CORS系统在农田水利项目上的应用
来源:用户上传
作者:马吉芳 王立鹤
摘要：CORS系统在我国已全面建成，本文简要阐述了CORS系统的基本原理和组成，并结合农田水利工程的具体实例，阐述CORS系统在进行农田水利项目测绘过程中的应用及方法，进行了精度统计分析，同时阐述了CORS系统的优势及作业过程中需要注意的事项。
关键词：CORS系统;平面测量;地形修测;优势
1.引言
目前，农业工作的关键之处是建设标准更高的农田水利工作，这项工作的难点在于施工周期短、任务量大、范围广、季节性强。采用传统的全站仪测量的工作效率太低，单基站RTK作业范围太小，同时需要搭建很多的基站站点，这造成全站仪和单基站RTK在测量时不占据优势。由于采用了全新的数字通信技术以及云计算技术的应用，北斗卫星导航系统（BDS）的不断发展，新型GNSS接收机全面兼容多星座卫星系统。这将极大地推动了CORS系统的网络RTK技术向更先进的方向发展。为大面积、离散的高标准农田测量提供了一种准确、高效、灵活的外业测量方法。
2.CORS系统的基本原理
CORS系统其根本上类似于在移动站位置上，建立一个虚拟参考站，所以其精密性会非常好。通过差分处理移动台最近的三个参考站收集的数据，能够得到参考站建立三角形的正确数据，之后通过模拟得到误差的修正模型，能够根据整合电离层和对流层和轨道误差模型，可以从参考站获得连续的数据，最后实现差分定位。在操作过程中，首先，移动站点信息通过GPRS或CDMA等双向数据传递给控制室。中央控制中心将根据移动台信息计算相应的轨道，电离层和对流层误差，然后修改位置，并通过相同的数据模式将修改后的点信息发送给移动台。最后，结合中央控制中心的反馈结果，移动台可以进行位置的实时差分定位。
3.CORS系统的组成
基于上述的CORS系統原理，可以看出CORS系统由五个方面构成，即用于判断和处理的系统控制中心，用于通信定位的数字通信子系统，卫星跟踪基准站和用户应用系统、客户端的子系统和用户数据中心。
4.CORS在测绘生产中的优势
4.1效率高、作业范围广
允许多个团队可以一起正式运行，流程站可以连接到CORS网络进行操作，不受仪器的影响。团队不会产出相互的影响，提高了效率。CORS网络建设以省政府为单位，提供广泛的服务，不会受到运作范围的约束。非常适合高标准农田建设项目的大规模分散测绘。
4.2抗干扰强、稳定可靠
CORS采用电信运营商网络信号通信，方便快捷，不易受干扰。采用多参考站误差模型，提高了数据可靠性。
4.3精度高、稳定性好
显著地降低了系统产生的误差，主要的误差时由于偶然误差产生的，CORS系统测量精度分布非常的均匀。CORS系统采用多参考站模式建模，使得观测数据的准确性大大地提高了。
5.CORS系统应用案例分析
5.1工程概况
本工程的水利配套T程位于外冈镇，涉及泉泾、巨门2个村，5个灌区，有效灌溉面积共计1885亩。主要工程建设内容：
（1）新建5座单泵灌溉泵站。（2）新建UPVC地下管道长22.505km，其中De500 UPVC管长1.528km，De400 UPVC管长8.972km，De315 UPVC管长12.005km。（3）新建排水沟长26.65km，其中口宽0.7m的排水沟长17.19km，口宽l.Om的排水沟长9.46km。（4）新建桥梁2座，新建倒虹吸13座，新建下田坡道143处。（5）新建道路2.913×l04m2。（6）土地平整共1885亩。（7）土方疏浚l3092m3。为了满足设计要求，笔者所在公司受上海市嘉定区水利管理所委托，进行新建工程的前期测绘工作，为整个工程的初步设计提供翔实可靠的农田、水利、道路数据。
5.2项目实施
5.2.1控制测量
