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CORS系统在内河航道测量中的应用

2016-10-21解逊吴娇魏江东

科技风 2016年6期
关键词:内河应用

解逊 吴娇 魏江东

摘 要:随着GPS等现代化测量技术的迅猛发展,基于GPS发展起来的RTK技术成为现如今测绘工程前进发展的主流,GORS系统作为RTK技术的新形式,更是在现代航运及航道测量中发挥了举足轻重的作用。本文首先对CORS系统技术做了简要介绍,并引入工程实例,分析探讨其在内河航道测量中的具体应用。

关键词:CORS系统;内河;航道测量;应用

近年来,计算机网络技术的飞速进步,同时与卫星定位技术的融合实现了测量技术跨越式的发展。实时动态差分即网络RTK概念的提出,是单基站RTK向多基站的发展,这种以多基站为主,以VRS技术为核心、依托于网络环境的GPS系统,在很大程度上扩大了基准站的覆盖范围,提高了其使用效率,基于此,基于多基站构成的网络RTK技术创建而成的CORS系统成为当前GPS技术发展应用新潮流,并在内河航道测量中拥有着广阔的发展趋势和应用前景。

一、CORS系统作业原理及其特点

CORS系統是指一些连续运行的且固定的GPS参考站,结合现代网络基础、计算机技术、通信技术而构成的网络,向不同用户实时提供不同类型、通过检验的GPS观测值,如,伪距、载波相位,状态信息、改正数等GPS相关服务项目的网络系统。

CORS系统由基准站网收集GPS相关卫星观测数据,同时将其发送到数据处理中心,再由该中心依照各基准站的实时观测数据进行区域性建模解算。并生成一个虚拟参考站,其中涵盖GPS观测值与基准站坐标,再利用当前的无线数据传输网和数据通信网络,并利用国际通用格式向测量用户差分修正信息(相位/载波相位),进而将流动站的点位更加精确的解算出来。

二、CORS系统在内河航道测量中的应用

CORS系统以其特有的优势,正逐渐被用于内河航道的测量中,并发挥了最佳的测量效果。连云港港疏港航道作为长三角航道网和江苏省航道网连申线的重要部分,是整个连云港疏运体系中最为重要的内河航道。以该航道为例,在开工前期,就应对征地拆迁做放样复核,还没有完成对加密控制点的布设,勘察设计时铺设的控制点多已受损或被杂物覆盖,相邻控制点的通视条件差,航道测量面临困难。而应用CORS系统对该航道工程进行测量,就无需顾虑控制点的距离、通视等问题,可以更加快速有效的做好数据采集,为航道工程后期的开工建设给予了更大的时间保障。

航道工程施工中,应针对全线的施工放样做好复核工作,该工作时间紧、任务大,并要结合相邻标段间的顺直度。若应用CORS系统采集数据,将会更加便捷、及时、高效,另外,对全线控制点作参数拟合,可将整个航道工程视为独立控制网,防止各标段因独立布网出现护岸错位现象,进而相邻标段护岸实现无缝衔接,进一步保障了航道工程质量。

(一)作业覆盖范围广

采集覆盖全线控制点的WGS-84坐标,并与已经采集过的坐标做参数拟合,构建施工坐标系统。对现场控制点进行的数据采集、拟合通常1次即可,不受范围所限。若需第二次对该范围进行测量,只要再次进入已建的坐标系统便可。如果运用传统常规的RTK系统测量水下地形,基准站架设一次,观测范围为10千米,若信号状况良好,完成整个水下地形测量工作需花费7~8个小时。但是如果利用CORS系统测量航道水下地形,则不会受信号辐射的干扰,不受范围限制,无需多次架设基站,节省了架设、采集、拟合的时间,一般情况下,完成航道测量,只需花费3~4小时。

(二)作业精度高

CORS系统在进行测量作业时的精度会受到各种因素的影响,如卫星误差,电离层、对流层卫星信号传输,及上空的卫星分布情况、卫星数目的影响。而CORS系统在作业时可以及时发现卫星误差,接收机解算错误等,并适时利用相应的优化方案减少或避免误差。应用CORS系统及传统的RTK技术的测量方法,对已知控制点和加密图的坐标进行采集,以基准站为原点,以距离的远近对误差值进行分析,其结果如图1。

从图1可看出,传统的RTK技术的测量误差会伴随着基准站距离的增大而变大,误差也会随之增加,CORS系统的误差却没有随距离的增大而变大,累积误差几乎不存在。

(三)作业便捷、效率高

CORS系统携带、操作都极为方便,即不用架设参考站,也可进行单机作业,也省去电台、发射天线、脚架、搭设基站等的时间和作业流程,仅需1个人就可以快速的完成作业。而RTK技术则需要搬动架设基准站,这样既无法有效保证设备的安全性,也会导致效率的降低;另外,RTK的电台和基准站需要内置电源,工作时需要充足电量才能顺利完成作业,但CORS系统只用流动站就能完成数据的采集,避免了供电不足等问题的影响。

三、结语

现今,CORS系统虽然在航道测量中发挥了很大的优势,但是在其使用过程中仍会受到某些因素的限制,第一,CORS系统缺乏大范围的系统空间覆盖率,要想强化网络只能创建更多站点;第二,CORS系统基站的控制点受到损坏,会对其测量精度指标产生影响。然而,必须承认的是对于空间范围大、跨度大的航道测量而言,CORS系统的作用不可替代,不仅节省了人力、物力、时间,同时高效率、高准确度的完成了航道测量的任务,因此,CORS系统经过不断的完善,将会在航道测量工程上拥有更加广阔的发展前景。

参考文献:

[1] 赖寅基,傅博,陈春.CORS系统在内河航道测量中的应用[J].测绘与空间地理信息,2013(10).

[2] 李新书.长江宜昌航道CORS系统建设与应用[J].水利信息化,2011(03).

[3] 方海东,胡文高,夏猛,孙润平.CORS系统在航道工程测量中的应用[J].现代交通技术,2011(S1).

作者简介:解逊(1965-),男,湖北武汉人。

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