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1、龙岩学院资源工程学院毕业论文 题 目： 浅谈CORS系统的原理与应用 专 业： 测绘工程 班 级： 2010级测绘工程班 学 号： 姓 名： 指导教师： 职称： 讲师 资源工程学院资源工程学院 测绘工程专业【摘要】: 科技的进步使得CORS技术越来越成熟，应用越来越普及，在测绘工作中的作用也越来越重要。至今为止，CORS技术已经被广泛的应用于城市GPS之中。本文就CORS技术的一些发展现状、应用情况，详细阐述了CORS的应用并对其进行分类阐述，同时对CORS在城市工程建设中的应用进行具体阐述。通过分析，提出国内CORS存在的几个主要问题，并对我国CORS进行展望。 【关键词】：CORS；原理；
2、应用；问题；展望目录引言41、国内外CORS的发展现状与研究意义41、1国内CORS的发展现状41、2国外CORS的发展现状4 1、3 建立CORS系统的必要性42、CORS系统的技术概述 52、1 CORS系统的定义 52、2 CORS系统的组成 52、3 CORS系统的工作原理 52、4 CORS系统的技术优势63、CORS系统的应用 63、1 CORS系统的应用领域63、2 CORS在控制测量中的应用 73、3 CORS在城市规划及监督测量中的应用 74、国内CORS系统存在的一些问题 74、1 商业化程度低 84、2 标准统一问题 84、3 网点稀疏与重复建设问题85、CORS的展望
3、86、结语 8致谢语9参考文献9英语翻译10引言现代科技的不断进步，使得CORS技术不断进步、不断完善，它是新一代高精度的的卫星导航定位系统，它逐渐用于大地测量，工程测量，控制测量，地形测量等一系列测量科技领域，跟水准仪，经纬仪，全站仪，等这些传统测量工作所使用的仪器相比，它具有工作效率高，定位精度高，全天候工作，功能多，用途广，观测之间可以无需通视，操作简便等优点，在地形测量中，可以避免全站仪，因通视条件不好时多次支站所带来的缺点；在水准测量中，弥补了水准仪因高差太大而多次转点的缺点；在工程测量中，放样点所能达到厘米级，完全能够满足一般工程所要求的精度，不用支站就能放样，大大的提高了工作效率
4、，大大缩短了测量工作量。所以很受广大爱好者们的热烈支持与选用，下面让我们来了解CORS系统。 1.国内外CORS的发展现状与研究意义1.1国内CORS的发展现状为了国家经济建设和技术发展的需要，我国对CORS系统的建设加大力度。2003年，首先拥有CORS系统的是深圳市，全国许多城市也相继开始建立城市甚至省级的CORS系统，并逐渐形成了“地区-省-全国”的CORS网络。已建成系统并投入使用的有香港、深圳、北京、天津、武汉、昆明、柳州、成都、重庆等城市；已建成区域级的有广西北部湾经济区；省一级已经建或正在建设的系统有江苏省。截止2010年3月福建省连续运行卫星定位服务系统（FJCORS），已建成
5、30个参考站1。国内许多其他行业也已经相继建立CORS网络，其中比较著名的有中国地震局牵头建设的中国地壳运动监测网络，交通部建设的沿海差分站网系统，信息产业部建立的电离层监测网络及连续运行参考框架网络，上海地区以监测气象参数为主的观测网络和深圳市城市连续运行参考站网等2。随着CORS系统的广泛使用，根据不同用户的需要，渐渐建立起从动态到高动态，从准实时到实时，从米级、分米级、厘米级到毫米级精度的城市基础信息服务体系，同时建立起了城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架，这是测绘基础的目标，也是建立实时空间位置信息层面上的数字化现代城市的基础3。CORS在各个领域中占据越来越重要的地位，在
6、测量中已全面运用到工程测量、房产地籍测量、线路测量、地形图测量、放样、建设用地勘测定界等4。1.2国外CORS的发展现状美国是最早建立起CORS系统的国家，发展的最快，居世界首位。目前美国国家CORS 网络688 个站，合作CORS 网络一百四十个站；拥有14个永久性跟踪站的是加拿大主动控制网系统，此外还拥有12 个西部变形监测站和20 个区域主动控制站；欧洲大陆，由连续观测高精度的GPS/GLONASS接收机构成的若干站组成了欧洲坐标参考框架建立的基础，其中由德国国家测量部门联合德国测量、运输、建筑、房屋等部门协调统一，建立了一个长期连续运行的，覆盖德国全国的多功能差分GPS 系统，由200
7、 个永久性GPS跟踪站组成，平均站间距40 km。亚洲地区比较成熟的网络是日本的GEONET，日本国家地理院GSI 从上个世纪90 年代开始布设用于地壳应变监测的COSMOS 系统，主要用于控制测量、建筑及工程测量、地震监测和预报，到2005 年已经完成了1200 个连续运行参考站5。1.3 CORS技术的重要性由于网络技术的迅速发展, CORS 技术也得到了巨大的飞跃。CORS系统的建立很大程度上的提高了测量的精度和效率，同时还减轻了劳动强度，降低了费用。CORS基准站的建成，基准站的连续运行，从而拥有了具有永久性控制点的网络。CORS目前,我国许多省会级城市或者经济发达的大城市都已经拥有或
