论文部分内容阅读
摘 要：由于CORS技术的快速发展和生产中的应用，给测绘工作带来迅速方便地采集数据，得到各地形特征点高精度的三维坐标，这一系列实测数据在软件的支持下通过自动存贮、传输，绘制图件，得出各种测绘成果。工作人员可以十分方便地利进行方案比选、优化、输出各种图纸和设计所需文件。这种测绘设计一体化模式，大大提高了测绘工程的质量和速度，具有明显的优越性。因此，部分传统的测量技术工作也将逐步被替代。矿山断面测量（section survey）一般是对矿山某一方向剖面的地面起伏、开采平台进行的测量工作。通常分为：横断面、纵断面测量，纵断面测量是矿山纵深方向测量线路中中线桩地面高程，具体施测方法与一般水准测量（路线水准测量）、地形测量相同，其成果可绘制矿山开采采剥面横断面、纵断面图，供矿山开采设计、安全评估等使用。以下是CORS技术在矿山测量、矿山断面测量中的应用，给今后矿山开采、规划、整治提供参考。
关键词：断面测量；CORS技术；网络RTK
一、CORS技术
（一）CORS技术
CORS最早诞生于上世纪末，为Continuously Operating Reference Station的英文缩写，中文意为“连续运行参考站”。最早建设的参考站，是以单参考站的形式，采用无线电广播的形式为用户播发差分信息，用户接收机得到差分信息进行差分改正后获得精度较高的定位服务。随着无线通信技术、计算机网络管理技术的进步，采用多个参考站进行联合解算从而使流动站获得的测站数据精度得到提高，这类采用整网或多个参考站解算进行定位的技术形成CORS技术。
（二）CORS系统
CORS系统是网络RTK（Real-Time Kinematic）系统的基础设施，在此基础上就可以建立起各种类型的网络RTK 系统，同时网络RTK差分定位也是CORS产生的主要原因和最主要的应用之一。网络RTK也称多参考站RTK，是近年来在常规RTK、计算机技术、通讯网络技术的基础上发展起来的一种实时动态定位新技术。采用网络RTK，参考站不再是单独存在，而是多个参考站组成一个相互关联的网络，通过网络将数据实时传输到数据中心，由数据中心解算差分信息并提供用户。这样，CORS演化为Continuously Operating Reference System，即“连续运行参考系统”。因此，CORS可定义为：一个或若干个固定的、连续运行的GNSS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网（LAN/WAN）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GNSS观测值（载波相位，伪距），各种改正数、状态信息，以及其他有关GNSS服务项目的系统。
CORS系统彻底改变了传统RTK测量作业方式，特别在矿山测量工作中其主要优势表现为：（1）改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围；（2）采用连续基站，可以随时随地观测，使用方便，提高了工作效率；（3）拥有完善的数据监控系统，可以有效地消除系统误差和周跳，增强差分作业的可靠性；（4）不需架设参考站，真正实现单机作业，减少了人员、节省费用；（5）使用固定可靠的数据链通讯方式，减少了噪声干扰。
二、CORS技术在矿山断面测量中的应用
（一）控制测量
传统的控制测量技术要求较高，必须实现点间通视，需要消耗较多的时间及人工，且准确度不理想，如三角测量技术、导线测量技术等，在外业中，对其测量程度的精确度无法把握。而在GPS技术下进行静态相对定位测量时，虽然其不需要进行点间通视工作，对各种控制测量的精确度较为理想，但是其需要对数据进行较为复杂的处理，在实时定位中准确度有待提高，也由于其准确度不理想的原因，在内业处理完毕后，还需要重复进行一次测量检查，效率较低。而CORS的控制测量能够收集到连续运行参考站网GPS的各项数据，配合矿区的首级控制点定位系统的各项数据，形成一个完整的高等级控制网络系统，优化矿区控制网的等级。在测区内没有符合断面测量要求的控制点时，应充分利用CORS技术建立能满足测量要求的首级平面控制和基本高程控制，其坐标高程系统应与采用的地形图所采用的坐标、高程系统一致。控制点平面和高程控制点其密度和精度应能满足断面测量要求。
（二）断面测量
CORS技术的应用，在矿山断面测量上比以往的全站仪相比可以随时随地的进行点观测，不需架设参考站，真正实现单机作业，给测绘工作带来迅速方便采集数据，及时得到各地形特征点高精度的三维坐标，这一系列实测数据通过自动存贮、传输，在软件的支撑下完成图件绘制等测绘成果。
1.横断面测量。根据设计要求选定断面位置，端点，按一定规则或里程编定断面线号，直接在断面线上选取不同变化点位置进行实地测量点的平面坐标和高程数据。横断面图内容主要包括图名、水平与竖直比例尺、高程系统、地表线和地表性质、中心线桩编号和地面高程等。在同一张图上绘制几个横断面时，要按桩号顺序使中心桩位置位于同一垂线上。
2.纵断面测量。一般在两个横断面间加测一定密度的矿山中泓点或地形变换点。因纵断面图的横向比例尺较小，间距可从大于或同比例尺的地形图上量取，矿山采掘深度或断面中心点高程可在各自的横断面上获取或实地测量。纵断面图还应包括转折点的桩号、有构筑物时应标明位置和名称。
三、结语
