CORS-RTK

CORS-RTK（精选3篇）

CORS-RTK 篇1

高压走廊也称高压架空电力线路走廊, 对周边环境的安全距离有严格规定, 通常选址在山林地、农田, 往往面临交通不便、地形复杂、通视条件差等诸多不利于外业观测的因素。

RTK (Real Time Kinematic) 实时动态差分法作为一种利用GPS载波相位进行实时动态相对定位的技术[1], 以其精度高、定位速度快、操作方便快捷的特性, 在控制点布设方面拥有很高的自由性, 为高压走廊验收测量工作提供了极大的便利。

本文以广州市内一段长约10 km的高压走廊工程为例, 介绍了基于CORS的网络RTK进行高压走廊竣工测量验收的方法。

1 高压走廊验收要素

高压走廊的竣工测量只需施测高压走廊要素并且按1∶2000比例尺出成果图, 其中高压走廊要素包括以下两大类:

(1) 线路属性:线路名称、电压等级、塔的业主、建设日期、发文编号等。

(2) 塔位属性:

(1) 塔高:塔基面至塔顶最高横梁或避雷针顶点的高度。

(2) 塔的根开:塔基平面上, 相邻铁塔脚外侧之间的最大距离。

(3) 塔基高程:塔基平面中心的高程。

(4) 最大横梁宽度:铁塔横梁中最长的横梁长度。

(5) 最低呼称高:塔基面到最低挂线横梁的高度。

(6) 最低弧垂平面位置:相邻塔间电力挂线最低点的平面坐标。

(7) 最低弧垂高程:相邻塔间的电力挂线最低点的高程。

(8) 塔的几何中心位置。

(9) 挡距:两座铁塔几何中心间的距离[2]。

线路属性中的各项要素需以现场高压塔铭牌标识和报建资料为依据如实记录, 塔位属性中的 (1) ~ (7) 要素均需进行实地测量, (8) 和 (9) 两项根据实测坐标计算得出, 精度均取至厘米。

2 基于CORS的RTK技术概述

连续运行卫星定位服务系统 (Continuously Operating Reference System, CORS) 是利用一批永久性参考站点为用户提供高精度的预报星历以提高测量精度, 是卫星定位技术、计算机网络技术和数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物[3]。

C O R S通常由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统和用户应用系统五大部分组成[4]。如图1所示, 它通过均匀布设由多个永久性、连续运行的GNSS参考站组成的基准站网, 将各个基准站获得的测量数据经过数据传输系统传输到数据处理中心, 经过预处理和质量分析评定后进行统一解算, 实时估算出系统误差改正项, 从而获得区域内误差改正模型, 然后数据播发系统采用移动通信方式 (GSM、GPRS、CDMA) 向用户发送改正数据, 从而获得高精度的、可靠的定位结果。

目前CORS采用的技术主要有虚拟参考站 (Virtual Reference Station, VRS) 技术、区域改正数法 (FKP) 和主辅站技术 (MAX) 等。本文中提及的CORS系统为广州市连续运行卫星定位服务系统 (GZCORS) , 采用的是虚拟参考站 (VRS) 技术, 用户从数据中心获得改正数据后就可以利用常规的RTK方法确定最终位置。

基于CORS的网络RTK技术的出现, 克服了传统RTK基准站设置的不足, 实现了全天候高精度定位, 是一种操作简便、定位快捷的作业模式。

3 应用实例分析

3.1 工程概况

本工程北起广州市芳村区某变电站, 南至番禺区广州南站, 长度约10 km, 共40个高压塔, 沿线多为农田、池塘和林地, 大部分线路沿高速公路修建, 并横跨两条珠江支流水道, 高程变化大, 地形较复杂。

3.2 施测方法

本工程采用Trimble R8 GNSS接收机 (标称精度为水平8 mm+0.5 ppmRMS, 垂直15 mm+0.5 ppmRMS) 。经过现场踏勘, 决定采取直接沿线路布设RTK点, 配合全站仪辅助测量塔位属性的方法进行测量。

3.3 观测精度检验

本工程新测RTK控制点54个, 检测已知点6个, 并对所有新测RTK控制点之间的边长、高差和夹角使用全站仪进行了检测, 已知控制点检测结果见表1。

新测RTK控制点之间边长较差最大值0.024 m, 高差最大值0.029 m, 夹角最大值为40 s, 已知点检测结果中平面点位较差最大值为0.033 m, 高程较差最大值0.030 m, 各项指标均满足限差要求, 表明C O R S-RTK具有较高的精度和可靠的稳定性。

