公路测量中基于CORS的高精度GPS测量技术探讨

江元盛

摘要：随着科学技术水平的不断提升，社会经济建设有了进一步的发展，交通网络建设迎来的巨大的发展机遇和现实挑战。多种测量技术的应用有效提升了工程测量的准确性，对于公路工程的建设提供了有力的数据信息支持，保证了工程建设的准确性与合理性。现阶段，基于CORS的高精度GPS测量技术在众多公路工程施工测量中得以应用，这种技术模式突破了传统GPS测量范围较小、操作复杂、精度有限等不利条件，将公路工程测量水平提升到了新的高度，获得了行业的普遍认可。本文在阐述基于CORS的高精度GPS测量技术基本原理与功能的基础上，通过公路工程实例对测量效果进行了验证，旨在提供一定的参考与借鉴。

关键词：公路；CORS；GPS；测量技术

1 基于CORS的高精度GPS测量技术

1.1 基于CORS的高精度GPS工作原理

基于CORS的高精度GPS技术是对传统GPS工程测量计算的改良，该技术一个相对更为广大的工程测量覆盖范围内设置多个GPS参考站，这些GPS参考站为永久性持续工作。工程测量区域内设置的GPS参考站共同构成工程测量参考网络，参考站按照测量预设值进行采样测量，测量结果通过系统通信功能传输给CORS集控中心，集控中心对采样测量结果进行分析处理。这种采样测量结果处理是动态化的，能够实时计算数据结果，进行相应的测量质量分析，从而获得GPS工程测量参考网络误差修正模型。误差修正模型的处理结果通过系统通信功能传输回GPS测量端向测量人员提供修正后的测量数据。公路工程测量人员的实际工作过程仅需一部GPS接收机，便可实时动态化的获取更为准确的测量结果。基于CORS的高精度GPS工程测量技术主要包括以下几种：虚拟参考站技术、主辅站技术、区域改正参数技术和综合误差内插法技术等。

1.2 CORS系统组成

一个完整的CORS工程测量系统，由多个分部子系统构成，分部子系统间通过数据信息传输系统实现连接，形成针对工程测量区域的局域网络，为GPS工程测量提供数据信息支持。当前公路工程测量中应用的CORS系统通常由参考站子系统、数据处理中心子系统、数据通信子系统和用户应用子系统四部分组成。

1.3 CORS系统的技术优势

CORS系统在工程测量中的应用，实现了工程测量资源与流程的整合，将工程测绘转变为一个联系更为紧密的整体，改变了传统的GPS、RTK系统工程测量过程中的信息壁垒，有效提升了工程测绘效率与精度。CORS系统的技术优势主要体现在以下几个方面：（1）CORS系统的应用为工程测绘提供了范围更广的测绘基准，能实现多种行业、不同部门间的工程测量坐标与信息的一致性，解决了工程测绘结果标准差异问题，GPS工程测量技术的应用范围更广；（2）通过连续基站的架设，CORS系统实现了永久性全天候观测采样，工程测量人员能够随时获取工程测量信息，提升了系统使用的便捷性，提高了工作效率；（3）CORS系统的数据监控与处理能力更强，能够对动态化数据进行实时处理，有效控制工程测量误差，提升测量定位结果的可靠性与精确度；（4）由GPS参考站构成的工程测量参考网络，使得工程测量人员不必自行假设参考站，通过一部GPS设备便可完成工程测绘作业，测量成本较低；（5）工程测量信息传递效率更高，系统互联网服务能实现数据的实时共享与调用，便于工程测绘人员的远程使用。

2 公路工程测量实例分析

2.1 工程概况

某高速公路工程穿越山区，施工区域主要为山地地形，地形复杂、山岭隧道多，工程测量中的相应数据信息量较大，该公路为高等级公路工程测量精确度要求较高。目标工程测量区域位于CORS区域站覆盖范围内，先采用基于CORS的高精度GPS测量技术进行公路工程测量。

测量环节中，相关位置点位于基准站组成的最大多边形中，工作站持续工作进行不间断采样测量。根据工程测量的实际需求，将单日测绘数据按照每段3h划分为8个时间区间。CORS系统工程测量数据的计算以3-4d的测绘汇总结果为计算对象。数据处理使用GAMIT/GLOBK软件来进行处理，该软件为国际通用的大型高精度GPS数据处理软件。

2.2 测量结果分析

应用上述公路工程测量方案对本工程进行测绘，得到的具体结果见下表1、表2。

根据上述公路工程测量结果可知，应用基于CORS的高精度GPS测量技术获得了精度较高的测量结果，水平分量精度达到2cm以内，同时高程分量精度也为2cm左右。通过相应未知点的坐标分量平均值的比较可知，工程测量区域不同位置的精度水平大致相同，工程测量精度均匀一致。

在公路工程中应用基于CORS的高精度GPS测量技术应注意以下几点事项：

（1）计算过程中只能选择未知点周围的四到五个基准站，在实际的测量过程中，要对基准站周围的情况进行严密观测；

（2）观测时间与未知点的精度有这紧密的联系，在公路工程的控制测量工作中，建议将其观测时间确定为3h；

（3）测量作业要保证具有足够的有效观测时间，并要保证天线高等数据的量取、记录的准确性，天线类型、接收机类型、软件版本等相关数据的记录要准确。在测点的选择过程中，要综合考虑各种因素，注意环境因素的影响，防止测量结果的准确性受到多路径的影响；

（4）下载观测数据之后，要应用质量检查软件来对数据的质量进行检查，保证其具有有效的观测时间。

3 结语

综上所述，基于GORS的高精度GPS测量方法很大程度上改变了测绘工作的方法模式，该技术将一系列的定位信息利用网络和数字通讯技术提供、分发给广大用户，使大型公路工程测量工作能以更快捷、更广泛的直接开放形式服务于国家建设。文中给出了该测量方法在公路控制网的应用，为公路工程测量提供了参考。随着我国跟踪站建设的不断发展、跟踪站数据共享程度的不断提高以及高精度GPS数据处理技术的逐渐普及，该作业模式将在工程测量中得到更加广泛的应用。

参考文献：

[1]夏传义.基于CORS建立与维持区域坐标参考框架的理论与应用研究[D].武汉大学，2014.

[2]马云飞，李宏.基于CORS的GPS拟合高程技术在城市管网控制测量中的应用[J]. 测绘与空间地理信息，2015，07：169-171.