由于矿区地形较为复杂，山地和丘陵地带较多，通视条件较差，因此矿区的断面测量工作具有一定的难度。利用传统测量技术对矿山断面测量难以进行，而在矿山断面测量中采用CORS技术则能有效克服上述缺点，有效完成矿区控制点加密，纵、横断面图测量，工程作业调度，地质填图等方面的工作，大大提高了测绘工程的质量和速度，具有不仅工作效率高，受外界条件影响小等特点。因此，CORS技术在矿山断面测量中具有一定的实际意义。但是CORS 技术也有其缺点，对卫星和无线电通讯具有较高依赖性，并且需要稳健的数据链，有时会出现无法正常作业的情况，这就需要我们对CORS 技术进行相关的研究，做到卫星信号无死角，无线通讯不间断，以实现对其不断完善的目的，切实提高测绘工程的工作效率。
关键词：断面测量；CORS技术；网络RTK
一、CORS技术
（一）CORS技术
CORS最早诞生于上世纪末，为Continuously Operating Reference Station的英文缩写，中文意为“连续运行参考站”。最早建设的参考站，是以单参考站的形式，采用无线电广播的形式为用户播发差分信息，用户接收机得到差分信息进行差分改正后获得精度较高的定位服务。随着无线通信技术、计算机网络管理技术的进步，采用多个参考站进行联合解算从而使流动站获得的测站数据精度得到提高，这类采用整网或多个参考站解算进行定位的技术形成CORS技术。
（二）CORS系统
CORS系统是网络RTK（Real-Time Kinematic）系统的基础设施，在此基础上就可以建立起各种类型的网络RTK 系统，同时网络RTK差分定位也是CORS产生的主要原因和最主要的应用之一。网络RTK也称多参考站RTK，是近年来在常规RTK、计算机技术、通讯网络技术的基础上发展起来的一种实时动态定位新技术。采用网络RTK，参考站不再是单独存在，而是多个参考站组成一个相互关联的网络，通过网络将数据实时传输到数据中心，由数据中心解算差分信息并提供用户。这样，CORS演化为Continuously Operating Reference System，即“连续运行参考系统”。因此，CORS可定义为：一个或若干个固定的、连续运行的GNSS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网（LAN/WAN）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GNSS观测值（载波相位，伪距），各种改正数、状态信息，以及其他有关GNSS服务项目的系统。
CORS系统彻底改变了传统RTK测量作业方式，特别在矿山测量工作中其主要优势表现为：（1）改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围；（2）采用连续基站，可以随时随地观测，使用方便，提高了工作效率；（3）拥有完善的数据监控系统，可以有效地消除系统误差和周跳，增强差分作业的可靠性；（4）不需架设参考站，真正实现单机作业，减少了人员、节省费用；（5）使用固定可靠的数据链通讯方式，减少了噪声干扰。
二、CORS技术在矿山断面测量中的应用
（一）控制测量
传统的控制测量技术要求较高，必须实现点间通视，需要消耗较多的时间及人工，且准确度不理想，如三角测量技术、导线测量技术等，在外业中，对其测量程度的精确度无法把握。而在GPS技术下进行静态相对定位测量时，虽然其不需要进行点间通视工作，对各种控制测量的精确度较为理想，但是其需要对数据进行较为复杂的处理，在实时定位中准确度有待提高，也由于其准确度不理想的原因，在内业处理完毕后，还需要重复进行一次测量检查，效率较低。而CORS的控制测量能够收集到连续运行参考站网GPS的各项数据，配合矿区的首级控制点定位系统的各项数据，形成一个完整的高等级控制网络系统，优化矿区控制网的等级。在测区内没有符合断面测量要求的控制点时，应充分利用CORS技术建立能满足测量要求的首级平面控制和基本高程控制，其坐标高程系统应与采用的地形图所采用的坐标、高程系统一致。控制点平面和高程控制点其密度和精度应能满足断面测量要求。
（二）断面测量
CORS技术的应用，在矿山断面测量上比以往的全站仪相比可以随时随地的进行点观测，不需架设参考站，真正实现单机作业，给测绘工作带来迅速方便采集数据，及时得到各地形特征点高精度的三维坐标，这一系列实测数据通过自动存贮、传输，在软件的支撑下完成图件绘制等测绘成果。
1.横断面测量。根据设计要求选定断面位置，端点，按一定规则或里程编定断面线号，直接在断面线上选取不同变化点位置进行实地测量点的平面坐标和高程数据。横断面图内容主要包括图名、水平与竖直比例尺、高程系统、地表线和地表性质、中心线桩编号和地面高程等。在同一张图上绘制几个横断面时，要按桩号顺序使中心桩位置位于同一垂线上。
2.纵断面测量。一般在两个横断面间加测一定密度的矿山中泓点或地形变换点。因纵断面图的横向比例尺较小，间距可从大于或同比例尺的地形图上量取，矿山采掘深度或断面中心点高程可在各自的横断面上获取或实地测量。纵断面图还应包括转折点的桩号、有构筑物时应标明位置和名称。
三、结语
由于矿区地形较为复杂，山地和丘陵地带较多，通视条件较差，因此矿区的断面测量工作具有一定的难度。利用传统测量技术对矿山断面测量难以进行，而在矿山断面测量中采用CORS技术则能有效克服上述缺点，有效完成矿区控制点加密，纵、横断面图测量，工程作业调度，地质填图等方面的工作，大大提高了测绘工程的质量和速度，具有不仅工作效率高，受外界条件影响小等特点。因此，CORS技术在矿山断面测量中具有一定的实际意义。但是CORS 技术也有其缺点，对卫星和无线电通讯具有较高依赖性，并且需要稳健的数据链，有时会出现无法正常作业的情况，这就需要我们对CORS 技术进行相关的研究，做到卫星信号无死角，无线通讯不间断，以实现对其不断完善的目的，切实提高测绘工程的工作效率。