡(luò)由在該范圍內(nèi)均勻分布的基站組成，負(fù)責(zé)收集GPS衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)并發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心，同時(shí)提供系統(tǒng)完整性監(jiān)測(cè)服務(wù)。

3.2 數(shù)據(jù)處理中心

系統(tǒng)的控制中心用于接收來自每個(gè)參考站的數(shù)據(jù)并執(zhí)行數(shù)據(jù)處理以形成多參考站差分定位用戶數(shù)據(jù)，以形成特定格式的數(shù)據(jù)文件并將其分發(fā)給用戶。數(shù)據(jù)處理中心是CORS的核心單元，也是實(shí)現(xiàn)高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位的關(guān)鍵。該中心根據(jù)區(qū)域各參考站采集的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)，在24h內(nèi)進(jìn)行整體建模計(jì)算，并自動(dòng)生成與流動(dòng)站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的虛擬參考站（包括參考站坐標(biāo)和GPS觀測(cè)信息）。通過現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和無線數(shù)據(jù)廣播網(wǎng)絡(luò)，向需要以國際通用格式進(jìn)行測(cè)量和導(dǎo)航的各類用戶提供碼相位/載波相位差校正信息，從而可以解決流動(dòng)站的精確定位問題。

3.3 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

每個(gè)基站數(shù)據(jù)通過光纖線路傳輸?shù)奖O(jiān)控和分析中心。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸硬件設(shè)備和軟件控制模塊。

3.4 數(shù)據(jù)傳播系統(tǒng)：系統(tǒng)通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，UHF廣播電臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)向用戶播放定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

用戶應(yīng)用系統(tǒng)包括用戶信息接收系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)型RTK定位系統(tǒng)，事后快速精確定位系統(tǒng)，自主導(dǎo)航系統(tǒng)，監(jiān)控定位系統(tǒng)。根據(jù)應(yīng)用的精度不同，用戶業(yè)務(wù)子系統(tǒng)可分為毫米級(jí)用戶系統(tǒng)，厘米級(jí)用戶系統(tǒng)，分米級(jí)用戶系統(tǒng)和米級(jí)用戶系統(tǒng)。根據(jù)用戶的應(yīng)用不同，可分為測(cè)繪和工程用戶（厘米級(jí)，分米級(jí)），車載導(dǎo)航定位用戶（米級(jí)），高精度用戶（后處理），氣象用戶等類別。

4 CORS系統(tǒng)在基礎(chǔ)測(cè)繪中的應(yīng)用

4.1 控制測(cè)量

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展浪潮中，現(xiàn)代城市建設(shè)步伐不斷加快，城市建設(shè)項(xiàng)目不斷增加，建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)控制點(diǎn)造成較大破壞，每2～3年需要重新安置。頻繁的整修將增加測(cè)繪的數(shù)量和測(cè)量的難度，測(cè)繪精度不高，不利于后續(xù)一系列工作的有序開展。針對(duì)這種情況，在城市工程測(cè)繪過程中，CORS系統(tǒng)已逐漸應(yīng)用于測(cè)繪領(lǐng)域。例如，地籍測(cè)量和調(diào)查極大地提高了城市測(cè)繪的質(zhì)量。就控制測(cè)量而言，一般來說，總體控制測(cè)量對(duì)于設(shè)備而言具有較高的要求，并且需要在某個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行觀察。但在新形勢(shì)下，現(xiàn)代城市建設(shè)步伐加快，城市控制點(diǎn)需要根據(jù)各個(gè)方面進(jìn)行重構(gòu)。這實(shí)際上會(huì)增加基站建設(shè)成本，測(cè)量精度不高，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。針對(duì)這種情況，在城市工程測(cè)繪過程中，測(cè)繪人員可以優(yōu)化CORS系統(tǒng)的使用，以其多樣化的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)其PTK技術(shù)下的實(shí)時(shí)定位，做好在數(shù)據(jù)測(cè)量中的工作，構(gòu)建永久性的基站控制點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)體系，而不是短暫性的，優(yōu)化利用靜態(tài)測(cè)量方法，這樣測(cè)繪中便不會(huì)受到相關(guān)外業(yè)條件限制，有效降低城市基站建設(shè)方面的成本，最大化提高各控制點(diǎn)精準(zhǔn)度，優(yōu)化利用各方面資源，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，最大化提高測(cè)量精準(zhǔn)度。

