城鎮(zhèn)GPS控制測量應(yīng)用案例分析研究

馮大偉

摘 要：該文以某城鎮(zhèn)資源勘查數(shù)字測量為研究背景，論文首先概要分析了GPS-RTK測量技術(shù)要素，進(jìn)而探討了平面控制測量的技術(shù)思路方法及圖根控制測量的具體實(shí)施流程，包括如何進(jìn)行GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)處理及平差精度分析等。

關(guān)鍵詞：GPS 資源勘查測量 平差精度 分析

中圖分類號：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0096-02

GPS控制測量工作與經(jīng)典大地測量工作相類似，按其性質(zhì)可分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩大部分。其中：外業(yè)工作主要包括選點(diǎn)（即觀測站址的選擇）、建立觀測標(biāo)志、野外觀測作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)、測后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。如果按照GPS測量實(shí)施的工作程序，則大體可分為這樣幾個階段：技術(shù)設(shè)計(jì)；選點(diǎn)與建立標(biāo)志；外業(yè)觀測；成果檢核與處理。

其作業(yè)方法：采用兩臺（或兩臺以上）接收機(jī)，分別安置在一條（或數(shù)條）基線的端點(diǎn)，根據(jù)基線長度和要求的精度，按GPS測量系統(tǒng)外業(yè)的要求同步觀測四顆以上的衛(wèi)星數(shù)時段，時段長度根據(jù)測量等級確定。基線測量的精度可達(dá)±（5mm+1ppm×D），D為基線長度，以公里計(jì)。采取這種作業(yè)模式所觀測的獨(dú)立基線邊，應(yīng)構(gòu)成閉合圖形（如三角形、多邊形），以利于觀測成果的檢核，增強(qiáng)網(wǎng)的強(qiáng)度，提高成果的可靠性和精確性。適用范圍：建立國家大地控制網(wǎng)（二等或二等以下）；建立精密工程控制網(wǎng)，如橋梁測量、隧道測量等；建立各種加密控制網(wǎng)，如城市測量、工程點(diǎn)測量、道路測量、勘界測量等；

觀測中至少跟蹤四顆衛(wèi)星，同時基線邊一般不要超過15 km；注意事項(xiàng)：所有已觀測基線應(yīng)組成一系列封閉圖形，已利于外業(yè)檢核，提高成果可靠度。GPS測量是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、要求嚴(yán)格、耗費(fèi)較大的工作，對這項(xiàng)工作總的原則是，在滿足用戶要求的情況下，盡可能地減少經(jīng)費(fèi)、時間、和人力的消耗。因此，對其各階段的工作都要精心設(shè)計(jì)和實(shí)施。

1 任務(wù)概述

（1）測區(qū)范圍。

測區(qū)分為新測區(qū)與補(bǔ)測區(qū)，新測區(qū)域包括：某市建國路、柳蔭路、勝利大街三個街道的南西北側(cè)15.71 km2，東側(cè)2.89 km2；常勝路中心區(qū)域5.50 km2，東南側(cè)0.36 km2，共計(jì)24.46 km2。修補(bǔ)測區(qū)域包括：三條道路中心區(qū)域21.37 km2；創(chuàng)新路中心區(qū)域3.28 km2，共計(jì)24.65 km2。

（2）測繪內(nèi)容。

調(diào)查內(nèi)容主要包括：控制測量、地形圖測繪、權(quán)屬調(diào)（核）查、資源勘查圖測繪、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、數(shù)據(jù)入庫等內(nèi)容。

控制測量工作：包括測區(qū)踏勘、已有控制測量資料收集和分析、控制測量方案設(shè)計(jì)、加密控制網(wǎng)布設(shè)、圖根控制測量及控制測量資料整理工作。

地形圖測繪工作：對于新測區(qū)采用全解析（即全野外數(shù)字化）方法測制地形圖；對于修補(bǔ)測區(qū)采用全解析方法對發(fā)生變化的地物進(jìn)行測繪，確保新測區(qū)域、修補(bǔ)測區(qū)域地形圖現(xiàn)勢性相一致。

①測區(qū)域：無地形圖區(qū)域，則開展全要素地形圖測繪，同時開展界址點(diǎn)測繪，確保其數(shù)學(xué)精度完全滿足資源權(quán)屬調(diào)查界址點(diǎn)的精度要求。

