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探析CORS系统在国土测绘中的应用研究

发表时间：2020/1/8 来源：《科技新时代》2019年11期作者：杨晓烨

[导读] CORS系统由多个子系统共同构成，通过子系统的相互衔接及与GPS系统的接入与互动，可高效完成国土测绘工作。

杨晓烨
山东省国土测绘院

        摘要
        CORS系统由多个子系统共同构成，通过子系统的相互衔接及与GPS系统的接入与互动，可高效完成国土测绘工作。该系统在国土测绘中的应用体现出快速定位、高可靠性、自动智能、标准统一、多元服务等优势。由于其数据处理自动化的特征，实践中系统设置、图根点作业、碎部点作业成为确保成果精度的要点。同时，测绘工作也需要注意时间、环境对成果精度的影响，采取合理措施优化应用方法。
        关键词：CORS；国土测绘；RTK；成果质量控制
        0引言
        随着国土资源部的设立，国家对土地资源的管理利用进入新阶段。国土测绘工作确保宏观调控、在助力经济发展等方面发挥着日益重要的作用。为提高国土测绘成果与工作效率，近年来各地逐渐应用CORS系统开展相关工作。

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实践表明，CORS系统具有良好的应用价值。但是，在具体应用方法上仍需推广技术要点，部分应用领域也存在改进空间。
        1 CORS系统的组成与应用特征
        1.1 CORS系统的构成
        CORS系统是指利用多基站网络RTK技术建立的GPS连续运行考察站系统。该系统由多个子系统共同构成。多个基准站可在区域内建立坐标体系，用户利用手持或车载移动设备形成定位导航数据播发，经由传输系统与数据中心连接。为便于用户在数据中心提取、应用相关数据，CORS系统针对用户操作另外设有应用系统。通过上述5个子系统的相互衔接及与GPS系统的接入与互动，以完成相关测绘工作。
        1.2 CORS系统的应用特征
        CORS系统对各子系统的应用可实现快速精准的定位，便于开展测绘工作。多个地面考察站可在区域内形成坐标体系，施工人员持专用设备在体系内移动可以形成坐标体系内的精准定位。通过考察站、移动设备分别向数据处理中心上传数据，以完成测绘数据信息收集。CORS系统可根据用户需求及系统设定，提供载波相位以确定GPS观测值。也可将状态信息等相关内容实时向用户传输，且相关数据均经过系统自检，具有较高的可靠性。随着技术不断发展，CORS系统在参考站数据传输中融入差分解算技术，在高速数据通讯的前提下系统流动站的测绘精度显著提高。
        2 CORS系统在国土测绘中的应用价值
        2.1 国土测绘的工作特点
        土地是重要的不可再生资源，对其合理利用在国家经济建设发展中具有极为重要的作用。国土资源测绘工作范围较广，包括测绘规划、基础地理信息管理、应急测绘、土地（海洋）动态监测、国土资源管理等诸多内容。国土测绘工作是强化我国土地管理与规划、提供土地信息服务的保障。也是有关机构开展公共服务、监督执法等管理活动的基础。因而相关工作对技术的多环境适应力、测绘结果精度、测绘实施进度、数据管理利用等均有较高要求。
        2.2 CORS系统的应用价值
        CORS系统所具有的快速定位、高可靠性、自动智能、标准统一、多元服务等优势，使其在国土测绘中具有广泛的应用价值。相较于GPS静态测量，CORS系统无需进行业内评差解算和多点观测，定位效率明显提升。CORS系统在应用中同时利用多个参考站结算参考值，以GPRS进行数据流通讯，在抗感染、抗故障方面具有明显优势，适合在各种环境下作业。同时，其高度自动化的特点相较于传统技术可以省去复杂的工作环节。不仅降低了对人力资源的需求，也可以为工作人员节省大量时间用于精度控制、结果核验等关键工作。我国CORS系统在建立之初即遵循了相关规定对测绘基准的要求，进而在根本上对接国土测绘空间框架，统一的标准使其应用效率与应用价值显著提升。另外，CORS的用户系统功能多样化，可根据用户等级提供分级精度定位，在国土测绘各应用领域均可实现服务转接。
        3 国土测绘中应用CORS系统的方法
        3.1 CORS系统的设置
