张华丽1李国银2
（1.湖南交通职业技术学院路桥工程学院，湖南，长沙，410132）
（2.长沙水业投资管理有限公司，湖南，长沙，410015）
【摘要】随着社会的不断发展和进步，传统的道路工程测量手段已经不能满足现代人们对于道路测量准确性的要求。在这种背景下，探寻新的以高科技为依托的测量技术十分必要。随着网络信息化时代的到来，CORS技术出现在人们的视野中，并逐渐取代了传统的道路工程测量方法，大大提高了测量的准确性和效率。本文将结合道路工程测量的实际，介绍CORS的基本理论知识，并详细分析CORS技术如何在道路工程测量中进行具体的应用。
【关键词】道路工程；测量；CORS
随着社会发展速度的不断加快，原有的道路系统已经无法承载当今社会发展的要求，道路交通问题愈加凸显，为了促进我国经济的进一步发展，增建新的道路系统和扩建原有道路势在必行。但由于我国地形情况复杂且传统道路测量手段落后，导致道路测量工作十分缓慢、效率较低。而CORS技术的出现弥补了传统测量方法的不足，显示出其在道路测量方面的优越性。下文将具体分析介绍CORS技术在道路测量方面的应用。
1．CORS系统组成
CORS中文全称为连续运行卫星定位服务综合系统，英文全称为ContinuouslyOperatingReferenceStations。CORS是综合应用了卫星定位技术、测绘技术、气象信息、地理信息系统、计算机网络技术和现代通信系统的一门技术，其最终目标是为用户提供精确的准时的定位信息，确保测量工作的准确性。一个完整的CORS系统应包括参考站系统、数据处理中心系统、数据通信系统以及用户应用系统等。下文将对这个系统进行详细地介绍。
1.1参考站系统
参考站系统的功能是跟踪GNSS卫星，对其进行定位，并把从GNSS卫星获取采集的信息进行记录，发送给数据管理中心。一般的一个参考站系统都由多个参考站组成，而每个参考站又包含GNSS接收机、电源、机柜、天线、网络设备以及避雷设备等多个组成部分。
1.2数据处理中心系统
数据处理中心系统对CORS系统的重要性相当于大脑对人的重要性，是确保CORS系统能正常准确运行的关键性保障系统。一个数据处理中心系统主要包括用户管理中心以及系统数据中心两大组成部分。其中又包括服务器、网络传输设备、数据记录设备、工作站、电源以及系统安全设备等。数据处理中心的主要功能是接收参考站系统传输的数据信息，并对数据信息进行运算分析处理以及存储。最关键的任务是对数据信息建立系统模型并输出差分改正后的数据。此外，数据处理中心还要负责用户的管理服务。
1.3数据通信系统
数据通信系统包括两个部分。其中一个部分是参考站系统与数据处理中心之间的通信系统，另一个部分是数据处理中心与用户应用系统之间的通信系统。其中对参考系统与数据处理中心系统之间的通信系统要求较高，要求其能在1s内完成数据的传输。由于现代无线网络通信技术的支持，参考站系统与数据处理中心系统之间的通信得到保障。
1.4用户应用系统
用户应用系统是整个CORS系统的终端，主要包括GNSS接收天线、GNSS数据接收机以及通信模块几个部分。其工作流程主要是通过接受天线获取数据信息，通过GNSS数据接收机处理数据，再通过通信模块传输数据。
2．CORS系统的工作原理
CORS系统主要依靠GNSS卫星定位技术，在一定区域范围内建立参考站系统，再通过计算机技术、数据通信技术以及网络信息技术等手段将分布在不同区域的参考站和数据处理中心相连接，使之形成一个网络系统。在这个网络系统中，数据处理中心负责数据的采集，参考站系统中的网络软件可以进行数据的处理和分析，最后将GNSS收集到的原始数据以及经过处理后的改正数据通过通信系统传输给用户。用户可以通过GNSS接收机接收这些数据信息，并以此为依据进行作业。CORS系统可以为用户提供精确到毫米、厘米、分米、米的定位数据信息。
3．CORS技术算法
目前，国际上较为通用的CORS技术包括虚拟参考站技术、主辅站技术、区域改正数技术以及综合内插技术等。