4 结语

CORS-RTK具有不受气候、地形、通视条件以及作业区域的影响, 定位速度快而且能连续测量的优点, 但是却存在依赖卫星分布、受移动通讯网络覆盖和多路径效应影响。在类似高压走廊验收这种带状工程测量中, 通过与全站仪联合作业, 既能确保测量结果的精度和可靠性, 又具有灵活的机动性, 大大提高了外业测量的效率, 相比单一的测量方式而言拥有无可比拟的优势。

摘要：介绍了CORS系统的特点, 叙述了CORS-RTK在高压走廊竣工测量中的应用, 并通过实例对CORS-RTK的精度进行了分析评定。

关键词：CORS-RTK,高压线走廊,竣工测量

参考文献

[1]李征航, 黄劲松.GPS测量与数据处理[M].2版.武汉:武汉大学出版社, 2010:168-173.

[2]田泽海.高压走廊竣工测量探讨[J].地理空间信息, 2008, 6 (3) :110-112.

[3]王淼, 龙家恒.CORS与全站仪联合在城市部件更新中的应用[J].北京测绘, 2011 (2) :59-61.

[4]杨光, 方锋, 祁芳, GZCORS系统的建设与应用[J].地理空间信息, 2007, 5 (3) :20-22.

CORS-RTK 篇2

近年来, 以网络RTK差分定位为基础, 多地均建立了区域性连续差分定位服务系统 (CORS) , 在优化测绘作业流程、提升数据观测精度方面, 展现出显著优势。然而, CORS系统尽管可高效采集三维坐标信息, 但与传统GPS-RTK类似, 其高程数据获取均采用曲面拟合求解, 对此探究其CORS-RTK高程数据与等级水准间的精度关系, 具有重要的实践意义。

1 GPS高程异常

从测量原理上分析, GPS所测定的原始数据为地心地固框架下的大地经度L、大地纬度B和大地高H, 其中H为沿法线方向自待测点至椭球面间距;而当前工程实践中多采用1985国家高程基准, 该高程系统为待测点基于铅垂线方向到似大地水准面的正常高系统H, 同一点大地高H与其正常高为Hr间存在一定数值差异, 即为高程异常

当采用GPS系统采集待测点三维坐标时, 需利用相关坐标框架下的控制点, 求解坐标转换参数, 并按照最小二乘原理, 建立区域高程异常模型, 然后根据待测点平面坐标, 以内插求解的形式, 计算相关点位的高程异常值。

2 GPS水准高程

所谓GPS水准, 即为利用GPS手段求解待定点相关正常高的工作, 其具体内容包含GPS测定大地高与确定似大地水准面, 关键在于求解控制点的大地水准面差距, 而求解点位大地准面差距的方法, 又分为以下几类:

重力位模型法。该方法根据特定模型, 利用球谐与重力位系数求解, 其数据成果的精度与重力为模型精度密切相关。

天文大地法。根据共同点大地坐标与天文坐标, 求解相关剖面差, 仅适用于具备天文坐标的相关区域, 且精度相对较低。

曲面高程拟合法。利用一定数量、分布均匀、包围测区的水准控制点, 结合GPS大地高数据, 建立相关的高程异常模型的方法, 建模理论相对简单, 成果质量相对较高, 但对于地形起伏较大的区域, 精度相关性会较差。

下面对曲面高程拟合相关理论, 进行系统性阐述:首先利用GPS测定某点位大地高H, 进而根据点位的正常高Hr法, 计算出该点高程异常值, 然后利用点位 (x, y) 坐标, 建立相应的函数映射:

采用多项式形式表示:f (x, y) =a0+a1x+a2y+a3x2+a4y2+a5xy+…, 利用n个水准控制点, 构建起区域曲面高程异常模型矩阵:,

根据最小二乘原理, 对残差数据模型进行求解, 得到高程异常矩阵的多项式曲面参量估值[a0, a1, a2, a3…, an], 反演出区域似大地水准面模型, 最后再依照待测点平面坐标值 (x, y) 进行精确内插求解高程异常值, 进而结合GPS大地高, 最终得到点位的正常高数值。

3 基于CORS网络的RTK高程精度分析

从上述高程曲面拟合原理可知, 高程拟合的精度与大地高H测定精度、控制点分布与水准资料精度等密切相关, 其中大地高的测定精度成为影响高程拟合精度的关键因素。

为探究CORS-RTK高程测量与传统水准测绘的精度, 本文利用测区内5个水准点作为高程控制基准, 分别采用Topcon Hiper系列双频GNSS接收机与DS03水准仪, 对测区内20个水准点进行观测, 对比二者在测绘效率、数据成果质量方面的差异。当采用GNSS接收机测绘高程数据时, 无需额外架设基准站, 输入VPN账户名称与密码接入CORS服务网络, 以5个已知水准点求解转换参数与高程拟合参数, 然后直接于待测点分别测绘2个时段, 每时段30秒;采用DS03光学仪器时, 采用闭合或附合水准路线线路的形式实施水准高程观测。