②修補(bǔ)測區(qū)域：本項(xiàng)目補(bǔ)測區(qū)域內(nèi)已有 2003年完成的資源測量成果資料，整個測區(qū)內(nèi)有部分2003年后宗地測量成果，供修補(bǔ)測使用。修補(bǔ)測區(qū)域地形圖的數(shù)學(xué)精度應(yīng)與已有地形圖的精度相一致，新老地物之間空間關(guān)系合理。

2 平面控制測量

該項(xiàng)目分?jǐn)?shù)字化實(shí)測、數(shù)字化修補(bǔ)測兩種情況。以上兩種情況的資源測量工作流程都是一致的，需完成基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量、圖根控制測量、數(shù)字化采集碎部數(shù)據(jù)、資源要素采集等工作?；A(chǔ)控制測量是以國土局提供的已有GPS三、四等控制測量成果為基礎(chǔ)，加密控制網(wǎng)布設(shè)為GPS一級網(wǎng)，滿足資源勘查測量圖根控制加密要求。控制網(wǎng)布設(shè)遵循從整體到局部、從高級到低級的布網(wǎng)原則。本項(xiàng)目平面控制網(wǎng)布網(wǎng)等級設(shè)計(jì)為：GPS四等網(wǎng)→GPS一級網(wǎng)→GPS-RTK圖根控制（圖1）。

2.1 GPS一級控制點(diǎn)選點(diǎn)與埋石要求

GPS控制點(diǎn)的點(diǎn)位選取，與以往的控制點(diǎn)的點(diǎn)位選取方法不完全一致，GPS控制點(diǎn)原則上不要求相鄰點(diǎn)位之間需要通視，但是對資源勘查測量而言，考慮到進(jìn)行資源勘查測量時全站儀對控制點(diǎn)的使用要求，在選點(diǎn)時盡量做到至少應(yīng)該保證在一個控制點(diǎn)上應(yīng)該能與另一個控制點(diǎn)之間相互通視。

對于資源勘查測量滿足圖根加密需要的基礎(chǔ)控制測量GPS點(diǎn)的選埋，還應(yīng)根據(jù)具體情況作出具體的要求。

GPS一級控制點(diǎn)的標(biāo)石規(guī)格按照《城市測量規(guī)范》中的有關(guān)要求執(zhí)行，實(shí)地選埋時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）點(diǎn)位盡量選在交通便利、便于作業(yè)觀測和穩(wěn)固、易于長期保存的地方，并應(yīng)考慮能方便其它測量手段利用。點(diǎn)位應(yīng)選在基礎(chǔ)穩(wěn)定，并易于長期保存的地點(diǎn)。（2）點(diǎn)位周圍應(yīng)視野開闊、便于安全操作。點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離高大建筑物，遠(yuǎn)離大片平靜水面，避開大面積幕墻玻璃的反射和折射，以降低多路徑效應(yīng)對 GPS衛(wèi)星信號的影響。（3）點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離高壓線、大功率無線電發(fā)射源或強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號的裝置。點(diǎn)位距大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、微波站等）的距離不應(yīng)小于400 m；距220 kV以上電力線的距離不應(yīng)小于50 m。（4）實(shí)地點(diǎn)號標(biāo)繪時須注意維護(hù)城市景觀，不得隨意在明顯的公共建筑、標(biāo)志性建筑等處用油漆涂繪。

2.2 GPS一級控制網(wǎng)外業(yè)數(shù)據(jù)獲取

GPS一級控制網(wǎng)外業(yè)觀測時，應(yīng)該首先編寫外業(yè)調(diào)度表，明確每一個測量員的任務(wù)，嚴(yán)格按照調(diào)度表中規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行測量，同時要遵守以下要求。

（1）外業(yè)GPS觀測采用中海達(dá)V8 GNSS雙頻接收機(jī)，接收機(jī)應(yīng)在檢定有效期內(nèi)，并提交檢定合格的儀器檢定資料。（2）GPS觀測采用快速靜態(tài)定位模式進(jìn)行作業(yè)。觀測時，應(yīng)視衛(wèi)星信號情況、點(diǎn)位環(huán)境和基線長度等因素的影響，必要時適當(dāng)延長觀測時間。（3）觀測過程中，人員應(yīng)盡量不靠近天線，且不要在天線附近走動和使用對講機(jī)，使用對講機(jī)應(yīng)離天線10 m以上；雷雨天氣應(yīng)停止觀測，關(guān)閉儀器。（4）正確量取并記錄天線高，并要求測前、測后量取兩次，取平均值為天線高，兩次量取差值不得超過3 mm，否則應(yīng)重新設(shè)站觀測。

