CORS站技术及应用研究

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,CORS,站技术及应用研究,指导教师,:,徐子东,测绘,06-3,班,:,胡艳,主要内容论述,CORS,的发展和研究现状,CORS,的基本知识,南方单基站,CORS,系统,CORS,系统建设,CORS,在校园实习基地控制网改造中的应用研究,CORS,的应用,1,选题的目的和意义,CORS,是测量行业的新兴技术，与传统的,GPS,作业相比,CORS,具有作用范围广、精度高、野外单机作业等众多优点。本文研究了单基站技术和,CORS,在改造校园,GPS,控制网方面的具体应用的可行性和实用性，为后续系统的充分利用和学生实习做好前期技术和资料准备。,2,CORS,简介,连续运行参考站系统（,Continuous Operational Reference System,，简称,CORS,系统）定义为一个或若干个固定的、连续运行的,GPS/GNSS,参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网技术组成的网络，实时地向不同类型的用户提供不同类型的,GPS,观测值，各种改正数、状态信息，以及其它有关,GPS,服务项目的系统。,3,CORS,的分类,单基站,CORS,：只有一个连续运行站。类似于一加一或一加,N,的,RTK,，只不过基准站由一个连续运行的基准站代替。,多基站,CORS,：分布在一定区域内的多台连续观测站，每一个观测站都是一个基准站，他们都将数据发送到一个服务器。流动站作业时，只要发送它的位置信息到服务器，系统自动计算流动站与基站间的距离，将距离近的基站差分数据发送给流动站。,网络,CORS,：利用一套软件，对分布在一定区域内的多台基准站的坐标和实时观测数据进行系统综合误差改正建模，尽可能消除区域内流动站观测数据的系统综合误差，获得高精度的实时定位结果。,4,CORS,的系统组成,卫星跟踪基准站,1,系统控制中心,2,用户数据中心,3,用户应用,4,数据通信,5,5,CORS,系统的误差来源,（,1,）与,GPS,卫星有关的误差,a,卫星星历误差,b,卫星钟的误差,c,相对论效应,（,2,）与信号传播有关的误差,a,电离层延迟,b,对流层延迟,c,多路径误差,（,3,）与接收机的误差,a,接收机钟的钟误差,b,与接收机的位置误差,c,与,GPS,参考站系统及通信有关的误差,6,建立,CORS,的必要性和意义,1,）,CORS,的建立可以大大提高测绘精度、速度与效率，降低测绘劳动强度和成本。,2,）,CORS,的建立，可以对工程建设进行实时、有效、长期的变形监测，对灾害进行快速预报。,3,）,CORS,将是城市信息化的重要组成部分，并由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架，从而从实时的空间位置信息面上实现城市真正的数字化。,7,南方单基站,CORS,系统原理,单基站,CORS,，就是只有一个连续运行参考站。类似于一加一或一加,N,的,RTK,，只不过基准站由一个连续运行的基准站代替。基准站上有一个控制软件实时监控卫星的状态、存储和发送相关数据，同时有一个服务器提供网络差分服务和用户管理。它将尖端科技领域的卫星定位技术和地理信息技术、通信技术和先进的软件开发技术有机地结合在一起，为用户提供了全新、透明、可视、实时的测量服务。,南方单基站,CORS,系统原理图,8,单基站,CORS,的优势,1,）投入较少,2,）随时可以升级和扩展,3,）数据可靠、稳定、安全,4,）作业范围广,5,）施工周期短,9,单基站,CORS,的建立过程,建站环境条件,1,）周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角不宜超过,10,度（应验证保证大于,10,度的有效数据有,90%,以上）；,2,）远离周边的高大建筑物、树、水体、海滩和易积水地带，其距离不小于,200,米；,3,）远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于,200,米；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不得小于,50,米 ；远离雷击区；,4,）避开铁路公路等易产生震动的地点；,5,）基准站应该避开地质构造不稳定区域，断层破碎带，易于发生滑坡、沉陷等局部变形的地点（如采矿区、油气开采区、地下水漏斗沉降区等），易受水淹或者地下水位变化较大的区域；,6,）附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物等）；,7,）交通方便，并有利于其他测量手段扩展和联测；,8,）地面基础稳定，易于点的保存；,9,）应选在能长期保存的地点；,10,）充分利用符合要求的旧有控制点；,11,）有稳定可靠交流电供应；,12,）网络接入方便；,13,）基准站间距满足实时定位要求。