Elements and Experiments of Shenzhen Continuous Operating Reference Stations (SZCORS) System

Real-time kinematic GPS precise positioning has been playing an increasing role in both surveying and navigation. Based on the city’s fibre LAN network, Shenzhen Continuous Operating Reference Stations (SZCORS) system has been established and consists of GPS reference stations, system control center, user’s data center, and real-time datacom network. The SZCORS system provides users the real-time centimeter positioning or post-processing millimeter positioning. This paper makes discussion on the structure of SZCORS system. Some experiments have been made to test the usablity, and then the data has been analyzed.

基于铁路带状北斗CORS的网络RTK测量精度分析

为研究和拓展北斗导航系统在铁路工程测量中的应用,利用BDS系统技术优势解决山区铁路测量定位难题。基于某山区铁路建立带状北斗连续运行参考站系统(以下简称“北斗CORS系统”)和高精度位置服务云平台。采用国产多星多频测量型接收机进行控制点数据采集工作,分别对比基于北斗CORS系统的单BDS、单GPS以及GNSS混合星历网络RTK观测数据以及传统基站形式的RTK观测数据的测量精度。结果表明:(1)铁路带状北斗高精度位置服务云平台网络RTK定位功能稳定可靠;(2)基于北斗CORS系统的网络RTK测量方法仅需进行高程曲面拟合,按3s采集的成果精度即可满足铁路测量规范中网络RTK中线测量、断面测量、施工放样、像控测量的精度要求,测量时应尽量采用同类型的设备并采用同精度观测方法以保证重复测量精度,也可通过增加观测时长、在局部区域利用既有高程控制点做高程校正的方式提高测量精度;(3)基于北斗CORS系统的网络RTK测量平面和高程内符合精度限差可分别设定为1.7 cm和2 cm,外符合精度可分别设定为2.2 cm和5 cm。

河南地矿CORS省域地面沉降监测与机理分析

为了进一步研究省域尺度范围地面沉降,分析河南地矿CORS省域地面沉降的监测方法与其形成机理:针对河南省地面沉降分布特征,采用河南省地质信息连续采集运行系统(HNGICS)的62个基准站数据,时间序列为2012—2019年,获得国际地球参考框架下无净旋转条件的河南省三维速度场;然后分解三维速度场获得河南垂直速度场,发现河南省地面沉降呈现“西稳东沉”的现象,开封附近出现沉降漏斗;最后将河南省地质图、河南省耕地面积占比、河南省年均降雨量与沉降等值线对比分析。结果表明:不同地质条件下,河南省地面沉降分布于豫东地区的第四系冲积层,而相同地质条件下,耕地占比和区域年均降雨量是地表差异性沉降的主要原因,如豫东地区耕地约占总面积的70%,地下水用于农业灌溉是豫东平原出现沉降漏斗的主要原因。

厦门市台风事件CORS站网数据水汽反演及分析

针对厦门市3次台风事件,利用厦门市连续运行参考站(CORS)的GNSS观测数据,使用PANDA软件进行解算,反演出大气可降水量(PWV),将获取的ERA5再分析数据与反演出的PWV数据进行对比分析,在此基础上分析厦门市受台风影响期间GNSS-PWV变化特征与实际降雨量的关系.结果表明:PWV与ERA5数据具有较好的一致性;GNSS反演PWV具有较高的精度;GNSS-PWV能够较好地反映台风期间水汽的时空动态变化过程,其与降水量之间呈现出明显的相关性.

昆明CORS整合及升级设计与建设

本文主要介绍了昆明市卫星定位综合服务系统(KMCORS)整合和升级建设的背景、设计思路、建设内容和建设成效。项目对已有的两套CORS系统进行整合和升级,建设覆盖昆明全市域的基准站网,融合多个品牌接收机观测数据,实现多部门基准站观测数据的共享。KMCORS整合及升级后,全面支持北斗卫星导航系统,覆盖范围更广、精度更高,面向社会公众可实现线上一站式的管理和服务。同时,构建第一个城市连续运行参考站系统(CORS)监测运行体系,实现对CORS运行状态的全天候监测。项目的建设方法和过程,可为其他城市CORS升级改造提供参考。

省级区域CORS标准化运行维护技术研究

本文基于湖北省北斗地基增强系统运行维护实际经验和故障情况统计分析,从坐标框架维护、基准站维护和观测数据维护三方面展开讨论。首先,采取频率为每年一次的全网坐标更新,保持坐标框架的稳定;其次,针对基准站的维护,设定每个基准站的全年巡检频率为2~3次,并对电力故障及网络故障等常见故障进行预防和处理;最后,在数据维护方面,每年进行数据质量分析,确保数据利用率及多路径效应等技术指标满足要求。结果表明,本维护策略的实施,能够确保湖北省北斗地基增强系统全年可利用率保持在95%以上,全年正常运行率达到98%以上。这些经验和方法为湖北省北斗地基增强系统的稳定运行提供有力保障,也可为其它省级区域基准站网的运行维护提供参考。

