铜梁区规划局单基站CORS的建设和应用

摘 要：近年来，CORS系统在城市规划中发挥的作用越来越重要，本文以铜梁区为例，阐述了CORS系统的建设和应用。

关键词：CORS；建设；应用

单基站连续运行GPS参考站，简称CORS系统。它是利用互联网和数据通信技术组成的网络，实时地向不同需求、不同类型的用户自动地提供GPS观测值、状态信息的系统。由基准站、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成。经过近几年的发展，CORS系统呈现规模化的发展趋势，但中小城市一时难以建设多基站的网络系统，因此单基站CORS系统以其具备的易建设、低成本、高精度等特点成为中小城市发展自己实时定位系统的最佳选择。

一、 CORS系统建立的必要性

CORS是“空间数据基础设施”最重要的组成部分，以满足城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾等多种现代化信息化管理的社会需求。建立CORS系统的必要性主要体现在以下几个方面：

1.单基站C0RS系统的建立可以提高测绘精度、效率与速度，降低测绘劳动强度。由于城市加快发展，原有控制点被破坏较大。随着CORS基站的建设和运行，就形成了一个以永久基站为控制点的 网络，可以利用它对外开发使用，创造更多的社会效益。

2. 单基站C0RS是城市信息化的重要组成部分，能建立起城市空间基础设施的三维动态地心坐标系统，从而实现城市真正的数字化。

3. 单基站CORS建成能使更多的部门使用GPS高精度服务，它必将在城市 经济建设中发挥重要作用。

4.C0RS的建立，可以对工程建设进行实时、有效、长期的变形监测，对灾害进行快速预报。CORS项目完成将为城市多领域如气象、车船导航定位、物体跟综、公安 消防、测绘、WS应用等提供精度达厘米级的动态实时GPS定位服务，将极大地加快该城市基础地理信息的 建设。

二、单基站CORS系统建设的优越性

铜梁区根据需要建设单基站CORS主要有如下优点：

1.投入少，随着单基站技术的成熟，只要较少的投资即可在一 个中小城市建立一个C0RS基站，满足当地测量部门的需要。

2.方便升级和扩展，单基站系统可以随时增加新的基站，加大实时RTK 作业的覆盖区域，只要进行系统软件的升级，花费不大的投资，单参考站系统即可轻松地升级成虚拟参考站网络系统。

3.数据可靠、稳定，基站连续观测，静态数据全天候采集，点位精度高， 数据稳定，用户登录采取授权方式，数据屮心可以管理登录用户，数据安全性高。随着网络技术的不断发展，人们将会越来越多地通过网络获取、共享地理信息。然而，地理信息的开放与共享通常会带来地理信息的安全问题。因此，为了更好地 利用地理信息资源，对地理信息在网络环境下的安全保护问题进行研究是十分必要的。

4.作业范围广，目前单基站的RTK作业区域已经扩展到40 km，能够实现快速厘米级实时定位坐标。

5.施工周期短，单参考站技术是成熟的技术，从方案落实到采购设备，安装调试，到验收运行整个工期1个月以内。

三、铜梁区规划局单基站CORS系统建设和应用

铜梁区单基站C0RS系统，采用南方测绘重庆分公司的C0RS系统。参考站天线位于区规划设计室楼顶，采用观测墩。数据中心建于办公室，便于随时监控运行状态。GPS用户通过中国移动通信的GPRS与数据中心进行数据通信。

1.系统工作原理

参考站上的GPS接收机不断地运行，采集的伪距和相位观测数据通常以特定长度的文件记录在数据中心。根据实际应用的需要，文件长度可以设置成从几分钟到几个小时甚至整天等不同长度的值， GPS参考站软件在一台计算机上运行，它控制接收机定期下载数据文件以及发布流动站需要的数据。对于实时的GPS用户来说，可以通过GSM等无线网络登陆到服务器获取数据中心输出的差分数据进行测量定位。

2.系统的组成及功能

CORS系统包括参考站网系统、通信网络系统、数据处理中心、用户应用系统4个部分。

参考站网系统。参考站网系统是由GNSS天线、GNSS接收机、网络设备、机柜、观测室、观测缴及避雷系统等组成的观测系统，它长期连续跟踪观测GNSS 卫星信号，通过数据通信网络将观测数据实时传输到控制中心。主要负责GNSS卫星定位数据的采集、跟踪、传输、记 录等工作。

通信网络系统。各参考站数据通过通信线传至数据处理中心，该系统包括数据传输硬件设备、软件控制模块。

数据处理中心。即系统的控制中心，用于接收各参考站数据，进行数据处理，形成参考站差分定位用户数据，组成一定格式的数据文件，分发给网络RTK用户，数据处理中心是C0RS的核心，也是实时动态高精度定位实现的关键因素。数据处理中心二十四小时连续不断地根据参考站所采集的实时观测数据在区域内进行解算，自动生成一个对应于流动站点位的虚 拟参考站（包括GPS观测值信息和参考站坐标）并通过移动数据通信网络，向用户以国际通用格式提供差分修正信息，以便实时解算出流动站的精确位置。

用户应用系统。即是用户的接收机，加上无线通信的流动站。接收机通过无线网络将自己的初始位置发送给控制中心，并接收中心的差分信号，生成的位置信息，解算出流动站位置坐标。

2.基站建设

基站的选择首先要满足覆盖范围，使得辖区内的用户都能够接收到来向基准站的信号，避免大面积盲区，基站的位置符合野外选点的要求，包括稳定的地质环境、有10颗以上的卫星同时存在条 件、远离强电磁干扰区域，最后对基准站进行基站静态测试，模拟测试，进行数据分析，信噪比分析等。建设完成后进行测试，分析稳定性，基站网络通讯，软件解算能力，以及流动站 RTK作业效果等。

3.测量成果应用

系统通过与CORS参考站点的联测和事后数据处理，获得高精度的测量成果，用来建立新的地面控制网，检核和改善已有地面网，对老网进行加密，拟合区域大地水准 面。通过GPS测量获得的是WGS-S4坐标系下的三维地心坐标，铜梁区使用的是重庆独立坐标系统，要提供这些成果就必须进行坐标转换，平面坐标转换一般采用四参数或七参数法。将GPS定位得到的大地经纬度和大地高通过RTK流动站的电子手簿内置软件将三维进地心坐标转换为重庆独立坐标，供城区地形图测绘和施工放线使用。

四、结束语

从技术和经济角度来说，单基站连续运行GPS参考 站系统，结构简单，易于维护及修理，且前期投入成本较低，随时可升级为多基站连续运行参考站系统，是中小城市及经济不发达地区建立独立空间定位服务系统的最佳选择。

参考文献

[1] 姚宏岗，刘建坡，秦彩霞.CORS系统中地方转换参数的建立及应用[J].测绘与空间地理信息.2013（01）.

[2] 苗险峰.浅析CORS系统技术的原理与应用[J].中国地名.2013（04）.

[3] 张海瑞，陈西强.CORS系统的技术特点及应用现状与展望[J].硅谷.2010（01）.

作者简介：王敏（1963.06- ），男，汉族，重庆潼南人，1986年毕业于郑州测绘学校大地测量专业，现就职于重庆市铜梁区规划局，测绘高级工程师，主要研究测绘新技术在基层测绘单位的运用。