《杨凌职业技术学院学报》GPS在宝鸡市蟠龙塬70平方公里测区内布设控制网的可行性

宝鸡市盘龙园70 km2测量区GPS控制网布设方法及精度摘要：以宝鸡市盘龙塬区GPS控制网布设为例，通过选点、埋设、制定GPS静态野外观测计划和观测周期、分析静态数据处理结果，阐述了GPS控制网布设的方法和精度。关键词：精度；全球定位系统数据；全球定位系统控制网络宝鸡盘龙高原70k m2感测区布设方法及GPS控制网精度摘要：以宝鸡市盘龙高原分布式GPS控制网为例，通过选点、埋设、制定GPS静态基准观测计划、观测时间、分析静态数据处理结果，阐述GPS控制网的设计方法和精度。关键词：精度；全球定位系统日期；全球定位系统控制网络前言宝鸡市盘龙塬区以盘龙镇为中心，面积约69.5平方公里。调查区域的经度和纬度约为东经10709 10717 ，北纬3422 3426 。宝鸡市城乡结合部的地貌主要包括村庄、耕地、河流和边坡。调查区域的中心区域相对平坦，交通便利。它主要由村庄和耕地组成。除了个别村庄的高建筑密度和复杂性外，大部分地区都有硬化的道路网。勘察区东、西、南三面的边缘区域主要由边坡和落差较大的河流或人工运河组成，地形较为复杂。为了在此范围内完成1:1000的地形测绘任务，采用了全球定位系统控制测量方法。在9个已知控制点的基础上，再选取13个控制点，建立一个D级GPS控制网。通过边缘连接进行四个周期的同步观测。利用中海达GPS数据处理软件对静态场原始数据进行分析，得到了可靠的结果。宝鸡市盘龙园规划区一级三维全球定位系统静态野外观测方案1.1静态现场观察计划大纲根据全球定位系统城市测量技术规程 (CJJ 8-99)和城市测量规范 (CJJ8-99)，结合全球定位系统静态测量的特点和整个测量区域的地形地貌，在KZ01KZ09的9个已知控制点的基础上，选取了GD01GD13的13个D级全球定位系统控制点。根据D级全球定位系统控制网的技术要求，基线最弱边的相对中值误差1/45000，网络布设的时机遵循以下原则：一、利用独立的观测边形成闭合图，增加检查条件，提高网络的可靠性。GPS网位于视野开阔、交通便利的地方，便于GPS测量和水准测量，减少多径影响。本次野外观测利用边缘连接形成一个全球定位系统网络，可以保证网络的几何强度，提高网络的可靠性指标。选点应遵循以下原则：点：应放在较高的点上，便于安装全球定位系统接收器和大视野。第二点目标应该很重要，视野周围不应有超过15的障碍物，以减少被障碍物阻挡或吸收的全球定位系统信号。第三点应远离大功率无线电发射源(如无线电台和微波站)，距离不小于200米，第三点应远离高压输电线路和微波无线电信号传输通道，距离不小于50米，以避免电磁场对全球定位系统信号的干扰。在附近不应有大面积的水或强干扰卫星信号接收的物体，以减少多径效应的影响。点应选在交通方便、有利于其他观测方法扩展和联合测量的地方。地基稳定，易于保存。22个控制点的分布如图1所示。由于已知控制点KZ01KZ09分布在半包围整个测量区域的位置上，所以新选择的9个控制点均匀分布在测量区域中，确保有足够的已知控制点用于以后的步骤测量。图1:1:全球定位系统控制点分布图(备注：KZ01KZ09为已知点，GD01GD13为待测点)1.2静态现场观察计划根据测区内的22个控制点，静态GPS野外观测采用边缘连接，既保证了观测数据的质量，又节省了野外工作的时间。8套中海达V8全球定位系统接收机用于同步观测。整个静态现场观测分为4个周期，每个周期同步观测2小时。各时段观测点数量见表1，全球定位系统静态场观测网络形状见图2。从图2可以判断，观察到的公共边分别是：GD09GD12、GD11GD12、GD11GD03、GD03GD04、GD04KZ06、GD12GD10、GD10KZ05、GD03KZ09。该观测方案的采用使全球定位系统控制网稳定，并有足够的冗余观测值，保证了网平差的整体精度。表1:野外观测的时间段和点数周期1GD14KZ04KZ03GD10KZ02GD12KZ01GD13GD09第二阶段KZ06GD14GD10GD12GD11GD03GD04第三阶段GD04GD03KZ07KZ09GD02GD01KZ06KZ08第四阶段GD09GD08GD03GD11KZ09GD06GD07GD12GD05图2:2的网络形状：全球定位系统静态现场观测2宝鸡市盘龙塬规划区三维GPS静态控制测量行业计算方法2.1使用的软件利用中海达公司提供的全球定位系统数据处理软件包“HDS2003”进行全球定位系统网平差。在计算过程中，利用随机处理软件求解独立基线，然后在WGS-84坐标系中进行无约束平差，最后利用无约束平差的可靠结果在宝鸡市坐标系中进行三维约束平差。2.2数据处理流程原始数据导入测量区域坐标系选择中心子午线设置：(108度)静态基线处理已知数据输入平差计算自动生成报表。2.3数据处理的结果2.3 .1最终坐标调整值在调整过程中，选择KZ03、KZ06和KZ09作为已知点，选择KZ01、KZ02、KZ04和KZ08作为检查点。调整计算的一些结果如表2所示。表2:调整计算结果点名x(m)y(m)正高度(m)面内误差中等误差(m)中等误差(m)中等误差(m)KZ03114148.1480110669.2700829.6633*KZ06112160.5750114649.6090755.9318*KZ08111553.7394120965.3210728.21230.00210.00160.00140.0205KZ09115256.1875118197.7620797.0163*2.3.2最弱点平面中的误差调整计算最薄弱点平面的误差见表3。表3:最弱点平面的误差点名x(m)y(m)正高度(m)面内误差中等误差(m)中等误差(m)中等误差(m)KZ08111553.7394120965.3210728.21230.00210.00160.00140.02053.宝鸡市盘龙园规划区D类GPS静态控制测量内部成果分析根据上述调整结果，以最弱点KZ08为例，计算出的坐标与提供的坐标值之差如表4所示。表4:薄弱点KZ08计算结果与提供坐标的相互差异点名x(m)y(m)正高度(m)评论KZ08111553.739120965.321728.212计算结果111553.737120965.347728.211已知资料0.002-0.0260.001互差结果从表4可以看出，计算出的点对点互差最大不超过0.03米，满足D类全球定位系统控制测量的公差要求。全球定位系统在宝鸡市盘龙园70KM2测量区域内建立了控制网，控制点的精度完全可以满足地形测绘的需要。参考1杨媛媛。全球定位系统测量原理米。北京：北京大学出版社，20012黄文斌。全球定位系统测量技术。北京：测绘出版社，20113武汉测绘科技大学测量平差系。测量平差基础M。北京：测绘出版社，20084魏二胡，全球定位系统测量操作和数据处理男。武汉：武汉大学出版社，200