浅谈CORS网络和RTK技术在地下管线测量中的应用

摘 要：伴随着我国经济技术的不断发展和知识型社会体系的构建转变，人们对于生活质量的要求变得更高，而当前的城市地下管线系统已经逐渐不能满足人们日常生产和生活中的需求，需要不断研究开发新的地下管线技术，加快地下管线建设和更新速度。在地下管线的实际测量工作中，一直沿用静态测量技术，虽然测量结果精度较高，但是测量效率已满足不了工作需求。而且如果测量完成之后发生不符合要求情况，需要再次测量，造成时间和人力的浪费，且不能实时测量。本文将着重分析目前出现的基于CORS网络技术手段上发展而出的RTK测量技术应用，RTK技术具有实时性、高精度、数据可靠、适用范围大以及精度均匀等优秀特点，对于地下管线的测量工作提供了较大的帮助。

关键词：CORS网络；RTK技术；地下管线测量；应用

中图分类号：P228 文献标识码：A

一、地下管线测量概论

人们在城市生活之中对于生活设备和基础设施的要求逐渐增高，不少相关设备设施需要完善，这是保障城市经济不断发展和吸引人才的重要因素。而我国各大城市的经济技术水平发展稳健，使得越来也多的设施加入城市日常生活中。而这些设施部分需要使用地下管线，我国城市地下管线由于管理较晚，因此管线密集且没有详细的记载和施工资料注明。

除此之外，关于底线管线的详细施工资料也没有进行档案建立，使得管线的具体资料遗失。因此在其他管线进行施工时，意外施工事故常常出现，对城市居民的生活工作带来不小的损失。

二、CORS网络和RTK技术讲解

1.CORS网络和RTK技术原理

CORS网络是利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位参考站，由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统等5部分组成，用于提供GPS观测值、改正数据以及状态信息。

虚拟参考站系统其实是对多个基站参考站的数据进行处理汇总并返回到用户端，虚拟参考站系统使用过程中，每个单一固定的参考站不会单独像使用者的移动端发送信息，而是将所有的GPS测量数据通过通信网络发往系统中心。同时在用户实际使用之前，需要先向系统中心发送工作目标的大概坐标，系统中心会通过计算对用户选择位置进行分析预估，同时选取最佳基准站点进行参考，根据选定参考站对GPS的相对误差进行不断修正，将高精度的误差数据发送到移动用户设备上，这类似于一个虚拟的参考基站设定在了用户设备旁边，用户设备可以采用常规的RTK技术，对信号进行计算，如此一来计算结果的可靠程度便大大加强，而信号的精度在有效覆盖范围内都比较均匀，解决了距离限制问题，保证用户测量精度。

2.优势分析

与传统的RTK技术相比，CORS网络技术的运用带来了不小的优势，总结如下：

（1）节省基站建设资源，虚拟基准站完全可以满足工作需求，实现了单人作业，更加节省建设成本。

（2）工作范围扩大，距离限制问题得到缓解，只要在网络覆盖范围内进行数据测量，精度分布均匀。

（3）相较于传统的RTK技术，基于CORS网络的测量更加精确，由于采用了整个区域参考站点的观测数据以及移动设备的观测数据进行差值计算，使得测量精度大大提高。

（4）稳定可靠，采取众多数据进行对比分析。

（5）在传统测量技术中出现的信号薄弱问题得到缓解，应用更加广泛，在工程监测、农业气象等领域均有发展空间。

三、CORS网络和RTK技术在地下管线测量中的应用

1.控制测量

利用网络RTK技术进行测量控制，有下面几个优点，它不需要进行传统复杂的操作步骤和精密的计算过程就可以实现较为精确的实时定位，直接采取参考站提供的各项数据进行修正和校对，这使得地下管线的测量效率得到了提升，对数据的精确程度登上了新的层次。用户端设置成高程精度3cm，每3分钟对数据进行收集，各控制点间的精度需要满足测量标准和技术规范，并且在测量过程中使用GPS定位进行监控。

2.参数转换

RTK技术GPS系统常见为WGS84坐标体系，而在地下管线测量过程中，可以采取54和80坐标体系，也可以使用独立坐标体系。不过独立坐标系使用之前一定要进行WGS84坐标转换，采用相关方法进行校准。具体方法如下：

需要3个以上能够控制该测量区域且分布均勻的已知控点，采用CORS网络和RTK技术在没有任何参数校正的情况下，连接固定参考站进行测量，获得固定参考站的WGS-84坐标之后，利用RTK自带应用软件，将以观测到的WGS-84坐标与提供到的本地坐标进行校正，计算出转换参数，转换后误差不宜超过5cm，之后便可以继续使用RTK进行测量。

3.外部作业实施

RTK使用者需要有CORS网络系统提供的IP、服务端口设置以及用户名和密码才可以登录到当地CORS系统，这样才可以登录并使用系统，进行资源共享。CORS网络系统会将数据已RTCM和CMR格式发送到用户的移动设备，确保接收正常之后，就可以进行实际测量工作。

管线点的测量采用CORS网络RTK技术，能够较为轻松的获得管线点三维坐标，在测量过程中应当确保定位瞬间GPS接收设备处于正常工作状态。如果需要用全站仪进行测量，那就需要设置GPS接收机固定装置，观测点每次观测应当初始化一次，数据采集两组，每组采集时间大于10秒，当数据点位差小于2cm时，可以取任意合格数据进行记录。

四、网络RTK技术使用中存在的问题及解决办法

1.卫星信号较差

在使用CORS网络RTK技术时，经常会遇到卫星信号较差，锁定卫星少于5颗等情况，而在这种情况下很难获得固定解。一种原因是由于卫星分配情况不好，遇到这种情况，我们可以查看卫星预报，选择良好的时间段进行观测。第二种原因是建筑物或者植被将信号遮挡，我们可以在四周开阔的地点进行观测或者使用双星仪器。

2.固定解无法获取

如果排除问题1中出现的情况之后，依旧得不到固定解，那么可能出现了其他影响因素。这时候可以对设备进行重启操作，重新连接到CORS网络，如果依旧没有得到结果，可以从新设置卫星高度角，放大到20度以上进行观测。

3.与主机连接失败

这种情况主要原因是欠费问题以及网络信号较差。

4误差过大

出现部分测量数据误差较大情况时，说明接收到了多路径的传播结果，因此需要绚丽电磁干扰和水面。

5.首次固定数据模糊

在使用CORS网络和RTK技术时，应当坚守“二次固定再记录数据”元阿泽，避免首次锁定卫星在初始化后获得错误的模糊数据，影响测量结果。

结语

综上所述，在GPS定位基础上进一步发展的CORS网络系统，已经逐渐成为了卫星定位系统的未来发展趋势。而RTK技术在基于CORS网络发展的基础上，已经慢慢被运用到各大城市的地下管线系统建设中，在实际测量工作中，合理利用RTK技术无疑能为地下管线的铺设工作带来了众多有利改变，RTK技术已经逐渐成为地下管线测量中十分重要的测量手段。

参考文献

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