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[摘 要]本文笔者根据自己的实践经验，阐述了CORS系统工作原理及组成，从绘制大比例尺带状地形图、道路中线测设、道路纵横断面测量、外业施测四方面分析了CORS系统在道路测量中的应用。
[关键词]CORS系统；道路测量
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0360-01
引言
随着我国经济的快速发展，城镇人口和汽车的数量将会逐年持续地增加。原有道路承载能力达不到现实需求，城市交通问题日益突出。我国很多城市都急需新建、改扩建城市道路，满足社会发展的需求。但是传统的公路勘测工作辛苦且繁琐，存在着勘测周期长、工作效率低等诸多问题。经实践发现，CORS系统下的网络RTK技术在道路测量中的应用显现出了极大的优越性。下面笔者探讨了CORS在道路测量中的应用。
一、 CORS系统工作原理及组成
1、CORS系统工作原理
CORS系统工作原理就是利用GNSS导航定位技术，在一定范围内根据需求按一定距离建立长年连续运行的若干个固定GNSS参考站，利用计算机、数据通信和互联网络技术将各个参考站与数据中心组成网络，由数据中心从参考站采集数据，利用参考站网络软件进行处理，然后向各种用户自动地发布不同类型的GNSS原始数据、各种类型RTK改正数据等。用户只需要一台GNSS接受机，进行野外作业时，即可进行mm级、cm级、dm级、m级的，实时、快速定位、事后定位或导航定位。
2、CORS系统组成
CORS系统由参考站系统、数据处理中心系统、数据通信系统和用户应用系统四部分组成。各系统通过数据通信系统连接起来构成了一个局域网。
（1）参考站系统
参考站系统由若干个参考站构成，每个参考站包括了GNSS接收机、天线、电源（包括UPS）、网络设备、机柜和避雷系统等设备，它主要负责连续地对GNSS卫星进行定位跟踪、采集、记录，并将数据传输到控制和数据管理中心。
（2）数据处理中心系统
数据处理中心子系统是CORS的大脑，是系统稳定安全运行和连续不断提供定位服务的保证。分为用户管理中心和系统数据中心两部分。它由服务器、工作站、网络传输设备、电源设备（包括UPS）、数据记录设备、系统安全设备等设备组成。系统中心主要负责对收集的卫星定位数据进行分析、计算、处理以及存储，通过建立系统模型生成差分改正数据并对改正数据完成传输、记录、管理和分发等工作，同时向用户提供服务并对用户进行有效管理。
（3）数据通信系统
数据通信系统包括各个参考站与数据中心的通信系统和数据中心与用户流动站的通信系统。系统数据中心与参考站之间的数据传输，要求工作可靠稳定，反应时间比较短，控制在1s内。由于目前有GPRS和CDMA无线上网技术支持，因此只需要将数据中心连接万维网，即可实现客户端采用GPRS和CDMA无线网络访问数据中心。参考站与数据中心通信系统采用数字电路传输与VPN网络，参考站和数据中心与数据管理中心在同一虚拟网中。
（4）用户应用系统
用户应用系统是系统的最终用户。它由GNSS接受天线、GNSS数据接受机和通信模块组成。用户通过天线接受GNSS卫星数据，并用接受机进行数据存储和处理，通过通信模块把数据发送到控制与数据管理中心，并最终接收控制与数据管理中心差分解算数据。
二、CORS在道路测量中的应用
1、绘制大比例尺带状地形图
在道路选线时通常是在大比例尺（1：1 000或I：2000）带状地形图上进行。用传统方法测图，要先进行控制测量，然后进行碎部测量，绘制成大比例尺地形图。传统的地形控制测量采用三角网、导线网的方法来实测，这些方法最大的缺点就是受地形条件影响较大，要求相邻控制点间必须通视。在技术规范中对图形、边长有相应的要求，在野外踏勘、选点、埋设标记过程中花费大量的人力和物力。