4.2 地籍調(diào)查

從客觀角度來看，地籍調(diào)查主要根據(jù)土地所有權(quán)的邊界和位置來衡量，包括土地面積計(jì)算和地籍圖繪制。在地籍測(cè)繪方面，測(cè)繪單位可以根據(jù)本地區(qū)各方面準(zhǔn)確把握，通過測(cè)繪過程中遇到的一系列問題，優(yōu)化多層次CORS的使用，動(dòng)態(tài)測(cè)量不同測(cè)點(diǎn)的測(cè)繪領(lǐng)域，有效提高測(cè)量精度。在此基礎(chǔ)上，還可以減少這方面測(cè)量的人力，財(cái)力，物力等。同時(shí)，在CORS系統(tǒng)的影響下，可以避免信號(hào)干擾對(duì)地籍測(cè)量的影響，提高測(cè)量精度。測(cè)繪人員可以優(yōu)化PTK網(wǎng)絡(luò)的使用，科學(xué)收集一系列信息數(shù)據(jù)，有效指導(dǎo)后續(xù)城市測(cè)繪工作，實(shí)現(xiàn)單人就可以完成相應(yīng)的野外作業(yè)，在一定程度上有效降低了繪圖時(shí)間，這將有助于后續(xù)系列工作的有序開展。

4.3 勘測(cè)界定、線性地形

對(duì)于CORS系統(tǒng)，它也廣泛應(yīng)用于勘測(cè)界定。與其他類型的測(cè)量模型相比，存在本質(zhì)差異和優(yōu)勢(shì)。從某種意義上說，測(cè)量建設(shè)用地過程中，測(cè)量人員必須按照有關(guān)規(guī)定科學(xué)確定具體的地界，用地面積，樁位等。這些領(lǐng)域的信息測(cè)量尤為重要，這是政府部門將用于管理和審批土地流程的關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)。在這方面，測(cè)繪人員可以利用CORS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行合理測(cè)量，有效提高測(cè)量精度。此外，在線性地形方面，測(cè)繪人員可以準(zhǔn)確把握河流，高速公路等各種線形地形的特點(diǎn)，性質(zhì)和易測(cè)性，熟練使用CORS多層次有效開展測(cè)繪和繪圖工作。測(cè)繪過程中也不需要科學(xué)預(yù)設(shè)首級(jí)控制點(diǎn)，只需要科學(xué)地連接相應(yīng)的接收機(jī)，便可以有效展開放樣測(cè)量工作，它可以最大限度地減少線性地形測(cè)量的時(shí)間，并有效提高測(cè)繪精度。

4.4 城市規(guī)劃和數(shù)字地圖

在新形勢(shì)下，城市規(guī)劃已成為普遍現(xiàn)象。CORS系統(tǒng)可應(yīng)用于諸如建筑物和道路等測(cè)量工作的許多方面，準(zhǔn)確定位，全方位檢查，最大限度地提高檢測(cè)信息的準(zhǔn)確性。在CORS系統(tǒng)下，測(cè)量人員只需將城市規(guī)劃所需的參數(shù)科學(xué)地輸入到相應(yīng)的控制器中，即可執(zhí)行一系列操作，實(shí)現(xiàn)布局方式多樣化，并實(shí)時(shí)控制各個(gè)方向的測(cè)量精度。重要的是，可以長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)城市規(guī)劃的情況，以最大限度地提高城市規(guī)劃的整體質(zhì)量。就CORS系統(tǒng)而言，它還將應(yīng)用于諸如城市環(huán)境監(jiān)測(cè)，交通監(jiān)督和防災(zāi)等諸多方面。能夠全面客觀地監(jiān)測(cè)城市道路橋梁的倒塌變形，并進(jìn)行全面，客觀的分析。在此基礎(chǔ)上，城市規(guī)劃人員可以根據(jù)城市的各個(gè)方面制定科學(xué)合理的城市規(guī)劃工作，有效指導(dǎo)全市一系列建設(shè)工作，加快城市建設(shè)，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展。基于CORS系統(tǒng)的巧妙應(yīng)用，優(yōu)化和改進(jìn)傳統(tǒng)的測(cè)繪方法，獲得準(zhǔn)確的坐標(biāo)，獲取所需的坐標(biāo)信息數(shù)據(jù)，繪制科學(xué)的地圖，有效地指導(dǎo)測(cè)繪的實(shí)際工作。

5 結(jié)論

目前，根據(jù)用戶的需求，逐步建立了從動(dòng)態(tài)到高度動(dòng)態(tài)，從準(zhǔn)實(shí)時(shí)到實(shí)時(shí)，從分米，厘米到毫米的基本城市信息服務(wù)體系，并建立起城市空間基礎(chǔ)設(shè)施的三維、動(dòng)態(tài)、地心坐標(biāo)參考框架，是基礎(chǔ)測(cè)繪的目標(biāo)，也是實(shí)時(shí)空間定位信息化建設(shè)數(shù)字化現(xiàn)代化城市的基礎(chǔ)。CORS的廣泛建立不僅能夠提供高效，實(shí)時(shí)，高精度的基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)，構(gòu)建新一代國家和區(qū)域動(dòng)態(tài)參考系統(tǒng)，而且能夠?yàn)槌鞘行畔⒒蛿?shù)字城市建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。