河北水文水资源勘测局【河北CORS在某线路勘测中的应用研究】
时间：2020-03-06 07:18:51 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要:本文基于笔者多年从事CORS技术应用的相关工作经验,以CORS技术在某线路勘测中的应用为研究对象,结合具体工程背景,探讨了CORS测量方式相对于快速静态测量方式的优势,给出了具体的施测步骤,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词:CORS 线路 勘测 测量
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0046-02
连续运行卫星定位系统(CORS)在河北省已由河北省测绘局牵头建立,采用省级CORS网络,使用的是虚拟参考站(VRS)技术,参考站子系统是CORS的基准点,每一参考站子系统都配备了不间断电源、GPS接收机、计算机、网络通信系统、防雷和防电涌设备和相应软件等设备,数据通信方式主要采用GPRS或CDMA网络,结合河北山多,特别是有的山区地方信号不是很理想的情况下,两种通信模式的系统都配备起来,确保测绘工作的可靠性。目前的河北省CORS系统包括一个数据处理中心和中南部区域的35个CORS毫米级参考站,并计划近期在北部及西部山区部分县市加密CORS参考站,预计近期,毫米级高精度CORS参考站会全部覆盖河北省范围。
河北省卫星定位连续运行综合应用服务系统(Hebei Continuously Operating Reference Station System,简称SDCORS)的建设在不同应用领域之间搭建了一个技术与服务平台,不仅向测绘用户提供统一的、动态的、连续的、高精度的时间和空间基准,还可以向社会各需求部门提供各种地理空间信息数据服务,是“数字河北”的基础设施之一,也是我省一项重要的空间数据基础建设工程。
1 工程概况
石家庄至周边城市某线路,全长160余km。沿路径两侧布设GPS-E级带状控制网,每3km左右布设一个控制点,总计82个,其中包含国家C级GPS点7个。全部控制点使用CORS流动站测量,使用快速静态复测其中均匀分布的28个点,覆盖线路全长110余km,包括全部7个C级GPS点。
CORS测量过程中,使用Trimble R8 GNSS接收机,实时动态测量精度H:10mm+1×10-6,V:20mm+1×10-6快速静态测量中使用Leica SR530和GX1230接收机,快速静态测量精度H:5mm+0.5×10-6,V:10mm+0.5×10-6CORS测量使用流动站对中杆,待初始化完成,HRMS≤2cm,VRMS≤3cm,置于控制点观测3min;快速静态测量按照规范要求,每个观测时段不少于30min。
2 C级GPS点残差比较
CORS和快速静态约束平差中,7个C级GPS点坐标的平面和高程均参与。这些已知点高程为GPS拟合高程。两者约束平差后残差对比如表1所示。
从表1可知,CORS和快速静态在平面和高程方面,已知点残差分布非常一致。平面残差均不超过5cm,两者之差不超过2cm;高程残差较大(可能是GPS点为拟合高程造成),但两者之差不超过4cm。根据规范限差,两者在已知点残差方面没有显著差异。
3 约束平差控制点坐标对比
CORS系统可以测得比较精确的WGS84坐标,而快速静态由于未联测高精度的具有WGS84坐标的起算点,其直接所得的WGS84坐标理论上只是单点定位的精度,故二者没有可比性。两者约束平差后,控制点坐标转化为当地格网坐标,二者投影到高斯平面上的格网坐标才具有可比性。两者格网坐标差值如表2所示。
从表2可知,二者平面坐标差异最大为6.5cm,最小为0.5cm,平均值为2.7cm。对于快速静态而言,平均边长为10km,平面精度为0.7cm;对于CORS而言,其平面精度为2cm。而对于天然气输送线路,其桩位平面精度限差为5cm,相邻桩位偏离线航相对误差不超过1/1000。故在最差情况下,CORS仍能满足精度需求,也即二者平面精度没有显著差异。对于高程而言,二者均是拟合高程,必须与更精确的第三方数据比较才能评价二者的精度(如表3）。
4 控制点高程对比
由于7个GPS-C级国家点均是GPS拟合高程,故高程方面并不能判别孰优孰劣。将CORS测得的各控制点WGS84坐标,利用广东省精化似大地水准面模型(精度:±5cm),计算控制点的高程异常值,算出该点的正常高。CORS和快速静态分别与精化高程对比结果如表3所示。
从表3中可以计算,CORS与精化高程之差的平均值为12.9cm,快速静态与精化高程之差的平均值为13.8cm,故在高程方面,CORS略优于快速静态。
5 结语
综上可知,从控制测量精度方面来讲,较大范围的带状GPS-E级网中,CORS测量可完全取代常规快速静态测量。如果CORS连续运行参考站可以同时发布高程异常改正值,那么在高程方面CORS也会大幅提高精度。
CORS流动站只需单站作业,外业工作灵活,相邻点精度与基线长短无关,3min的测量精度就可以达到甚至快速静态30min同步观测精度。当然,GDCORS系统只有GPS卫星的差分改正信息,且对移动网络信号严重依赖;在比较极端的观测条件下,其继承了RTK作业模式的可靠性不高问题。在使用CORS时应及时了解当地的各时段星历,尽量避免电离层活跃、天空可用卫星数少的时段。在测量作业过程中应及时对测量成果进行边长、角度和高差等进行检测,提高CORS测量成果的可靠性。随着CORS技术日臻完善,移动网络实现了无缝服务,CORS在天然气线路勘测中将会得到更加广泛的应用。
参考文献
[1] 杨光.基于CORS平台的三维坐标在线转换系统[J].测绘通报,2008(11).
[2] 杨永平,兰孝奇,石杏喜.架空送电线路测量作业方法及其注意事项[J].科技资讯,2008(3).
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