GNSS网络RTK技术打破了常规RTK中流动站和参考站距离较近的限制，增大了流动站与参考站的作业距离。用户作业范围可由最多20Km扩大到50Km-70Km甚至更远。并且能够完全保证精度。利用CORS下网络RTK进行测图，真正意义上的改变了传统的“先控制后碎部”的测图模式。这种作业模式是利用几个永久性的参考站同时向流动站发送差分信息，极大地提高了流动站点位精度。理论上整网范围内的流动站点位精度是相同的，与此同时差分服务范围扩展到网外60 Km。在一些旧路改造工程中，在精度要求允许的情况下可以将GNSS天线和数据电台天线固定在机动车上，只需机动车沿着原有道路连续地行走即可完成测量工作，这样大大地提高测量速度，减轻外业测量的劳动强度。
2、道路中线测设
在完成道路线形图上定线后，需将道路中线在地面标定出来。传统的放样方法是根据道路的设计参数计算出中桩的桩号和设计坐标（一般每隔20m或50m及其倍数设立一个整桩，在地形变坡地，曲线的主点处，土质变化及地质不良地段，与己有建筑物、构筑物相交的地方设立加桩。）然后将全站仪安置在控制点上进行放样。这种放样方法需要控制点与放样点之间通视，放样点的误差不均匀。采用CORS下网络RTK放样，只需将中线桩点的坐标输入GNSS手簿中，系统就会定出放样的点位。由于每个点的测量都是独立完成的，不会产生累积误差，各点放样精度趋于一致。因此运用网络RTK放样真正实现了单机作业，测量员只要手持GNSS接受机就可独立完成道路中桩测设。
3、道路纵横断面测量
道路中线测量完成以后，还必须进行道路纵、横断面测量。纵断面测量是测定各中桩地面高程并绘制道路纵断面图，用于路线的纵坡设计；横断面测量是测定各中桩处垂直于中线的地形起伏状态并绘制横断面图，用于路基设计、土石方计算和施工时的边桩放样。采用CORS下的网络RTK技术改变了传统的测量模式，道路中线确定后，根据采集的中线桩点坐标通过绘图软件便可绘出道路纵横断面图。与传统方法相比，在精度、经济、实用各方面都有明显优势。
4、外业施测
（1）道路中线测设：根据道路现状边线进行内业解算道路中线桩号和中桩坐标，每隔20米解算一个中桩，在单位门口，地形变坡地，有道路相交的地方进行加桩。利用网络RTK的放样功能将上述解算的点放于实地，用全站仪进行坐标回采，差值均在15 cm内。
（2）纵断面测量：是在中线测设的基础上进行的。以测区附近己有四等水准点为高程起算点，按照图根水准的精度要求（附合线路闭合差≤±30（mm）， L为附合路线长度（km），沿中桩逐桩布设为附合水准路线经过平差计算后得出施测桩位的地面高程。测量完毕将同一个中桩点的水准高程和RTK采集高程作比较，差值均在±4cm内。差值大的应分析原因，防止粗差出现。
（3）施工控制点测量：利用RTK的数据采集功能，在相交道路口施工范围外选择了四个施工控制点。施工控制点采用三脚架方式独立测量两测回取平均值，每次观测历元数不应少于30个，两次测量平面坐标分量差值不应大于12 cm，如果超限应重新测量。测量完毕应用全站仪对控制点距离进行检测，检测相对误差不应大于1/4000。
结语
综上所述，CORS系统在我国的发展已经相对成熟，它具有网络化、精度高、基准统一、自动化和智能化、多元化服务等优点，因此，它可以满足不同行业、不同用户定位、测速、测位移及气象参数的需求，在测量工程中应用非常广泛。
参考文献
[1] 李龙彦.CORS系统的布设及精度探析.中州煤炭，2009，11：38-39.
[2] 王红闯，程连柱.CORS技术在城市勘测It，的应用.信息技术，2009，3： 1416.
[3] 许娅娅.GNSS RTK的发展及其在公路测量中的应用.测绘通报2007， 2.
