开封市水利建筑勘察设计院 王学会

开封新区基础设施建设投资有限公司 匡远明

HeNCORS（河南省全球导航卫星连续运行参考站综合服务系统）开创了省域内一种新的、连续性的测绘手段，在工程测量中得到了广泛应用，并在应用中显示出了很好的优越性。本文，笔者简述了CORS的工作原理及其在一般工程测量中的应用，分析了CORS的优缺点，探讨了使用中的一些体会，以期对同行有所参考。

一、CORS 的工作原理

连续运行参考站系统（CORS）集成了卫星定位、通讯、有线及无线网络和气象采集等技术，是一个不间断的地面信息源采集系统,是坐标框架建设和维持的主要技术手段和基础设施。系统由若干个固定的、连续运行的GPS参考站组成，利用现代计算机、数据通讯和互联网技术组成了一个网络。各个参考站按设定的采样率连续观测，通过数据通信系统实时的将观测数据传输给系统控制中心，系统控制中心先对各个站的数据进行预处理和质量分析，对整个数据进行统一解算，实时估算出网内的各种系统误差改正项，并获得本区域的误差改正模型，然后向用户实时发送GPS改正数据，用户只需1台GPS接收机，便可实时得到可靠性和精度很高的定位结果。

二、HeNCORS 系统的运用

HeNCORS 系统和RTK（实时动态差分）实时卫星定位系统一样，利用GPS差分定位技术，获取实时差分定位解。用户需在CORS中心购买一个用户号，获得一个CORS系统差分信息接收器，按月或按数据流量交纳一定的使用费，就如同手机用户，在移动或联通购买一个电话卡。这样CORS系统差分信息接收器就和手机一样能接收来自移动或联通的系统差分信息，再配置1台双频GPS 卫星定位接收机，就能开始工作了。和以往的RTK技术一样，因为地理条件的差异，每个项目都要一个坐标系统，这就需要计算WGS84 坐标系与我国Beijing54 坐标系的转换参数。转换参数可采取以下方法获取：利用所在测区的4个以上已知点进行坐标系统的7 参数转换，首先在WGS84 坐标下利用CORS 测出的各个点的WGS84 坐标，其次利用各个点的WGS84坐标及其相应的Beijing54 坐标及高程进行坐标转换，来建立当地的CORS坐标系统。

有了HeNCORS 以后，就不需要架设参考站了，每台双频GPS 卫星定位接收机都能作为流动站进行工作。设置好配置后，在流动站的工作状态下，在得到流动站导航解后，打开CORS信息接收机，登录HeNCORS信息系统平台，即可接受来自CORS系统基站的实时差分信息。在获取厘米级的实时RTK 定位解时，一般测量10个历元的坐标平均值作为结果。

为使用HeNCORS系统获得精度可靠的数据，作业过程中要严格按要求操作，具体如下。

1.网络RTK测量前准备。

（1）流动站设置。作业前保证专用数据通讯卡不处于欠费停机状态。观测前按照HeNCORS 管理中心提供的有关参数及用户名、密码，对流动站手簿、通讯模块进行设置（详见各厂家仪器连接设置）；进行接收机、手簿控制器及网络控制中心之间的数据链接与传输检查。

（2）平面坐标的求取。HeNCORS 系统的基准坐标采用的是CGCS2000 坐标系，用户若需要求取平面坐标（80 或54 坐标），应将CGCS2000 成果提供给HeNCORS 管理中心进行统一转换，或根据项目设计的指标利用测区控制点进行转换7 参数的求取。根据已有控制点的平面坐标（80或54坐标），计算三维约束平差即可求得经纬度坐标。进行转换7参数的求取或点校正，计算7 参数求取的点宜均匀分布，点数不少于3 个，越多越好。点校正选用的控制点必须覆盖测区且不少于4个，点校正后的平面坐标转换的残差应≤2 cm。

（3）高程的获得。用户作业采集点的高程h，可由HeNCORS使用的河南省似大地水准面模型改正获得：将测量得到的点位大地高H，进行高程异常τ改正，公式为h=H-τ，该模型为武汉大学测绘学院李建成教授确定，全省模型精度统一为2.5 cm。

2.网络RTK测量。

（1）流动站作业建议。流动站观测应符合下列条件：卫星高度截止角≥15°。有效的观测卫星数≥6颗，PDOP值≤6，流动站接收机、手簿及网络控制中心之间的链接正确，观测站不宜设在隐蔽地带、成片水域和强电磁波干扰源附近。