实时载波相位差分一般站间距不要大于,60km,。,10,基准站由仪器室和观测墩两部分组成,11,基准站土木建设基准站,1,）观测墩；,2,）仪器室。,网络连接,目前最常见的上网方式为,ADSL,，,ADSL,可以是专线方式（静态地址），虚拟拨号方式（动态地址）。实际使用网络又可分为,ADSL,直连,INTERNET,和通过局域网连接,INTERNET,。,CORS,基准站软件设置,1,）,BASE TRANS,设置,输入设置；输出设置；仪器设置；其它设置；基站参数设置。,2,）,EAGLE,设置,打开“数据服务,.Exe”,，进入服务器监听界面，左方窗口为本机局域网,IP,，中间为监听端口，将上方端口设为,6060,，其余的设置均为默认设置，参考上方图片即可。所有设置完成以后点击“详细情况”可查看基准站和移动站的相关信息。,12,CORS,在校园实习基地控制网改造中的应用研究,13,实验背景,随着学校的不断发展，校园内原有的控制点部分遭到不同程度的破坏；现有的校园控制点也已经明显不够学生实习使用。校园实习基地需要改进，南方单基站,CORS,在完成任务的基础上可以能够节省很多人力，物力，财力。,原有控制点坐标,序号,点名,X,/,m,Y,/,m,H/m,位置,标志类型,1,08,4653695.697,513120.966,141.293,主楼西南角,埋石,2,JL,4653757.468,513087.942,141.251,网球场南,埋石,3,O,4654153.394,512807.051,142.509,一食堂东侧,埋石,4,29,4654066.246,513131.253,141.386,国际会议中心西南角,大铁钉,5,59,4654201.062,513183.608,141.911,锅炉房东南角,埋石,6,51,4653533.149,512818.305,140.751,综合楼马路西南角,大铁钉,7,09,4653720.998,513198.696,141.245,主楼南侧拐弯路灯下,大铁钉,8,19,4653880.005,513349.048,141.623,一宿舍东南角,埋石,9,53,4653768.048,513130.297,141.266,网球场东南角,大铁钉,10,52,4653614.061,512975.224,140.543,大礼堂南侧,大铁钉,11,H,4654180.072,513121.694,141.792,锅炉房西南角,埋石,12,40,4654333.258,513037.052,141.775,西区,5,号楼西北角,埋石,13,V,4653946.913,513036.255,141.091,篮球场东北角报栏南侧,埋石,14,P,4654066.117,512859.186,142.261,三食堂东侧,埋石,控制点损坏情况表,点号,具体情况,是否可用,19,大树底下,较难出固定解,40,点已丢失，无法找到,不可用,51,点已丢失，无法找到,不可用,52,点已丢失，无法找到,不可用,59,点已丢失，无法找到,不可用,静态测量,点号,状态,开机时间,关机时间,地点,时段号,NH01,固定,09:00,11:00,农行对面马路路下,1,JLCA,09:00,11:00,网球场南,1,BQ01,09:00,11:00,东篮球场内,1,XG30,09:00,11:00,校工厂,1,JFGC,固定,09:00,11:00,解放广场附近,1,NH01,固定,11:25,13:25,市农行,2,SG11,11:25,13:25,国际会议中心广场,2,XG50,11:25,13:25,图书馆广场中心,2,XG30,11:25,13:25,主楼后草坪边,2,JFGC,固定,11:25,13:25,解放广场附近,2,实验过程,5,月,1,号上午,9,点所有工作人员集合完毕，基站主机开启，不关机，始终保持运行状态；四台,GPS,接收机统一设置：工作模式静态模式，采样间隔,30,，卫星高度截止角,15,，时段号,1,。