[4] 梁杏球.浅谈网络RTK技术在公路测量中的应用.南方金属，2010，6： 59-61.
[关键词]CORS系统；道路测量
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0360-01
引言
随着我国经济的快速发展，城镇人口和汽车的数量将会逐年持续地增加。原有道路承载能力达不到现实需求，城市交通问题日益突出。我国很多城市都急需新建、改扩建城市道路，满足社会发展的需求。但是传统的公路勘测工作辛苦且繁琐，存在着勘测周期长、工作效率低等诸多问题。经实践发现，CORS系统下的网络RTK技术在道路测量中的应用显现出了极大的优越性。下面笔者探讨了CORS在道路测量中的应用。
一、 CORS系统工作原理及组成
1、CORS系统工作原理
CORS系统工作原理就是利用GNSS导航定位技术，在一定范围内根据需求按一定距离建立长年连续运行的若干个固定GNSS参考站，利用计算机、数据通信和互联网络技术将各个参考站与数据中心组成网络，由数据中心从参考站采集数据，利用参考站网络软件进行处理，然后向各种用户自动地发布不同类型的GNSS原始数据、各种类型RTK改正数据等。用户只需要一台GNSS接受机，进行野外作业时，即可进行mm级、cm级、dm级、m级的，实时、快速定位、事后定位或导航定位。
2、CORS系统组成
CORS系统由参考站系统、数据处理中心系统、数据通信系统和用户应用系统四部分组成。各系统通过数据通信系统连接起来构成了一个局域网。
（1）参考站系统
参考站系统由若干个参考站构成，每个参考站包括了GNSS接收机、天线、电源（包括UPS）、网络设备、机柜和避雷系统等设备，它主要负责连续地对GNSS卫星进行定位跟踪、采集、记录，并将数据传输到控制和数据管理中心。
（2）数据处理中心系统
数据处理中心子系统是CORS的大脑，是系统稳定安全运行和连续不断提供定位服务的保证。分为用户管理中心和系统数据中心两部分。它由服务器、工作站、网络传输设备、电源设备（包括UPS）、数据记录设备、系统安全设备等设备组成。系统中心主要负责对收集的卫星定位数据进行分析、计算、处理以及存储，通过建立系统模型生成差分改正数据并对改正数据完成传输、记录、管理和分发等工作，同时向用户提供服务并对用户进行有效管理。
（3）数据通信系统
数据通信系统包括各个参考站与数据中心的通信系统和数据中心与用户流动站的通信系统。系统数据中心与参考站之间的数据传输，要求工作可靠稳定，反应时间比较短，控制在1s内。由于目前有GPRS和CDMA无线上网技术支持，因此只需要将数据中心连接万维网，即可实现客户端采用GPRS和CDMA无线网络访问数据中心。参考站与数据中心通信系统采用数字电路传输与VPN网络，参考站和数据中心与数据管理中心在同一虚拟网中。
（4）用户应用系统
用户应用系统是系统的最终用户。它由GNSS接受天线、GNSS数据接受机和通信模块组成。用户通过天线接受GNSS卫星数据，并用接受机进行数据存储和处理，通过通信模块把数据发送到控制与数据管理中心，并最终接收控制与数据管理中心差分解算数据。
二、CORS在道路测量中的应用
1、绘制大比例尺带状地形图
在道路选线时通常是在大比例尺（1：1 000或I：2000）带状地形图上进行。用传统方法测图，要先进行控制测量，然后进行碎部测量，绘制成大比例尺地形图。传统的地形控制测量采用三角网、导线网的方法来实测，这些方法最大的缺点就是受地形条件影响较大，要求相邻控制点间必须通视。在技术规范中对图形、边长有相应的要求，在野外踏勘、选点、埋设标记过程中花费大量的人力和物力。