（1）控制点选点及埋设经过现场踏勘和道路实际情况，本项目共布设E级GPS点38个，点号为Gl～J38，地形测量控制点点位类型为平面控制点与高程控制点共用点，点材质为预制道钉或钢筋，红色油漆标注且在醒目位置标注点号，并拍照保存登记。布设点位过程中，保证控制点之间至少两点之间互相通视，且易于寻找。（2）平面控制测量本次工程坐标系统采用的是上海城市坐标系统。平面控制测量时，采用三脚架架设流动站接收机的方式，并保证仪器整平对中。平面数据的采集在上海市GNSS连续运行参考站网（SHCORS系统）基础上，利用GNSS动态测量（RTK测量）技术测设平面二级控制点，按照测量规范要求保证流动站持续显示固定解后开始进行观测采集，每点独立初始化2次以上，每次采集2组数据，每组采集的时间为120s，每点采集的数据剔除较差较大的值，其余值取其平均值作为该点的平面坐标。（3）高程控制测量本次工程高程系统采用的是吴淞高程系。高程控制测量采用天宝DINI03数字水准仪利用上海市城市等级水准点（2-077）布设两段闭合四等水准路线，其中一段闭合差为17.50mm，限差为±44.82mm，另一段闭合差为13.OOmm，限差为±62.lOmm，测量过程严格按照四等测量规范要求进行。测量数据通过平差易2005水准网平差软件进行平差，各项参数满足精度要求，可作为高程控制成果使用。
5.2.2作业方法
（1）外业数据采集
根据现场情况，外业数据采集主要采用RTK CORS网及全站仪测量极坐标法，在使用全站仪进行测量时应符合以下几点要求：
（a）仪器的偏差必须小于0.04mm。（b）每个工作站配备仪器后，一定要先进行检查方位的正确与否，其次再进行破损部件的测量。为了使定向更加准确，避免由于输入控制点坐标的不正确或其他原因造成的全站结果失效，在不同的条件下，定向检查可以选择不同的方式。（c）在测量地形和地面物点时，在每个测量站完成后，应检查零点设置，零点设置差值不应超过30s。从测量站到地面物点的最大距离小于200m，从测量站到地形点的最大距离小于300m，地形点之间的间隔最大为20m。单位采用厘米。（d）测量剩余地点时，测量位置必须在地物中心或中心线重合。（e）测量的准确与否要严格按照《城市测量规范》的要求进行衡量标定。
（2）处理收集数据
本项目成图采用全解析数字化，并做出测绘编码，成图软件采用南方CASS9.2测量软件。图面内容主要包括交叉路口线型走向、附属物、市政设施、路面标高、道路中线及断面高程等要素，在成图过程中，根据地物特点属性分图层进行地形图的编绘工作，主要图层代码及含义如下表l。
5.3 CORS施测注意事项
重视对质量的苛刻控制，避免使CORS系统网络RTK的粗差问题，使测量结果合理、可信。
（1）流动站作业区域必须在CORS有效覆盖区域内，并保证流动站与数据控制中心高效的通讯。（2）CORS流动站不宜在大片水域、强电磁场区域、高大林木区域和高层建筑密集区作业。（3）在开始操作之前，应初始化移动台。在获得固定解之后，可以开始正常的现场观察工作。如果长时间无法修复，则应重新连接并初始化。在观察过程中，当卫星失去锁定时，应在正常操作之前重新初始化并检查已知点。（4）必须每天做好在已知点做检核工作。
6.结语
CORS系统的不断进步将推动测绘工作的开展，引领一个新的时代。它的覆盖范围广，可以满足同时运行多个流动站。它不受流动站等外部因素的影响。可以全时段运行，易于操作，使施工流程更加非常简单，缩短了施工周期，节约了资金投入。同时事实证明，CORS系统能够满足农田水利测绘工作的要求。
参考文献：
[1]李征航.GPS测量与数据处理[M].武汉大学出版社，2013.
[2]陈龙飞，金其坤.工程测量[M].同济大学出版社，1990.
[3]付兆祥，雷小鹏，唐红涛.基于CORS系统的网络RTK在图根控制测量中的应用[J].北京测绘，2016（5）：117-119.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15082495.htm