,8,点,30,统一出发到各自负责点位。四台,GPS,接收机,10,点准时开机，,12,点准时关机，外业记录时段，接收机编号，两次量取天线高并记录，第一个时段观测完毕。甲、乙各自负责的点位仪器固定不动，丙将仪器从,PCAA,点换到,HCAA,点，丁将仪器从,JLCA,点换到,53CA,点，准备第二时段的观测。四台,GPS,接收机,11,点,25,准时开机，,13:25,第二个时段观测完毕，仪器安全完整返回实验室，至此静态测量外业工作完毕。,13,点至,15,点,30,，进行数据传输和内业数据处理。内业处理控制网等级为城市,E,级，中央子午线,12130,，高斯投影。,静态阜新,80,坐标成果表,点号,坐标,X,坐标,Y,高 程,x y h,NH01,4654080.487,514074.162,143.500,已知,JLCA,4653757.461,513087.947,141.231,BQ01,4653848.341,513371.136,141.662,SG11,4654108.111,513041.022,141.245,XG50,4653876. 207,513220.578,140.744,JFGC,4653759.207,512188.264,138.274,已知,XG30,4653656.491,513115.334,141.241,动态测量,（,1,）前期准备,a,数据传输采集程序,BASE TRANS,设置：,1,输入设置,2,输出设置,3,仪器设置,4,其它设置,5,基站参数设置,b,服务器程序,EAGLE,设置：,1,打开“数据服务,.Exe”,，进入服务器监听界面,2,点击右方菜单中的设置进入服务器设置界面,3,开通用户,4,记录资料,（,2,）实验过程,依据校园,GPS,控制网成果表到在校园内踩点，根据校园,GPS,控制点的实际分布情况，选择测量顺序和行走路线，确定求四参数的点和检核点。用,29,、,h,和,p,这三点求得四参数为,szdCx1=153.4178875911,，,szdCy1=-284.0327895976,，,szdCa1=0.00003869900054746,，,szdCk1=0.99997218215827788,，,Jl,点进行检核，,X=0.021m, Y=0.008m, H=0.002m,，检核成功。,实验成果与原有校园,GPS,控制网成果比较,点号,X,Y,Z,/m,/m,/m,29,4654066.229,513131.212,141.393,-0.017,-0.031,0.007,H,4654180.099,513121.693,141.787,0.026,-0.002,-0.005,P,4654066.130,512859.219,142.262,0.012,0.033,0.001,JL,4653757.446,513087.949,141.248,0.021,0.007,-0.003,09,4653720.976,513198.699,141.268,-0.023,0.003,0.023,08,4653695.687,513120.941,141.340,-0.011,-0.025,0.047,53,4653768.023,513130.292,141.305,-0.025,-0.005,0.039,实验结论,本次实验主要是利用南方单基站,CORS,对校园,GPS,控制网中保存较完好的,8,个已知点进行测量作业，还对南方单基站,CORS,系统的测量精度，稳定性，可靠性进行检验。用南方单基站,CORS,对校园,GPS,控制网进行改造完全是可行的，而且相比常规,RTK,速度更快，效率高，精度更好。,CORS,的应用,1,）测量控制,2,）,GIS,数据采集,3,）二调中的应用,4,）变形监测,5,）车辆监控和调度管理,6,）气象分析,结论,CORS,系统彻底改变了传统,RTK,测量作业方式，使用,GPS,连接单站,CORS,系统可以实现精确定位，可以提供高效的、实时的、高精度的基础测绘数据，南方仪器所带的转换参数，可以满足小范围内单基站建立的,CORS,的精度需求；,CORS,系统的进一步开发应用也将成为一种趋势。,致谢,衷心感谢指导老师徐子东在多年的学习期间给予的热情关怀，学术知识的传授，从论文选题、提纲组织、写作方法到后期的审阅修改，徐老师多次给予悉心的指导，倾注了大量的心血。在此，谨向徐老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！同时感谢各位老师的批评指教！,