作者：李斌

2005年7月份，经过近半年的建设，武汉市连续运行卫星定位服务系统进入了试运行阶段。南方测绘作为唯一一家受邀的国产GPS厂商参与了该系统的平面联测，本人与武勘院的员工运用南方S80(后期S82)圆满完成了测试工作，为该系统的进一步优化提供了宝贵的数据。故在此过程中对该系统有了一个初步的了解，在此与大家分享。

一、与该系统密切相关的两个名词
    CORS：连续运行卫星定位服务系统(Continuous Operational Reference System)，简称CORS，是建立于现代GNSS技术、计算机网络技术、网络化实时定位服务技术、现代移动通信技术基础之上的大型城市定位与导航综合服务网络，是城市“空间数据基础设施”的为重要的组成部分，也是数字城市多种空间数据采集的基准参考框架，是现代化城市获取和采集各类空间信息的位置、时间和与此相关的动态变化的一种基础设施。
    VRS：虚拟参考站(Virtual　Reference　Station)技术就是利用地面布设的多个参考站组成GPS连续运行参考站网络（CORS），综合利用各个参考站的观测信息，通过建立精确的误差模型来修正距离相关误差，在用户站附近产生一个物理上不存在的虚拟参考站，由于VRS一般通过流动站用户接收机的单点定位解来确定，故VRS与用户站构成的基线通常只有十几米，只要能够生成VRS的观测值或RTCM差分改正数，就可以在VRS和用户站间实现常规差分解算。

二、CORS的主要组成部分及原理
    CORS系统是由分布于整个区域内的若干基准站子系统、系统控制中心子系统、用户数据中心子系统、用户应用子系统和数据通讯子系统等组成。各种数据服务通过各种无线或有线公众数据网络完成（如因特网、手机通讯网及广播网等）。整个体系是以管理中心为中心节点的星型网络。其系统组成简图如图1所示。
    城市CORS主要采用网络RTK技术，由于其服务方式符合国际标准，因此整个地区及邻近海域内的不同用户都可使用其数据服务，完成各种精密定位、快速和实时定位、导航等工作。该系统的出现可满足城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、船舶、车辆导航、交通监控等多种现代信息化管理的社会需求。

三、国内外CORS现状情况分析
    目前，国内外CORS的研究主要集中在基础设施建设、系统自动化管理、数据采集域分发、基于网络的GNSS定位技术的开发等方面。先后出现了大量的CORS工程项目。其中具有代表性的全球和国家的项目包括：IGS跟踪站网络、美国NGS CORS、欧洲EPN永久性连续网等。国内主要有中国地壳运动观测网络CMONOC、中国沿海无线电指向标－差分定位系统(RBN-DGPS)等项目。
    从这些项目可以看出，CORS的发展具有规模化和服务实时化两个重要趋势。
    首先CORS项目建设都是从某地区或行业开始，逐渐与其它地区或专业组建的网络进行互联，终形成跨行业、跨地区、跨国家的网络，从而实现原始数据的共享与交换，其互联的前提是政策的保障以及技术标准和协议上的统一。
    其次，定位服务实时化是CORS的另一个发展趋势。服务实时化的基础是实现原始数据的实时传输。在美国CORS的东部区域，大部分站点实现了实时的数据传输，仅需要建立必要的服务手段即可实现实时定位服务。EPN网络中德国、挪威等国家已率先利用实时载波相位差分、网络RTK技术提供实时定位服务。相比美国CORS，EPN的覆盖范围，其实时服务还是局域性的。    
    与国外相比，我国在GNSS定位技术研发、工程建设水平基本持平，但基准站网覆盖范围、站点密度、服务内容等存在一定差距。此外由于管理及政策的原因，各地CORS基本处于独立运行的状态，尚未实现跨行业、跨地区的联网。甚至同一地区出现不同主管部门同时建设CORS系统的这种重复投资的现象。
    因此，建设一个地区参考站网的中远期目标要实现广域范围内的信息资源共享，提供高精度的实时定位服务等目标。
    目前，全国各地竞相建立了各自的CORS系统，如北京、上海、成都、厦门、深圳、广州、昆明等。

四、武汉市连续运行卫星定位服务系统，简称WHCORS
    1、系统建设过程
    2004年底到2005年2月是准备阶段，通过考察、技术研讨和咨询，初步拟定了总体设计方案，并通过招投标确定了合作伙伴；3月，领导小组成立，隆重举行启动和奠基典礼，项目建设全面铺开；4月到5月，完成基准站的土建工程，以及系统通讯的网络建设；6月，召开专家论证会，确定了系统建设实施方案，完成了高程联测；7月，平面联测，实现系统的试运行。
    2、系统设计方案
    系统完全覆盖武汉市域8500平方公里，准站网首期建设共布设了黄陂、汉南、江夏、新洲和东湖分院五个GPS基站和设立在武勘院本部的数据处理中心。黄陂、汉南、江夏、新洲的基站都建在当地的国土局，另一个在武勘院东湖分院。后来根据专家建议和论证又在数据中心处（武勘院内）增加一个监测基准站，以便进行系统完备性及实时定位精度监测，提供系统可靠性。
    对于系统网络安全问题，基准站到数据处理中心的数据传输采用规划国土系统城域网，经济、可靠，这是因为规划国土系统局域网使用的是武汉有线的光纤，采用了VPN加密，各区局均从近的光纤端口接入，与Internet网采用了物理隔离，是两套体系，并启用MPRS协议，将从原核到目的地的网络联通进行了标识；同时在市局路由器采用了APSEC协议，使传送的信息不是明文传送，不容易被外界所截获。
    充分利用国土系统光纤和位置资源，不仅大大地节约了土建工程量，也缩短了系统的建设周期，同时又保证了系统的安全性。

 
   3、系统的应用
    武汉市连续运行卫星定位服务系统的建成将为构建“数字武汉”提供技术支撑，是现代城市采集有关交通、道路、桥梁、建筑物、地下管网等地理信息动态变化的一种基础设施。该系统可满足城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、车辆导航、交通监控等多种现代信息化管理的需求。
    4、远景规划
    据武勘院介绍，将来根据系统的运行情况，二期会在姚集、贺胜桥、成功等地加站，系统覆盖范围进一步扩大，服务于武汉城市圈。
    5、优惠活动
    为了进一步推广该系统，武勘院在系统运行的第一年，为用户免费提供相应的服务，用户只需找武勘院买张GPRS卡就可以体验VRS带来的轻松测绘了。
    6、与南方测绘的合作
    2005年，南方测绘的网络RTK（S80/S82）被邀请参与了该系统测试。在系统测试过程中，初采用的是GSM拨号的通讯方式，南方S82表现相当稳定，赢得了武勘院东湖分院的认可，第二阶段采用GPRS的通讯方式，由于武勘院采用较为特殊的虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）加密，经过南方测绘GPS开发部的大力支持，得以顺利连通，达到稳定的状态。现在，双方正在洽谈进行下一步合作的事宜。