CORS基準站建設(shè)的方式、步驟、注意事項等知識大科普
如今,越來越多國家、地區(qū)、城市已經(jīng)建設(shè)或準備建設(shè)自己的CORS系統(tǒng)。
全球范圍連續(xù)運行參考站(CORS站點分布)
CORS,簡單來說就是通過參考站連續(xù)采集高質(zhì)量的GNSS原始觀測數(shù)據(jù)為各行業(yè)移動終端用戶提供毫米級-厘米級高精度定位服務(wù)小到導航定位,大到國事民生,國土測繪/防災(zāi)減災(zāi)/智慧城市/自動駕駛等等方面,CORS系統(tǒng)都發(fā)揮著巨大作用。
其中,參考站數(shù)據(jù)是CORS系統(tǒng)的核心支撐為了維護整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,選擇最佳的地理位置來建設(shè)站點也就成了獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。
選址工作,說到底就是在土建施工前對準備建站的地點進行詳細的現(xiàn)場查勘、數(shù)據(jù)測試和數(shù)據(jù)分析,確定站點符合指標要求后才能施工建設(shè)。
那么,CORS參考站建設(shè)到底如何選址,有什么注意事項?下面就在文中給大家科普一下。
CORS參考站如何選址?
站點選址,一般分為圖上選址、現(xiàn)場踏勘、數(shù)據(jù)測試和數(shù)據(jù)質(zhì)量分析四個步驟。
圖上選址(站點分布設(shè)計)
圖上選址,說的就是在CORS站網(wǎng)需覆蓋范圍內(nèi),根據(jù)空間均勻性和基線距離,在地圖上進行初步選址。通常需要考慮兩個因素:空間均勻性和基線距離。①空間均勻性:指在CORS選址的時候,根據(jù)覆蓋區(qū)域的平面和高程進行空間均勻選址。
②基線距離:指CORS參考站之間的距離。在電離層變化平緩、氣候變化平緩的高緯度區(qū)域,CORS站間距可以達到100公里以上,而在低緯度地區(qū),由于電離層活躍、變化劇烈等因素的影響,CORS參考站站間距根據(jù)需求有所減小,一般建議在50公里左右。
在站點分布構(gòu)圖上,CORS站點一般采用Delaunay三角網(wǎng)絡(luò)布局,這是目前最優(yōu)的算法模型,也是CORS參考站最常用的結(jié)網(wǎng)方式。
站點分布設(shè)計示例
現(xiàn)場踏勘
圖上選址只是從整體區(qū)域上完成了選點分布,具體建設(shè)在哪一個地方或者哪一棟樓,還需要派出CORS技術(shù)工程師進行現(xiàn)場查勘。現(xiàn)場查勘工作一般需要與甲方一起完成,經(jīng)與甲方溝通可能的建站地址之后,雙方配合進行現(xiàn)場查勘。
1:觀測環(huán)境要求
由于CORS站需要24小時連續(xù)不斷地進行衛(wèi)星數(shù)據(jù)的采集,對周圍的環(huán)境就有了特定要求:
站點環(huán)境因素
①距離產(chǎn)生多路徑效應(yīng)的地物(如高大建筑、樹木、水體和易積水地帶等)應(yīng)大于200米;
②應(yīng)有10°以上地平高度角的衛(wèi)星通視條件;困難環(huán)境條件下,高度角可放寬至25°,遮擋物水平投影范圍應(yīng)低于60°;
③距微波站和微波通道、無線電發(fā)射臺、高壓線穿越地帶等電磁干擾區(qū)應(yīng)大于200米;
④避開采礦區(qū)、鐵路、公路等易震動地帶;
⑤顧及未來規(guī)劃和建設(shè),選擇周圍環(huán)境變化較小的區(qū)域進行建設(shè);
擬建的CORS站點四周環(huán)境圖
2:地質(zhì)環(huán)境要求
如果參考站建設(shè)在地面上,則該區(qū)域選址需要的地質(zhì)環(huán)境條件應(yīng)使參考站墩標建設(shè)在穩(wěn)定地質(zhì)構(gòu)造的塊體上,避開地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定地區(qū)(如斷裂帶、易發(fā)生滑坡與沉陷等局部變形地區(qū))和易發(fā)生水淹或者地下水位變化較大的地區(qū)。
3:站址保障要求
由于各個CORS站點需要通電通網(wǎng),一般在所建設(shè)的站點附近,要有可以讓儀器設(shè)備24小時通電運行的“機房”環(huán)境,在站址保障上需滿足以下條件:
①便于接入公共或者專用通信網(wǎng)絡(luò);
②具有穩(wěn)定、安全、可靠的電源;
③交通便利、便于人員往來和車輛運輸;
④具有良好的土建施工條件;
⑤具有建設(shè)用地及基本基礎(chǔ)設(shè)施保障;
⑥具有良好的安全保障環(huán)境,便于人員維護和站點的長期保存。
24小時運行網(wǎng)絡(luò)機房
測試數(shù)據(jù)采集
通過現(xiàn)場踏勘,確定建站條件的環(huán)境、地理位置及站址保障滿足條件后,就可以采集測試數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集應(yīng)盡量使用與建站所用的相同型號接收機與天線進行測試,且測試時間滿足24小時連續(xù)采集,采樣率為1秒,截止高度角10度。
工作人員調(diào)試24小時靜態(tài)數(shù)據(jù)采集設(shè)備
數(shù)據(jù)質(zhì)量分析
測試數(shù)據(jù)采集完之后,可以使用中海達專用的CORS站點數(shù)據(jù)質(zhì)量分析軟件進行數(shù)據(jù)分析。一般建站要求指標如下:
站點數(shù)據(jù)測試指標值
通過軟件來觀察數(shù)據(jù)質(zhì)量,確定所選站點是否真正適合建設(shè)CORS(是否達標)。
圖1: 觀測值時序圖(衛(wèi)星總數(shù)數(shù)據(jù)完整圖)
圖2: 信噪比變化曲線圖(總體信噪比)
圖3: 信噪比星空圖(總體信噪比)
最后一步,就是根據(jù)站點的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果填寫測試報告。只要符合國家所規(guī)定的指標要求,就認為該站點達到CORS參考站建設(shè)要求,可以開始下一步的施工計劃。
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