2.3 GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理

（1）新建項(xiàng)目。

靜態(tài)數(shù)據(jù)處理使用的是中海達(dá) HDS2003后處理軟件，在進(jìn)行數(shù)據(jù)解算之前，首先要新建一個項(xiàng)目，確定好項(xiàng)目的名稱。對項(xiàng)目的細(xì)節(jié)的項(xiàng)目單位、施工單位、負(fù)責(zé)人、測量員、計(jì)算員等細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)置。對控制網(wǎng)等級進(jìn)行設(shè)置，本項(xiàng)目控制網(wǎng)的等級為一級，規(guī)范依據(jù)是《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范2009版》。然后對坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置坐標(biāo)系的原橢球?yàn)閃GS84坐標(biāo)系橢球，目標(biāo)橢球?yàn)閲?0坐標(biāo)系橢球。地圖投影選擇高斯3度帶投影，中央子午線輸入120度，同時對新建坐標(biāo)系進(jìn)行命名。

（2）靜態(tài)基線解算。

GPS觀測原始數(shù)據(jù)的記錄、存貯及格式轉(zhuǎn)換，須嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)的正確與可靠。然后采用嚴(yán)密、可靠的GPS基線處理軟件解算和檢核GPS基線向量。

（3）GPS網(wǎng)平差計(jì)算。

在進(jìn)行網(wǎng)平差之前，對網(wǎng)圖的連通性進(jìn)行檢查，保證網(wǎng)圖完全連通后再進(jìn)行網(wǎng)平差。

2.4 平差精度分析

等級控制網(wǎng)平差計(jì)算完成后，應(yīng)進(jìn)行控制網(wǎng)精度評定、統(tǒng)計(jì)計(jì)算，精度統(tǒng)計(jì)包括以下內(nèi)容。

（1）控制網(wǎng)中同級相鄰點(diǎn)間最小、最大距離如表1，滿足一級網(wǎng)最小距離大于150 m，最大距離小于1200 m的要求。

（2）最大非同步觀測基線向量邊獨(dú)立閉合環(huán)或附合路線邊數(shù)如表2，滿足小于10條的要求。

3 結(jié)語

GPS技術(shù)的迅速發(fā)展，給測繪工作帶來了革命性變化，也對資源勘查測量工作，特別是控制測量工作帶來巨大的影響。通過平差精度分析，證明了基于GPS技術(shù)的資源勘查測量精度達(dá)到了一級控制網(wǎng)的精度要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 詹長根.資源勘查測量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2001.

[2] 金逸民.資源勘查測量與國外資源勘查測量發(fā)展現(xiàn)狀[J].北京測繪，2009（10）：15-19.endprint

摘 要：該文以某城鎮(zhèn)資源勘查數(shù)字測量為研究背景，論文首先概要分析了GPS-RTK測量技術(shù)要素，進(jìn)而探討了平面控制測量的技術(shù)思路方法及圖根控制測量的具體實(shí)施流程，包括如何進(jìn)行GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)處理及平差精度分析等。

關(guān)鍵詞：GPS 資源勘查測量 平差精度 分析

中圖分類號：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0096-02

GPS控制測量工作與經(jīng)典大地測量工作相類似，按其性質(zhì)可分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩大部分。其中：外業(yè)工作主要包括選點(diǎn)（即觀測站址的選擇）、建立觀測標(biāo)志、野外觀測作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)、測后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。如果按照GPS測量實(shí)施的工作程序，則大體可分為這樣幾個階段：技術(shù)設(shè)計(jì)；選點(diǎn)與建立標(biāo)志；外業(yè)觀測；成果檢核與處理。