第一，虚拟参考站技术主要是在流动站周围建立一个虚拟的参考站，再通过对其周边参考站数据的观察分析计算出虚拟参考站的观测值，并以此为依据对该流动站进行定位处理。其具体的工作流程是：用户将需要测量的位置的大概坐标发送给控制中心，数据控制中心会依据概略坐标计算出最符合实际情况的参考站位置，并通过这个参考站对坐标信息进行重新测量，将具有较高精度水平的新的坐标信息发送给用户。
第二，主辅站技术是对参考站网的高度压缩过程，其具体的工作原理和流程是：系统会根据用户传输的信息自动选择一个比较接近流动站的参考站作为主参考站，并根据数据信息在该流动站周围选择其他两个或多个参考站为辅助参考站，最后将主参考站和辅助参考站组合成一个参考站网，通过主、辅参考站的联合工作完成对数据信息的计算处理，并将修改后的数据信息，即精确定位信息发送给用户。
第三，区域改正数技术的工作原理和流程是：参考站网中的每个参考站都对某一地点的坐标信息进行观测，并将观测到的数据信息实时地传输到数据处理中心。数据处理中心再根据接收到的数据信息进行计算处理，最后再将处理后的数据信息分别传输给各个参考站。这种测量技术对流动站具有较高水平的要求，且操作过程较为复杂，因此其在道路测量领域的普及率远远不如其它几种技术。
第四，综合内插技术是一种新型的测量技术，但这种技术还不成熟，没有进行全面的推广。其主要的工作原理是利用GNSS卫星定位数据误差之间的关联性，综合参考各个参考站数据计算结果的误差，并通过内插算法得到比较准确的误差值。这种算法的最大优势就是操作较为简便，且稳定性好。
4．CORS在道路工程测量中的应用
4.1测量内容
利用CORS技术进行道路测量主要包括绘制大比例带状地形图、道路中线测定以及道路纵横断面测量三个部分。
首先，是绘制大比例带状地形图。利用CORS技术进行测量可以弥补传统测量技术中的不足，使得流动站和参考站之间没有了距离的限制，扩大了流动站的作业范围。用户可以在50至70千米的范围内进行作业，甚至是更远的距离。且其测量精度得到了有效的保证。此外，如果是原有道路的扩建或改建工程项目，还可以把GNSS天线和数据接收天线固定在移动设备上，通过移动设备的移动完成测量任务。这样不仅可以缩短作业时间、减少作业成本，还大大减轻了工作人员的作业强度。
其次，是道路中线测定。用户只需将中线桩点的坐标数据传输给CORS系统，系统会自动计算出中线的位置，且能确保每个放样点的精确。这样的工作过程可以由一个测量员独立完成，大大降低了作业的人工成本。
最后，是道路纵断面测量。道路纵断面的测量更加简便，只要有了道路中线的数据信息，系统就会自动根据中线桩点的坐标信息利用绘图工具画出道路的纵断面图，节省了大量的时间，且绘图效果良好。
4.2外业施测
外业施测包括道路中线测量、道路纵断面测量以及施工控制点测量三个部分。其主要作业任务就是将上述中测定的理论数值进行实际操作。道路中线测设可以通过网络RTK完成，并通过全站仪进行坐标数据的反馈，确保误差在5CM以内。道路纵断面的测量是以中线测量为基础，测量完成后同样要将其水准高程和RTK收集的高程进行对比，确保误差在4CM以内。施工控制点的测量主要是在道路交叉口进行，主要依靠RTK的数据采集功能完成。
4.3数据分析处理
数据分析处理主要是比对RTK中桩放样与全站仪坐标回采数据、中桩水准测量与高程回采数据以及RTK对施工控制点的两次测量数据。确保这些比对数据之间的差值满足相关规定的要求。
5．总结
总之，CORS系统作为一种新的道路测量技术，与传统测量技术相比，它大大缩短了测量作业的时间，提高了测量作业的效率，减轻了测量作业人员的工作负担，保证了测量数据的准确性。相信随着未来科技水平的不断发展和进步，CORS系统的测量技术水平还会有更大的提升空间和应用价值。
参考文献：
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