        在国土测绘中应用CORS系统需要根据设计标准进行合理设置。进行外业施工需根据设计要求设立数量充足的流动工作站，对RTK系统的稳定性与可靠性进行必要检测，但不需要额外设置基准站。随后需按照控制要求依照操作规程设置网络，检测网络连通与运行情况。操作过程中应当及时设置流动站坐标参数与控制手薄，以维持设备与系统运行。
        3.2 图根点作业
        图根点测量作业时应注意对流动站水平位置的控制。一般通过调整设备下的脚架至平整地面并对其中间点即可确保设备处在水平状态。另外，测量过程中需根据施工步骤及时调节测量精度，对部分精度较高的测量目标需在观测前进行初始化操作，以维持测量数据的准确性。对每个图根点的测量均需严格按照控制标准执行，单点测量2-3次，每次25历元，时间间隔为3s，物理间隔应当小于3cm。实践中可能出现多次测量所得解无法固定的情况。此时可以切断流动站的通讯连接并再次回复设备到初试状态。在复杂环境下作业时，为获取稳定值操作中可在运行范围内适当变化测量精度。相关测量结果需保证数值稳定、多次结果一致，以便为后续工作提供数据基础。
        3.3 碎部点作业
        碎部点测量作业队技术应用的要求较高，如图根点作业人员不具有相应技术知识，应当安排专人提供RTK技术的使用指导。CORS系统允许多点同步作业，如对施工进度有一定要求，可安排多组人员同时进行，但需注意分工。施工前应设置测量与控制手簿应当分别指派专人负责，测量人员得到绘图编码后，由手簿操作员输入相关数据。由于CORS系统所具有的自动化功能，数据信息可实现即时储存至数据库。后期利用软件处理全部数据即可完成地形图绘制。由于国土测绘施工环境的不确定性，建议在应用CORS的同时准备一定数量的全站仪。当遇有GPS信号传输受阻时，可利用传统设备以坐标法完成局部作业区域的碎部点测量，避免工程进度受阻。
        4 国土测绘中应用CORS系统的应用优化
        4.1 合理选择测量时段
        CORS系统依赖电磁波实现信号传输，对大气气压与稳定等环境条件有一定要求。实践表明，在当地时间11时至13时内，电离层易于发生电磁波折射，进而干扰基站与卫星的通讯连接。此时进行测绘施工可能出现信号接收困难等问题，体现为测量设备难以初始化、精度收敛失败等现象。因而建议在进行重要施工段作业时避开上述时间段，选择早间与下午开展工作，以提升单位工作时间效率。
        4.2 注意环境影响作用
        目前国土测绘工作中应用的CORS系统GPS接收机可能存在错误接收反射信号的现象。虽然在CORS系统中接收机只对卫星信号做出接收相应，但当出现地面物体反射时，可能同时接收直射信号与反射信号的问题，其测量结果必然存在误差。实践表明，地表水、硬质路面、建筑均可能成为电磁波的反射面。因而在选择测量点时应提前了解区域内的地理环境布局，尽量选择远离上述地形或障碍物的地点。同时，优化天线设计以降低接受反射波的可能性，确保测量精度。
        4.3 优化成果质量控制
        虽然CORS系统在测量精度方面具有诸多优势，但是作为一项新兴技术，其多子系统结合的布局方式易于产生传输误差等问题。区别于静态的GPS测量，RTK技术需要加强成果质量控制。具体而言，可以利用已知点结合比较法或重测比较法。由于全站仪与静态GPS测量不存在上述问题，可以在控制网布点阶段以其进行控制点测量。在CORS系统得出测量结果后与其测量结果进行比对即可发现问题并采取针对性的修订措施。另外，重测比较法在质量控制中也较为常见。即在初始化后重复测量高精度控制点，待两次测量数据比对无误后，再进行区域内的大范围施工，从而避免返工。
        结语
        综上所述，CORS系统在国土测绘中具有广泛的应用价值。利用CORS系统可以显著提升工作效率，在节约政府治理成本、加快基础数据形成等方面起到了显著的积极作用。但是，相关单位也应当意识到，CORS系统作为新兴技术存在的不足。通过人员培训与经验积累，不断改进施工技术与控制方法，共同推动CORS系统的应用推广。
        参考文献：
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        [3]高振纲.国土资源管理中测绘的应用[J].低碳世界,2018(01):25-26.
        [4]黄科新.国土测绘中RTK测绘技术运用实例分析[J].住宅与房地产,2017(36):227.