8、者准备建立自己的CORS 系统。CORS技术在测量中是一次技术的革新，它不仅改变了传统的测量方式，同时能够实时提供高精度的定位，在控制点互不通视的条件下远距离传输三维坐标。但是，目前CORS的应用在我国仅仅是单位分散、独立使用，这样造成了大量的反复引进和重复使用，导致资源的浪费，并易制约CORS技术产业的发展。为了更合理有效地使用CORS技术，差分CORS连续运行参考站系统的选址估测范围就成为了最重要的一环。应用CORS技术的测量工作相对传统测量工作的优势有：更快捷、更准确、更可靠、更节省。2.CORS的技术概述2.1CORS的定义连续运行卫星定位服务系统(Continuously Opera
9、ting Refeence Stations)，是利用现代计算机、数据通信和互联网(LANWAN)等技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位，伪距)，各种改正数、状态信息，以及其他有关GPS服务项目的系统6。工作上无时间的限制，不用依靠传统控制网，使用者仅需使用一台接收机，便可进行高效率的测量工作。鉴于CORS技术相比传统测量技术，拥有更高精度、更高可靠性、更低成本费用、更低工作负担，其在城市测量中，得到越来越重要的地位。2.2CORS的组成如图2-1，CORS系统由基准站网子系统、数据处理中心子系统、数据通信子系统和用户应
10、用子系统四部分组成7。各基准站由通信系统串联，形成一个分布于整个城市的专业网络。图2-1 CORS系统组成示意图2.3CORS的原理传统RTK（即GPS实时动态定位）野外作业时，需架设一台本地的参考站，借由与流动站之间的无线电通信系统，把参考站接收到的伪距、载波相位观测值和参考站的一些信息，如仪器高、参考点精确坐标等都通过通信系统传送到流动站，流动站再将基准站传送过来的数据以及从卫星中接收到的数据一并进行处理，便可得到所测量点号精确的坐标值。但传统RTK也存在一些缺陷，如随着作业距离的加大，定位精度会逐步降低，甚至无法满足精度要求；仪器设备繁多，沉重等。针对这些缺陷，诞生了网络RTK，即COR
11、S。CORS与RTK的系统原理相似，简单而言，CORS系统具有一个或众多固定的永不断电的基站，用户单单通过使用流动站便可测量并导出所测数据。CORS工作原理如图2-2所示。图2-2 CORS工作原理2.4CORS的技术优势 传统 GPS RTK 测量方式是在测区内有高等级 GPS 控制点或国家大地坐标点的基础上建立的，通过反复的架设参考站来导出下级控制点或导线点，从而使整个区域内的测量工作得到完成。CORS系统工作时拥有一个完全不同的方式，当测区控制点太少甚至没有的情况下，CORS系统仍能建立起工作区域的起算基准，而在外业工作环境适宜RTK工作时，不存在随着搬站令误差不断累积的问题。其主要优势
12、体现在： 为许多区域和不同用户提供了一个统一的标准，并解决了各个用户之间因为坐标系统不同而带来的诸多问题；设备简便。传统RTK在每次外业测量工作开始时，都要架设基准站，这就使得每次外业出工时所要带的仪器设备大大增加，增加了测量人员的负担。以实习单位为例：使用传统RTK需携带两个三脚架、三把花杆、一个电台、一个电瓶（此物最重，一般有三四十斤）、一台基站、两台流动站、以及大量连接线；而CORS仅需携带一把对中杆，一台CORS仪器即可；减小粗差。传统RTK由于每次工作都需架设基准站，这就使得人为粗差的概率大大增加，而CORS只要在测量时仪器高不搞错，基本就无粗差的存在；效率更快。传统RTK基站覆盖的
13、范围有限，随着距离增加精度越来越小，这就要求在测区范围较大时，测量人员必须不断搬动基站，而CORS基站覆盖范围极大，只要在此范围内就无此顾虑；做点校正方便。做点校正时，CORS只需单枪匹马上场即可，而传统RTK则要把基站搬来搬去，相当麻烦。3.CORS系统的应用3.1CORS的应用领域CORS技术在各个领域的应用极为广泛，例如：国防建设、测绘工程和生活娱乐等等。再对这些应用进行分类，并对各类应用范围进行细化，则可得下表：3.2 CORS控制测量中的应用用架设基站进行外业测量时，需要测站与测站相互通视，这就使测量人员在测量时限制了测量范围和增加了测量的繁琐性，重复工作和工作环境就大大降低了工作的
14、效率。除此之外，测量得到数据精度不可靠，对一些隐性的误差存在无法发觉，无法再现场将其解决。而GPS静态在进行控制测量时，虽无需测站之间通视，只要工作环境符合其作业要求即可，但所搜集的数据却需要时间对其进行处理，而且无法实时定位并知道定位精度，甚至，在内业处理后发现精度无法满足要求时，只能回到现场进行重测。CORS技术的出现高精度测量的同时还不需要布设各级控制点，测量员可以直接在移动站快速并高精度的测量控制点的坐标。3.3 CORS在城市规划及监督测量中的应用 传统的测量仪器测量时，即浪费时间，又浪费人力，且在作业过程中测量人员的工作负担很大，所采集的数据精度也不可靠。而应用CORS技术测量时，
15、仅需一个人携带一台接收机即可，省时省工，且精度可靠。并且，CORS在工作时可将测区的范围线、线路的走向、起终点坐标等输入手簿中，即加快测量工作的速度，又能得到高精度可靠的数据。因此，城市中的RTK测量逐渐被广泛应用。4.国内CORS存在的一些问题CORS系统还存在诸多问题和缺点。信号强度不够。在网络信号差的测区或者植被覆盖茂密的地方，CORS的信号强度远远不如传统RTK，这就使得测量效率大大减小；机动性不强。CORS测量时只能在基站覆盖的区域，超出此区域则无法进行测量工作，传统RTK则能自由设站搬站；使用成本高。CORS基站每年的维护、使用时耗用的电量等较大，成本较高。其次，不同应用领域甚至地区的