其作業(yè)方法：采用兩臺（或兩臺以上）接收機(jī)，分別安置在一條（或數(shù)條）基線的端點(diǎn)，根據(jù)基線長度和要求的精度，按GPS測量系統(tǒng)外業(yè)的要求同步觀測四顆以上的衛(wèi)星數(shù)時段，時段長度根據(jù)測量等級確定?；€測量的精度可達(dá)±（5mm+1ppm×D），D為基線長度，以公里計(jì)。采取這種作業(yè)模式所觀測的獨(dú)立基線邊，應(yīng)構(gòu)成閉合圖形（如三角形、多邊形），以利于觀測成果的檢核，增強(qiáng)網(wǎng)的強(qiáng)度，提高成果的可靠性和精確性。適用范圍：建立國家大地控制網(wǎng)（二等或二等以下）；建立精密工程控制網(wǎng)，如橋梁測量、隧道測量等；建立各種加密控制網(wǎng)，如城市測量、工程點(diǎn)測量、道路測量、勘界測量等；

觀測中至少跟蹤四顆衛(wèi)星，同時基線邊一般不要超過15 km；注意事項(xiàng)：所有已觀測基線應(yīng)組成一系列封閉圖形，已利于外業(yè)檢核，提高成果可靠度。GPS測量是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、要求嚴(yán)格、耗費(fèi)較大的工作，對這項(xiàng)工作總的原則是，在滿足用戶要求的情況下，盡可能地減少經(jīng)費(fèi)、時間、和人力的消耗。因此，對其各階段的工作都要精心設(shè)計(jì)和實(shí)施。

1 任務(wù)概述

（1）測區(qū)范圍。

測區(qū)分為新測區(qū)與補(bǔ)測區(qū)，新測區(qū)域包括：某市建國路、柳蔭路、勝利大街三個街道的南西北側(cè)15.71 km2，東側(cè)2.89 km2；常勝路中心區(qū)域5.50 km2，東南側(cè)0.36 km2，共計(jì)24.46 km2。修補(bǔ)測區(qū)域包括：三條道路中心區(qū)域21.37 km2；創(chuàng)新路中心區(qū)域3.28 km2，共計(jì)24.65 km2。

（2）測繪內(nèi)容。

調(diào)查內(nèi)容主要包括：控制測量、地形圖測繪、權(quán)屬調(diào)（核）查、資源勘查圖測繪、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、數(shù)據(jù)入庫等內(nèi)容。

控制測量工作：包括測區(qū)踏勘、已有控制測量資料收集和分析、控制測量方案設(shè)計(jì)、加密控制網(wǎng)布設(shè)、圖根控制測量及控制測量資料整理工作。

地形圖測繪工作：對于新測區(qū)采用全解析（即全野外數(shù)字化）方法測制地形圖；對于修補(bǔ)測區(qū)采用全解析方法對發(fā)生變化的地物進(jìn)行測繪，確保新測區(qū)域、修補(bǔ)測區(qū)域地形圖現(xiàn)勢性相一致。

①測區(qū)域：無地形圖區(qū)域，則開展全要素地形圖測繪，同時開展界址點(diǎn)測繪，確保其數(shù)學(xué)精度完全滿足資源權(quán)屬調(diào)查界址點(diǎn)的精度要求。

②修補(bǔ)測區(qū)域：本項(xiàng)目補(bǔ)測區(qū)域內(nèi)已有 2003年完成的資源測量成果資料，整個測區(qū)內(nèi)有部分2003年后宗地測量成果，供修補(bǔ)測使用。修補(bǔ)測區(qū)域地形圖的數(shù)學(xué)精度應(yīng)與已有地形圖的精度相一致，新老地物之間空間關(guān)系合理。

2 平面控制測量

該項(xiàng)目分?jǐn)?shù)字化實(shí)測、數(shù)字化修補(bǔ)測兩種情況。以上兩種情況的資源測量工作流程都是一致的，需完成基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量、圖根控制測量、數(shù)字化采集碎部數(shù)據(jù)、資源要素采集等工作?；A(chǔ)控制測量是以國土局提供的已有GPS三、四等控制測量成果為基礎(chǔ)，加密控制網(wǎng)布設(shè)為GPS一級網(wǎng)，滿足資源勘查測量圖根控制加密要求?？刂凭W(wǎng)布設(shè)遵循從整體到局部、從高級到低級的布網(wǎng)原則。本項(xiàng)目平面控制網(wǎng)布網(wǎng)等級設(shè)計(jì)為：GPS四等網(wǎng)→GPS一級網(wǎng)→GPS-RTK圖根控制（圖1）。