从观测时间分析, 采用CORS网络观测用时时间为传统光学水准观测的1/3, 人力与时间成本方面具有明显优势;从部分高程数据观测的精度分析, 二者精度校差统计如表1。

4 总结

当前CORS定位服务系统, 将覆盖一定区域的连续运行基准站, 构成坐标框架相对统一的参考站网络, 并采用VRS或FKP技术, 拓展了传统GPS-RTK测绘的作业范围, 并提高了数据观测的精度。CORS条件下的数据观测, 其成果稳定性优于传统RTK观测, 从数据成果的精度分析, CORS-RTK高程拟合的精度与传统光学水准校差在3cm以下, 满足国家四等水准测量规范所限定的中误差与限差等要求。

摘要：随现代计算机处理技术与无线通讯技术的发展, 以连续运行参考站差分定位系统CORS为基础的现代测绘基准框架体系, 在全国范围内迅速推广应用, 为传统工程测量领域带来深刻变革。本文拟从GPS高程拟合的基本原理出发, 然后引入CORS-RTK水准观测的理念, 并与经典测绘手段在高程精度方面进行对比探究, 以指导相关的工程建设。

关键词：高程异常,高程拟合,精度校差

参考文献

[1]姚宏岗, 刘建坡.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) .

CORS-RTK 篇3

伴随着全球卫星导航系统的不断发展与应用, 连续运行卫星定位服务综合系统即CORS是以多基站网络技术即RTK技术为基础建立起来的, 现在CORS技术已经广泛应用在城市GNSS (全球卫星导航系统) 中。CORS系统包括了五个部分即第一, 基准站网;第二, 数据处理中心;第三数据传输系统;第四, 定位导航数据播发系统;第五, 用户应用系统。通过数据传输系统把各个基准站和监控分析中心二者连接为一体, 从而形成了一个专用网络。可以将CORS系统定义为一个或者是若干个连续运行的、固定的GNSS (全球卫星导航系统) 参考站, 该网络由互联网技术、数据通信技术以及现代计算机技术组成, 能够实时的把经过检验的类型不同的GPS观测值即载波相位与伪距、各种状态信息、改正数、其他关于GPS服务项目的这类系统自动提供给不同层次、不同需求、不同类型的用户。

CORS系统是集各种高新科技为一体如卫星定位技术、数字通讯技术以及计算机网络技术的多方位与深度结晶这样的产物。目前该技术在城市规划、车船导航、国土测绘以及气象预报等方面得到了广泛应用, 是对GPS技术的发展。

CORS系统的发展促进了测绘行业发生巨大变革, 在CORS系统的实际应用中, 其定位结果让用户实时获取了精度, 且精度达到了亚厘米级。CORS系统优势在于:第一, 该系统以VRS技术为基础, 省去了用户架设参考站的步骤, 既节省了架设参考站需要的时间, 同时为野外工作的值守人员省节省了大量时间, 值守人员不用花费时间寻找控制点, 这样既降低了成本, 又提高了作业效率;第二, 该系统覆盖范围广、扩宽了作业半径, 同时有保证了获得精度的均等。CORS系统发展与应用前景广阔, 在国内很多地区投入使用。

二、CORS-RTK技术在城市数字地形测量中的应用

CORS系统能够一天24小时、全年365天连续运行, 常规的大地测量控制网已被CORS系统全面取代。仅用一台GPS接收机, 用户就能够准时的、实时的进行米级、分米级、厘米级甚至毫米级的快速定位与事后定位。对不同类型城市数字的地形测量、定位、放样作业、变形监测提供全天支持。同时该系统即构成了国家新型大地测量的动态框架体系, 也构成了一个城市新一代动态的基准站网体系。CORS系统具有一定的特点即高精度、高效率、高可靠性以及低成本, 所以广泛应用于城市勘测中。表1为CORS技术在测点的精度表格, 从中我们可以发现CORS技术测量到的数据精度完全符合精度规范要求。