基于北京2000坐标系的CORS应用

针对北京2000坐标系推广应用的现状,在研究建立推广应用机制的基础上,详细分析了北京2000坐标系启用对北京市连续运行参考站(CORS)服务系统的影响,并提出CORS系统直接播发北京2000坐标系的技术方法,解决了北京2000坐标系与CORS系统的应用结合问题,在提升北京市CORS服务系统的应用水平和能力同时,为北京市规划、建设与发展提供高精度、多功能、应用便捷的城市基准保障。

一种CORS移动安全接入方法:以GDCORS为例

针对连续运行卫星定位导航服务系统(CORS)开展移动信息化应用面临的各种风险,广东省国土资源测绘院通过建设测绘地理信息系统移动安全接入平台,对广东省连续运行卫星定位服务系统(GDCORS)开展国产商用密码升级改造,采用国家批准的密码算法和密码模块,完善信息传输、数据存储和业务处理过程中的数据加密、数字签名、身份认证、权限验证、数据完整性验证等数据保护功能,实现了基于国产商用密码技术的连续运行卫星定位导航服务系统移动安全接入。在保障广东省时空数据安全、自主、可控的前提下,广东省连续运行卫星定位服务系统可通过移动安全接入平台提供安全可靠的互联网坐标基准实时服务。

GDCORS和粤港澳大湾区似大地水准面在验潮站水准点高程测定中的应用

基于广东省陆海一体现代测绘基准体系建设成果,以江门市沿海的5个验潮站水准点作为试验点,同时在试验点周边选取4个高程控制点作为检核点,分别从高程和高差两个方面进行全球导航卫星系统(GNSS)静态高程测量替代国家三等、四等水准测量的误差对比分析,探究GNSS静态高程测量在不同观测时长下的精度情况。试验结果表明,在结合广东省连续运行卫星定位服务系统(GDCORS)和粤港澳大湾区高精度似大地水准面模型的情况下,对沿海地区验潮站水准点进行2和4 h以上的GNSS静态高程测量分别可以达到国家四等和三等水准测量的精度要求,此试验为其在广东省海洋测绘领域应用提供了价值参考。

基于CORS的高程参考框架的动态监测与维护

通过InSAR技术对山东省地表形变监测发现,黄三角、鲁西南等地区地表沉降明显,这些地球形变的发生,使测绘基准成果的可靠性变差,严重影响了测绘基准的应用服务。高程参考框架本身也是动态的,开展高程参考框架的动态监测与维护是必要的。通过对CORS站网2015—2019年的连续观测成果进行精细处理,2019年开展对CORS站、B级和C级点、水准点进行二等水准观测,通过2015年、2019年两期水准成果检核CORS站点正常高值,探索出一种基于CORS实现对大地高程参考框架的动态监测与维护的新方法,通过研究还发现,大多数水准点发生了沉降,少数水准点发生了抬升,CORS和水准的数据成果也验证了InSAR对地表形变的监测结果。

昆明CORS观测数据的质量评价与分析

连续运行参考站(Continuously Operating Reference Stations, CORS)系统观测数据的质量直接影响其网络差分定位(Network RTK,NRTK)服务的性能,因此,有必要对其进行评价与分析。本文利用TEQC(Translation Editing and Quality Checking)软件对昆明市卫星定位综合服务系统(简称KMCORS)22个基准站,2015—2020年共计6年的观测数据进行了质量评价,结果表明:KMCORS全部基准站历史观测数据所有评测指标合格,各基准站观测条件良好、数据质量优异,可继续服务于昆明市现代测绘基准体系建设。

GPT系列模型在HKCORS中的适用性分析

由于对流层延迟是影响导航定位误差重要原因之一,基于GAMIT/GLOBK软件对GPT系列模型在香港地区连续运行参考站(HKCORS)数据中的适用性进行分析,结果表明,GPT3模型精度最佳,GPT2w模型和GPT2模型精度次之,GPT模型精度较差。GPT3模型在香港地区得到气温、气压和水气压与实测气象数据最为接近,此时GPT3模型气温平均BIAS值和RMS值分别为1.93℃、2.04℃,GPT3模型气压平均BIAS值和RMS值分别是2.89hPa、3.54hPa,GPT3模型水气压平均BIAS值和RMS值分别是1.57hPa、2.38hPa,同时GPT3模型反演香港PWV精度最高,精度优于3.25mm。

开阳CORS系统精度测试分析与研究

开阳CORS作为国家质量基础NQI的一个重要组成部分,需对其精度进行系统的定位性能测试。本文采用野外实地测试的方式,选取开阳县域的8个已知坐标控制点进行实验。结果表明:开阳CORS的内符合精度平面优于0.5cm,高程方向优于1.5cm;外符合精度平面优于2.0cm,高程方向优于3.0cm。对点位的定位测量具有较高的稳定性和可靠性,可安全可靠地向用户端提供定位服务。