GNSS网络RTK技术打破了常规RTK中流动站和参考站距离较近的限制，增大了流动站与参考站的作业距离。用户作业范围可由最多20Km扩大到50Km-70Km甚至更远。并且能够完全保证精度。利用CORS下网络RTK进行测图，真正意义上的改变了传统的“先控制后碎部”的测图模式。这种作业模式是利用几个永久性的参考站同时向流动站发送差分信息，极大地提高了流动站点位精度。理论上整网范围内的流动站点位精度是相同的，与此同时差分服务范围扩展到网外60 Km。在一些旧路改造工程中，在精度要求允许的情况下可以将GNSS天线和数据电台天线固定在机动车上，只需机动车沿着原有道路连续地行走即可完成测量工作，这样大大地提高测量速度，减轻外业测量的劳动强度。
2、道路中线测设
在完成道路线形图上定线后，需将道路中线在地面标定出来。传统的放样方法是根据道路的设计参数计算出中桩的桩号和设计坐标（一般每隔20m或50m及其倍数设立一个整桩，在地形变坡地，曲线的主点处，土质变化及地质不良地段，与己有建筑物、构筑物相交的地方设立加桩。）然后将全站仪安置在控制点上进行放样。这种放样方法需要控制点与放样点之间通视，放样点的误差不均匀。采用CORS下网络RTK放样，只需将中线桩点的坐标输入GNSS手簿中，系统就会定出放样的点位。由于每个点的测量都是独立完成的，不会产生累积误差，各点放样精度趋于一致。因此运用网络RTK放样真正实现了单机作业，测量员只要手持GNSS接受机就可独立完成道路中桩测设。
3、道路纵横断面测量
道路中线测量完成以后，还必须进行道路纵、横断面测量。纵断面测量是测定各中桩地面高程并绘制道路纵断面图，用于路线的纵坡设计；横断面测量是测定各中桩处垂直于中线的地形起伏状态并绘制横断面图，用于路基设计、土石方计算和施工时的边桩放样。采用CORS下的网络RTK技术改变了传统的测量模式，道路中线确定后，根据采集的中线桩点坐标通过绘图软件便可绘出道路纵横断面图。与传统方法相比，在精度、经济、实用各方面都有明显优势。
4、外业施测
（1）道路中线测设：根据道路现状边线进行内业解算道路中线桩号和中桩坐标，每隔20米解算一个中桩，在单位门口，地形变坡地，有道路相交的地方进行加桩。利用网络RTK的放样功能将上述解算的点放于实地，用全站仪进行坐标回采，差值均在15 cm内。
（2）纵断面测量：是在中线测设的基础上进行的。以测区附近己有四等水准点为高程起算点，按照图根水准的精度要求（附合线路闭合差≤±30（mm）， L为附合路线长度（km），沿中桩逐桩布设为附合水准路线经过平差计算后得出施测桩位的地面高程。测量完毕将同一个中桩点的水准高程和RTK采集高程作比较，差值均在±4cm内。差值大的应分析原因，防止粗差出现。
（3）施工控制点测量：利用RTK的数据采集功能，在相交道路口施工范围外选择了四个施工控制点。施工控制点采用三脚架方式独立测量两测回取平均值，每次观测历元数不应少于30个，两次测量平面坐标分量差值不应大于12 cm，如果超限应重新测量。测量完毕应用全站仪对控制点距离进行检测，检测相对误差不应大于1/4000。
结语
综上所述，CORS系统在我国的发展已经相对成熟，它具有网络化、精度高、基准统一、自动化和智能化、多元化服务等优点，因此，它可以满足不同行业、不同用户定位、测速、测位移及气象参数的需求，在测量工程中应用非常广泛。
参考文献
[1] 李龙彦.CORS系统的布设及精度探析.中州煤炭，2009，11：38-39.
[2] 王红闯，程连柱.CORS技术在城市勘测It，的应用.信息技术，2009，3： 1416.
[3] 许娅娅.GNSS RTK的发展及其在公路测量中的应用.测绘通报2007， 2.
[4] 梁杏球.浅谈网络RTK技术在公路测量中的应用.南方金属，2010，6： 59-61.