（2）测量时常见问题的处理。用户长时间不能获得固定解时，多半因为联通APN平台通讯状况不好、附近参考站数据不稳定或流动站所在解算单元解算情况不理想所致，同时可将现场情况向反映给HeNCORS管理中心。首先断开通讯链接，重启接收机后再次进行初始化操作。重试次数超过3次仍不能获得固定解时应取消本次测量，对现场观测环境和通讯链接进行分析，可选择现场附近观测和通讯条件较好的位置重新进行初始化操作。测量时，采用“首次固定不记录，二次固定再记录”的方法，避免流动站接收机首次锁定卫星获得初始化后，因错误的整周模糊度，影响测量结果。

3.控制点观测的要求。利用网络RTK 技术施测一、二级及图根GPS控制点时，必须采用脚架对中的方式；天线高的量测应精确到毫米，开始作业前天线高应重复量测两次，两次较差应≤3 mm，取两次测量平均值。测后应再次量测天线高，量测值与测前平均值较差应≤3 mm；所有的观测均应在RTK固定解稳定后进行。坚持“首次固定不记录，二次固定再记录”，每点应观测4个测回，每测回需重新初始化，每次至少采集数据20～30 个历元；内业应对各测回结果进行粗差剔除，观测点的最终成果为剔除粗差后各测回的平均值。

三、HeNCORS 系统运用的优点

1.应用HeNCORS系统进行测绘工作，不需要架设参考站，1个工作人员可以配置1台GPS接收机，在以往工作中作为参考站的仪器也可以作为流动站使用，不仅提高了仪器的使用效率，还节省了人力。

2.HeNCORS能支持常用的多款GPS接收机，范围广泛，能不断进行系统升级，以适应不断进步的现代测量技术。

3.HeNCORS作为高精度的RTK作业方式，在工程测量中能替代全站仪和测距仪，又因其坐标的实时性，在进行断面测量时，利用仪器中的放样功能能实时地得到断面上各点的起点距及高程。

4.在地形图测量中，利用CORS 测出每个特征点的坐标，对每个特征点按绘图软件要求编号储存，回到室内后导出数据即可成图，也可按外业描绘的草图成图。

5.HeNCORS 采用连续运行的工作方式，对基础设施的沉降观测、水土保持检测等需要连续观测的项目能实时反映监测站的变化情况，为研究部门提供及时准确的信息。

四、HeNCORS 系统的应用技巧

1.在进行坐标系统转换时，应尽量采用4 个以上的已知点，已知点应包括整个测区。在完成坐标转换采用新的坐标系统进行工作前，应对测区的已知点进行校核，将利用CORS系统测出的坐标和已知点坐标进行比较，看两者是否在误差允许范围内。

2.当外业工作时，如果CORS接收机开机后长时间不能登录CORS 网络，可以先关机重新连接登录CORS 网络，如果一直都没有CORS基站信号，可以打电话向CORS中心咨询附近基站是否有什么意外。

3.个别点位远离基站的地区，不能很好地接收CORS 信息，可以在WGS84 坐标系统下进行静态定位观测，采集最少10 min的观测数据，频率为5 s一个历元。采集好的数据可以通过因特网发送给CORS中心，请求中心的帮助。CORS中心可以应用精密星历进行数据处理，得出这些点的精确坐标。

五、HeNCORS 需改进的地方

1.在HeNCORS 系统中，CORS 系统参考站的差分信息是通过电信网络传输到流动站的CORS信息接收器中。由于CORS信息接收机的不完善，接收电信信息的能力不强，在很多地方，如集镇等有大面积障碍物的区域，都有可能接收不到CORS系统的实时差分信息。在这些地方可能就不能应用CORS系统进行工作。

2.对于在大片水域上的作业，CORS接收机和其他RTK接收机一样，大片水面的多路径反射效应对GPS接收机有影响，当接收机在工作时，虽然能接收到基站发射的差分信息，但由于流动站接收卫星信号时受到了大片水面多路径反射效应的影响，不能得到厘米级的实时定位解。

六、结论

CORS为各类工程测绘工作提供了一个统一的基准，是目前国内乃至全世界GPS 的新技术和发展趋势。随着GPS 的普及，CORS的应用领域也将更为广泛。