连续运行基准站(continuously operating referen- ce station，CORS)系统是实现高精度导航定位服务的支撑平台，也是坐标框架建立和维持、地壳变形监测等科学和工程应用的重要基础设施^{[1, 2]}。武汉市连续运行基准站系统是武汉市现代测绘基准体系和空间基础设施的重要组成部分^[2]，具备了GPS/GLONASS/BDS(BeDou navigation satellite system)三星服务能力，可以提供多平台下的实时动态(real-time kinematic，RTK)及实时差分(real-time differential，RTD)服务。CORS系统基准站网稳定性至关重要，通常通过年度监测、基准站坐标时间序列分析等手段分析基准站坐标变化。李江卫等^[3]提出了一种国际地球参考框架(international terrestrial reference frame，ITRF)背景下的CORS系统稳定性分析方法；管健安^[4]对CORS站点的坐标时间序列进行多分辨率分解重构；于宪煜等^[5]提出了较为全面、系统且具有较好通用性的CORS数据处理与分析的一般流程和策略。本文基于多服务平台，利用常规RTK手段，对一定数量的观测数据进行分析，提取可以反映基准站网整体沉降趋势的信息，监测基准站网的整体变形，为进一步的稳定性监测提供依据，更好地服务于日常测绘工作。

1 测试方案设计

1) 测试平台和仪器选择。本文采用天宝GeoXR终端和南方银河1 RTK测量系统进行测试，其中，天宝接收机支持双星观测，南方接收机支持双星、三星观测，两者的精度指标均满足规范要求^[6]。测试平台包括天宝双星平台(Pivot双星)、华测双星平台(CPS双星)、华测三星平台(CPS三星)。根据测试平台运行现状和接收机类型，设置测试端口，对测试基准站网的高程方向设置10 cm的系统差。

外业观测按规范要求^[6]进行，每个点采用5种模式进行测量，测量3次取平均值。5种模式分别为：①天宝+Pivot双星；②南方+Pivot双星；③天宝+CPS双星；④南方+CPS双星；⑤南方+CPS三星。

2) 测试区域及测试点选择。CORS在网形密集区域的服务能力已经在实践中得到充分验证^{[1, 7, 8]}。测试范围覆盖全市域，不仅包括网内常规区域，还包括网形外扩区、市域边界区、水边等区域，基准站网和测试点分布见图 1，各测试点基本信息见表 1。

2 测试结果分析 2.1 误差分布

根据测试安排和天气情况，于2018年5月下旬进行了为期9天的测试，除测试点DXH-2和HP-5无已知高程外，其他数据均完整。其中，平面坐标采用武汉2000坐标系，高程采用1985国家高程基准。对测试成果进行整理，包括初始化时间、平面坐标、高程等，将得到的定位结果与测试点的已知坐标进行对比。测试点初始化时间统计图见图 2。从图 2可以看出，初始化时间都在规范要求的3 min以内，测量结果可用。其中，CPS三星模式下初始化时间比双星模式稍有缩短，但差别不大。

从图 3可以看出，测试中，平面位置精度较高，中误差不超过6 cm，且大多在2 cm以内；从图 4可以看出，高程方向精度较差，加入系统差后，不同模式下都出现了超限的情况，最大较差达30.2 cm，除了系统差，高程方向精度还跟网形结构、观测条件、接收机、测试平台设置等有关，需进一步分析。

对各误差项求平均值，可以消除偶然误差的影响，结果见表 2。由表 2可以计算出测试平台x、y、h方向的中误差分别为0.20 cm、0.07 cm、8.57 cm，h方向存在明显的系统差，且误差值与测试加入的高程方向系统差接近。

2.2 影响因素分析

为进一步分析高程方向产生系统差的原因，需对RTK测量影响因素进行分析。从测试结果可以看出，本次RTK测量精度受到服务平台、接收机、观测条件、高程精化模型等不同因素的影响。

RTK测量精度很大程度上取决于CORS平台的网形结构、基准站坐标配置等因素，网形较好区域的测量结果较好，基线较长时，解的精度变差。经进一步检查发现，部分基准站接收机板卡版本较低，导致卫星使用率不佳，升级板卡后系统的服务能力明显提高。不同接收机的测量结果稍有差异，测试中采用了两种接收机，从而排除了接收机导致的系统误差。测试结果显示，水边、树木遮挡区域影响不大，可获得精度范围内的固定解。测试期间，电离层相对平稳，仅地方时2018年5月17日、18日上午电离层稍微活跃，这两天观测的点是ZC-1~ZC-3，测量结果相对较好，其他时间电离层不活跃，对测量结果影响较小，因而，电离层延迟不是测量误差超限的主要原因。此外，武汉市似大地水准面精化外符合精度达±0.007 m^[9]，且已在多年应用实践中得到验证，因而似大地水准面精化精度不是测试误差超限的主要原因。

观测条件较差会导致个别点误差超限，排除此原因，高程方向误差较大主要是基准站坐标、网形结构等综合作用的结果。非系统性误差能通过对一定数量的观测值取平均来消除，而框架网整体沉降导致的高程误差呈系统性，无法通过求平均值来消除。测试中系统误差值与设定系统差非常接近，这反映了框架网的整体下沉趋势信息，可根据这一信息来调整基准站稳定性监测方案，针对性地解决问题。

3 结束语

根据本次测试，可以得到以下结论：

1) 测试结果显示高程方向出现系统性误差，这与测试之前加入的系统差非常接近，因而对批量常规RTK测量结果进行分析后，可以获知基准站稳定性情况，特别是基准站网整体沉降趋势等信息，为预报监测重点、有针对性地进行基准站稳定性监测提供依据。

2) 不同平台、不同模式、不同接收机测量的平面精度差异不大，结果较为理想。根据规范^[6]，RTK控制测量的平面点位中误差不应大于5 cm，碎部测量的平面点位中误差不超过图上0.3 mm。110组测试数据中，仅有两次测量的平面中误差超过了5 cm，分别为5.09 cm(HN-1)、5.28 cm(JX-2)。整体上，测量精度能够满足RTK用户的需求。

3) 不同平台、不同模式、不同接收机测量的高程精度有差异，可能出现误差超限的情况，除测试加入的系统差外，还与平台、接收机、观测条件等因素有关，可通过升级固件、优化平台设置等方法改善。

本文提出从常规RTK测量数据中提取基准站变化信息的方法，并用测试数据对其进行了验证。这些信息可以成为基准站网年度稳定性监测的重要补充，能有效反映出板块运动等原因导致的基准站网整体变形。对于单个基准站的变化情况，本文方法尚未对其进行验证，积累更多的常规RTK测量数据后，可进一步分析各基准站的变化趋势。