1. 控制测量中的应用

像导线测量、三角测量等一些常规的控制测量要求点间通视, 存在一定的不足之处, 如精度不均、费工费时等, 在野外作业中, 工作人员难以了解所测成果的精度。传统的GPS技术在常规控制测量中, 虽然测量不需要点间通视, 但需要对所测数据进行分析处理, 所以无法实时定位, 对定位的精度也不确定, 这样往往会在内业处理时才会发现精度与要求不符, 需要从新测量, 费工费时。而控制测量时应用CORS-RTK技术则不会出现上述情况, 该技术既能实时获知定位结果, 对其定位精度也能实时获知。该技术的应用提高了测量作业的效率, 省工省时。CORS-RTK技术在实时定位时, 其精度能够达到厘米级。CORS-RTK技术进行控制测量, 既可以用在房地产测量中也可以用在地形图中。

2. 地籍、房产测量中的应用

地籍、房地产的测量即对土地权属界址点通过精确测定而获知其具体位置, 同时测绘出大比例尺的房产图、地籍平面图, 供房产、土地的管理部门使用, 同时还要对土地、房屋的面积进行量算。CORS-RTK技术在地籍、房产测量中的应用时, 是对土地权属界址点进行测定, 并对其房地产、地籍图进行测绘, 从而对其界址点、相关地物点等的位置进行实施测定, 其测定结果可以达到厘米级的精度, 与测定要求相符。操作人员应注意的是, 在一些遮蔽地带即影响到了卫星信号接收的地带, 在实时测量时应使用一些测量工具如经纬仪、测距仪、全站仪等, 同时对细微部位需要用图解法、解析法实施测量。

3. 建设用地进行勘测定界时的应用

建设用地进行勘测定界就是对土地使用的接线范围进行实地确定, 测定其界桩的位置, 同时对土地使用界限以内的各种土地面积进行测量, 对具体用地面积进行计算等方面的测绘技术工作, 该工作提供了土地使用的基础资料, 相关部门可以此为依据进行审批土地工作与地籍管理工作。CORS-RTK技术应用于勘测定界放样之中, 可以有效避免放样方法如解析法、关系距离法等的复杂性, 对建设用地进行勘测定界时简化了其工作程序, 在一些特大型工程与线性工程如公路、输电线路、铁路等的放样工作中, 更具实用性与有效性。

4. 地形测图中的应用

地形测图就是将各种比例尺度的地形图, 提供给城市、各种工程以及矿区, 从而满足其经济建设与规划的需要。地形测图常规方法首先进行控制网点的布设, 该控制网多是以国家高等控制网点为基础, 布设加密级的控制网点。以图根控制点与加密控制点为依据, 对图上地形点与地物点的位置进行测定, 最后按照相应的符号与一定规律进行平面图的绘制。CORS技术的应用, 实现了对每一级控制点进行快速、高精度的坐标测定。而CORS-RTK技术在地形侧图中的应用, 达到了不用布设控制点, 工作人员就可以通过流动站对地物点、地形点、界址点进行快速、高精度的坐标测定, 利用测图软件就能在野外作业中将地形一次行测绘成相应的电子地图, 之后就可以借助计算机、打印机与绘图机输出需要的比例图件。

5. 城市规划与放线工作中的应用

对于城市规划测量来说, 随着网络RTK技术的广泛使用, 大大提高了其测量工作的效率, 省时省工, 同时城市规划测量的精度高。这些是传统测量仪器所难以做到的。RTK测量技术应用在市政道路对中线放样工作中, 节省了大量人力, 仅一人就能完成放样工作。将线路起点、终点的坐标、半径、曲线转角等线路的参数输入至RTK技术的外业控制器中, 就可以进行放样工作。放样既可以按坐标放样, 也可以按桩号放样, 还能够随时呼唤, 与传统放样方法相比, 更具灵活性。

三、结语

CORS系统是对GPS技术的创新与发展, 已经成为了全世界卫星定位系统发展的新趋势。我国的CORS技术现已发展迅速, 处于蓬勃发展期。该技术将成为城市信息化的一个重要部分, 而其在城市发展中的应用, 为建设数字城市提供了基础。其提供的统一基准对不同部分、行业在坐标系统中存在的差异问题得到了有效解决。CORS-RTK技术在城市数字地形测量中的应用, 提高了城市测绘工作的效率。

参考文献

[1]杨进星.CORS技术在城市控制测量及地形测量中的应用研究[J].科技资讯, 2010 (25) .

[2]曾怡彬.CORS系统的网络RTK技术在城市测量中的应用[J].测绘与空间地理信息, 2013 (08) .

[3]邬晓光, 黄北新, 丁锐.GPS-RTK技术在城市测量中的应用[J].城市勘测, 2004 (01) .