CORS系统的发展及国内外应用（上）

2019 年 9 月 20 日 智能交通技术

CORS系统简介

连续运行参考站系统（Continuously Operating Reference System，CORS）可以建设一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站，利用计算机、数据通信和互联网（LAN/WAN）技术组成的网络，实时的向不同类型、不同需求、不同层次的用户提供经过检验的不同类型的GPS观测值、各种改正数、状态信息、以及其他有关GPS服务项目。CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、用户应用系统四个部分组成，各子系统由数据通信子系统互联，形成一个分布于这个城市的局域网。

CORS系统已然成为城市GPS应用的发展热点之一，也是测绘的基础设施建设，信息社会、经济时代必备的基础设施。它可应用于城市规划、国土资源、测绘、交通、气象、地震、水利、林业、商业、旅游、防灾减灾等领域和行业。

中文名	连续运行参考站系统	外文名	Continuously Operating Reference System
别称	CORS	提出者	马特·奥什里、布拉德·波特、麦克·波德尔
提出时间	2004年3 月	应用学科	导航定位测绘学

CORS系统的演变历程

全球CORS站点分布图（部分国家和地区的数据未显示）

20世纪90年代，美国建成了GPS卫星导航定位系统，并免费向所有用户开放，人类第一次实现了有限的“随时随地”获取自己的空间位置信息。但是由于美国政府的政策控制和自然环境因素的影响，一般情况下，只采用GPS进行定位，精度很低，可以应用于一般民用，但是不能应用于各种地图的测绘和各种方位相关的地理信息的采集，更不能用于地壳板块形变监测等。

为了突破美国的政策障碍，实现快速高精度定位，1992年国际大地测量协会（IGA）组织提出进行一次国际上的精密轨道定位的会战——跟踪美国GPS卫星的轨道，并在全球布设一些轨道跟踪站，由自己来提供精度轨道。由此出现了连续运行卫星跟踪站的雏形，用以作为卫星精密定轨定位的地面固定参照点。

加拿大提出主动控制系统理论，并于1995年建成第一个连续运行参考站（Continuously Operating Reference Stations）即CORS参考站，主要应用于大地控制网测量和地球板块运动监测。但是参考站数量少，服务功能单一，参考站之间只能构成数学理论网络，无法实现数据交换和融合。

DGPS技术、RTK技术的出现并逐步普及，依靠无线电波进行差分改正信息发布的永久性参考站，主要是应用在近距离范围内。其主要特点是：向用户提供单向实时差分数据；参考站间相互独立存在，无数据交换。

互联网技术和计算技术进步，CORS的各个参考站联接成为有机网络，并采用数据中心进行数据解算和服务，形成一个有机的系统。其特点为：CORS不仅仅是参考站，还是以参考站为节点组成的系统，CORS的含义转为Continuously Operating Reference System，即连续运行参考站系统。

2000年，美国天宝公司正式推出VRS（Virtual Reference Station，简称VRS）技术，直译为虚拟参考站，也称虚拟基准站技术。该技术是一种网络实时动态测量（RTK）技术，通过在某一区域内建立构成网状覆盖的多个GPS基准站，在流动站附近建立一个虚拟基准站，根据周围各基准站上的实际观测值算出该虚拟基准站的虚拟观测值，实现用户站的高精度定位。

随着计算机信息技术和相关技术的不断发展，CORS将会演变成为Continuously Operating Reference Service，即连续运行卫星定位综合服务系统：以GPS参考站组成的网络为基础，以数据中心为核心，除提供高精度定位服务外，还提供各种综合服务，不断扩大其服务方式和服务范围，并逐步建立完善的服务系统。

CORS系统在国外的主要应用

国际上具有代表性的项目主要有：全球IGS跟踪站网络、美国CORS、欧洲永久性连续运行网（EPN），上述网络均属于静态型的连续运行参考站网络，尚未实现大范围的系统联网。

全球IGS组织在全球布设了许多永久性连续运行的GPS参考站。目前全球约有400多个IGS站点，隶属于不同国家的100多个科研机构。

美国CORS由美国国家大地测量局（National Geodetic Survey，NGS）负责组织协调的一个合作运行网络。该系统拥有200多个不同组织管理的1900多个GPS连续运行站组成。该系统主要为全美领域内的用户提供厘米级的定位和导航服务，监测地壳形变，监测大气层等。

英国OSNet系统由国家大地测量局建立。该系统目前拥有140个GPS连续运行站。该系统的功能和目标类似于美国CORS，但结合英国本土情况，多了一项监测英伦三岛周围海平面的相对和绝对变化的任务。

德国SAPOS（The Satellite Positioning Service of the German National Survey）是德国国家测量管理部门负责建立的，覆盖德国全境。现由200多个永久性GPS跟踪站组成，平均站间距离40Km。该系统是德国国家动态大地测量框架的基础，为用户提供厘米级定位和导航服务，地壳形变监测等。

欧洲永久性连续运行网（EUREF permanent Network，EPN）是欧洲100多个机构和大学建立的永久性卫星基准站网的基础上，由IAG欧洲分委员会（EUREF）负责建立，覆盖了整个欧洲大陆。EPN主要提供高精度站址坐标、运动速度、气象数据等数据。

其他欧洲国家，即使领土面积比较小的芬兰、瑞士等也已建成具有类似功能的永久性GPS跟踪网，作为国家地理信息系统的基准，为GPS差分定位、导航、地球动力学和大气提供科学数据。

在亚洲，日本也已建成GEONET系统，该系统由近1200个GPS连续运行站网组成。GEONET站点覆盖了日本本土，站点的平均密度达到了20km。该系统主要应用在日本地震监测和预报方面，除为用户提供卫星导航定位服务，同时也被广泛应用于大地测量、气象预报、工程的变形监测、车辆监控、地理资讯信息等多个领域。