天线整流罩对GNSS观测值与定位精度影响研究

当前大部分城市为保护卫星连续运行参考站(CORS)系统基准站天线安装了整流罩,但天线整流罩对观测值以及基准站坐标影响的研究仍显不足。为解决基于广州CORS(GZCORS)的网络RTK高程测量存在较大偏差的问题,基于2016—2021年观测站数据,以及拆除基准站天线罩前后的观测数据质量与定位效果相关分析,对天线整流罩对GNSS观测值与高程定位精度的影响进行了深入探究,并分别进行了静态仿动态和城市车载动态定位测试验证。研究结果显示,天线整流罩在一定程度上会增加原始观测值的多路径效应影响,降低约10%的数据可用率,并对基准站高程定位结果产生1~14 cm的系统性偏差,进而影响用户RTK高程定位效果。定位结果显示,拆除基准站天线罩后,基于GZCORS的RTK水平定位均方根误差(RMS)为1 cm左右,高程定位精度RMS为2 cm左右;城市场景下车辆动态定位精度RMS为15~20 cm,满足车道级定位性能。

青岛CORS站与探空站获取的大气可降水量对比分析

利用青岛市4个CORS站2014年观测资料,借助GPS高精度数据处理软件Bernese,反演大气可降水量(CORS/PWV),并与对应时段的由青岛探空站资料计算得到的大气可降水量(Radio/PWV)进行比较,CORS/PWV与Radio/PWV的精度相当,二者差异的差值(MEAN)均为毫米级,绝对值最大为3.42mm;CORS/PWV与Radio/PWV具有较高的相关性,其相关系数均在0.81以上;通过分析实际降水与PWV的变化,发现PWV的短时急剧变化与降水发生具有较好的对应关系。研究表明,CORS具有全天候、高时空分辨率及连续监测大气中水汽含量变化等优势,可有效弥补高空探测的不足,对水汽监测、气象预测研究等具有重要的参考价值。

GZCORS系统的建设与应用

GZCORS覆盖全广州约8000km2的行政区域,它是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物,可以全自动、全天候、实时提供覆盖全广州市域的高精度空间和时间信息。对系统建设中的关键性技术问题和具体实施方案进行了研究和解决。

北京市CORS系统一张网建设

以北京CORS系统可用基准站为基础,在符合标准规范的前提下,本文充分利用现有资源,兼顾各方需求,合理规划设计北京市的CORS基准站'一张网'。根据现有CORS基准站网的服务覆盖情况,以国家政策、规范要求及实际应用经验为参考,构建了北京市CORS系统一张网,并以30 km为半径进行了服务覆盖分析。结果表明,由30个基准站组成CORS网可实现全北京市及省市交界一定区域范围的CORS系统服务全覆盖。

利用CORS系统实时监测电离层变化

论述利用CORS(Continuously Operating Reference Stations)系统实时监测电离层变化的原理,讨论求解相对准确的P2与P1间DCB(Differential Code Bias)值的方法。根据DCB值相对稳定的特点,采用一定时段求解出的DCB值,实时分离GPS信号传播路径上的VTEC,并利用单历元观测的VTEC实时建立电离层延迟模型,监测区域电离层变化。数据分析表明这种方法建模求解的内符合精度约为3TECU,外符合精度约为4TECU。

基于CORS技术的林区公路测量及实例分析

为改善常规方法及实时动态差分法(RTK)在林区公路测量时的效率和精度,通过实例对连续运行卫星定位服务综合系统(CORS)在林区测量中的应用进行了分析.将CORS技术分别与全站仪中桩放样的平面坐标和水准点联测方式中桩高程进行对比,并对CORS测量的内符合精度做出统计.实验结果表明,CORS网络放样与全站仪放样相比,平面坐标的最大差值ΔX和ΔY分别为0.021和0.015 m;与水准点联测平差的高程相比,大部分在±0.015 m左右;CORS系统在网内、网外内符合精度无明显差别,X方向为±0.9 cm,Y方向为±0.9 cm,H方向为±1.8 cm.工程实践表明,CORS测量与传统方法相比较,具有更高的工作效率,且其测量结果整体精度是均匀、独立的,具有较好的工程实用价值.

区域性CORS系统监测地表形变的可行性

连续运行卫星定位服务系统(简称为CORS)已经在国内外广泛建立,CORS在维护区域大地测量基准和城市测绘工作中得到了非常广泛的应用。但在城市地面沉降监测方面,仍存在基准站的稳定性、测量精度对平面及高程形变影响等问题。这里提出了一套完整的基于CORS系统变形监测网的稳定性分析的方法和流程。采用秩亏自由网平差,以位移向量一次性范数最小原则求取监测网点最合理的位移量及权阵。采用正态分布函数对监测点的位移显著性进行检验。结合武汉市地面沉降监测项目,分析评价了武汉市连续运行卫星定位服务系统(简称为WHCORS)用于城市地表形变监测的可行性。