利用GPS建立校園控制網(wǎng)

許江濤 何有生

摘 要：為了滿足新校區(qū)測量相關(guān)專業(yè)學生測量實訓的迫切需要，亟需建立校園控制網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)的建成，可以滿足地形測量、工程測量、地籍測量、數(shù)字化測圖等校內(nèi)實訓的要求，解決了測量實訓中的大難題。

關(guān)鍵詞：GPS靜態(tài)測量；校園控制網(wǎng)；分析

1 靜態(tài)測量簡介

GPS靜態(tài)測量，是利用測量型GPS接收機進行定位測量，主要用于建立各種級別的控制網(wǎng)。進行GPS靜態(tài)測量時，假定GPS接收機的天線在整個觀測過程中的位置靜止不動，在數(shù)據(jù)處理時，將接收機天線的位置作為一個不隨時間的改變而改變的量，通過接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的變化來求得待定點的坐標。基于GPS高精度、全天候、高效率、操作簡便等優(yōu)勢，因此選擇利用GPS建立校園控制網(wǎng)。

2 測區(qū)概況

測區(qū)位于焦作市新區(qū)碧蓮路以北，近似長方形（東西長、南北寬），該區(qū)域?qū)儆谄皆?，地表平坦，平均海?5米。根據(jù)測區(qū)校園形狀、面積和測量實訓需要，擬在測區(qū)內(nèi)布置控制點14個，控制點密度分布盡量均勻。

3 控制網(wǎng)相關(guān)參數(shù)

GPS-E級網(wǎng)主要用于中小城市城鎮(zhèn)及測圖、地籍、土地、信息、房產(chǎn)、物探、勘測、建筑施工，等控制測量。本控制網(wǎng)精度，以2001年國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》E級網(wǎng)要求為準，即平均距離0.2-5Km，固定誤差a≤10mm，比例誤差b≤2ppm。平面坐標采用1954北京坐標系，高程系統(tǒng)為1985年國家高程系統(tǒng)。為求得GPS點的平面坐標應在地面坐標系中選定起算數(shù)據(jù)和聯(lián)測地方控制點若干個。為了求得GPS網(wǎng)點的正常高應進行水準測量的高程聯(lián)測。綜合考慮多種因素，設計并布設了如下GPS控制網(wǎng)，該GPS控制網(wǎng)采用邊連式，以便有較多的重復基線和較好的幾何強度。（見圖1）

4 GPS外業(yè)觀測

外業(yè)采用4臺套南方S86雙頻接收機進行觀測，觀測前期使用配套GNSSpro數(shù)據(jù)處理軟件進行星歷預報，確保衛(wèi)星顆數(shù)及PDOP值都滿足要求。并據(jù)此編制了GPS接收機作業(yè)調(diào)度表。GPS控制測量各測站應滿足下列要求：觀測模式設為靜態(tài)觀測，衛(wèi)星截止高度角≥15°，有效觀測衛(wèi)星顆數(shù)≥4，觀測時段長度≥60min，時段數(shù)≥1，數(shù)據(jù)采集間隔20s，天線安置對中誤差≤1mm，兩次丈量天線高之差≤3mm，PDOP≤8，任一衛(wèi)星有效觀測時間≥15min。

注意事項：網(wǎng)形布設時應注意外圍不能有豁口，至少留一個通視方向。靜態(tài)觀測過程中，如發(fā)現(xiàn)儀器未嚴格對中，也不準重新調(diào)儀器，觀測中不準重新開機，開機關(guān)機聽從調(diào)配。接收機周圍不使用干擾衛(wèi)星信號的通訊設備，以減弱誤差，接收機周圍應當視野開闊，削弱多路徑誤差。每天觀測結(jié)束后，應及時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計算機上并備份。

5 靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理使用南方S86配套的軟件GNSSpro，使用該軟件可以完成數(shù)據(jù)處理、報告輸出。此外需注意基線解算應滿足：起算點的單點定位觀測時間，不宜少于30min。解算模式可采用單基線解算模式，也可采用多基線解算模式。解算結(jié)果，應采用雙差固定解。當觀測數(shù)據(jù)不能滿足檢核要求時，應對成果進行全面分析，并舍棄不合格基線，但應保證舍棄基線后，所構(gòu)成異步環(huán)的獨立基線的觀測總數(shù)，不應少于必要觀測基線的1.5倍，否則，應重測該基線或有關(guān)的同步圖形。外業(yè)觀測數(shù)據(jù)檢驗合格后，應對GPS網(wǎng)的觀測精度進行評定。

6 結(jié)束語

經(jīng)過實際驗證，布設的控制點能較好控制整個校園，為測量實訓及相關(guān)教學提供了便利。由于控制網(wǎng)點與部分高等級控制點進行了聯(lián)測，控制網(wǎng)成果也可用于科研與生產(chǎn)。

參考文獻

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