2.1 GPS一級控制點(diǎn)選點(diǎn)與埋石要求

GPS控制點(diǎn)的點(diǎn)位選取，與以往的控制點(diǎn)的點(diǎn)位選取方法不完全一致，GPS控制點(diǎn)原則上不要求相鄰點(diǎn)位之間需要通視，但是對資源勘查測量而言，考慮到進(jìn)行資源勘查測量時全站儀對控制點(diǎn)的使用要求，在選點(diǎn)時盡量做到至少應(yīng)該保證在一個控制點(diǎn)上應(yīng)該能與另一個控制點(diǎn)之間相互通視。

對于資源勘查測量滿足圖根加密需要的基礎(chǔ)控制測量GPS點(diǎn)的選埋，還應(yīng)根據(jù)具體情況作出具體的要求。

GPS一級控制點(diǎn)的標(biāo)石規(guī)格按照《城市測量規(guī)范》中的有關(guān)要求執(zhí)行，實(shí)地選埋時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）點(diǎn)位盡量選在交通便利、便于作業(yè)觀測和穩(wěn)固、易于長期保存的地方，并應(yīng)考慮能方便其它測量手段利用。點(diǎn)位應(yīng)選在基礎(chǔ)穩(wěn)定，并易于長期保存的地點(diǎn)。（2）點(diǎn)位周圍應(yīng)視野開闊、便于安全操作。點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離高大建筑物，遠(yuǎn)離大片平靜水面，避開大面積幕墻玻璃的反射和折射，以降低多路徑效應(yīng)對 GPS衛(wèi)星信號的影響。（3）點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離高壓線、大功率無線電發(fā)射源或強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號的裝置。點(diǎn)位距大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、微波站等）的距離不應(yīng)小于400 m；距220 kV以上電力線的距離不應(yīng)小于50 m。（4）實(shí)地點(diǎn)號標(biāo)繪時須注意維護(hù)城市景觀，不得隨意在明顯的公共建筑、標(biāo)志性建筑等處用油漆涂繪。

2.2 GPS一級控制網(wǎng)外業(yè)數(shù)據(jù)獲取

GPS一級控制網(wǎng)外業(yè)觀測時，應(yīng)該首先編寫外業(yè)調(diào)度表，明確每一個測量員的任務(wù)，嚴(yán)格按照調(diào)度表中規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行測量，同時要遵守以下要求。

（1）外業(yè)GPS觀測采用中海達(dá)V8 GNSS雙頻接收機(jī)，接收機(jī)應(yīng)在檢定有效期內(nèi)，并提交檢定合格的儀器檢定資料。（2）GPS觀測采用快速靜態(tài)定位模式進(jìn)行作業(yè)。觀測時，應(yīng)視衛(wèi)星信號情況、點(diǎn)位環(huán)境和基線長度等因素的影響，必要時適當(dāng)延長觀測時間。（3）觀測過程中，人員應(yīng)盡量不靠近天線，且不要在天線附近走動和使用對講機(jī)，使用對講機(jī)應(yīng)離天線10 m以上；雷雨天氣應(yīng)停止觀測，關(guān)閉儀器。（4）正確量取并記錄天線高，并要求測前、測后量取兩次，取平均值為天線高，兩次量取差值不得超過3 mm，否則應(yīng)重新設(shè)站觀測。

2.3 GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理

（1）新建項(xiàng)目。

靜態(tài)數(shù)據(jù)處理使用的是中海達(dá) HDS2003后處理軟件，在進(jìn)行數(shù)據(jù)解算之前，首先要新建一個項(xiàng)目，確定好項(xiàng)目的名稱。對項(xiàng)目的細(xì)節(jié)的項(xiàng)目單位、施工單位、負(fù)責(zé)人、測量員、計(jì)算員等細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)置。對控制網(wǎng)等級進(jìn)行設(shè)置，本項(xiàng)目控制網(wǎng)的等級為一級，規(guī)范依據(jù)是《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范2009版》。然后對坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置坐標(biāo)系的原橢球?yàn)閃GS84坐標(biāo)系橢球，目標(biāo)橢球?yàn)閲?0坐標(biāo)系橢球。地圖投影選擇高斯3度帶投影，中央子午線輸入120度，同時對新建坐標(biāo)系進(jìn)行命名。

（2）靜態(tài)基線解算。

GPS觀測原始數(shù)據(jù)的記錄、存貯及格式轉(zhuǎn)換，須嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)的正確與可靠。然后采用嚴(yán)密、可靠的GPS基線處理軟件解算和檢核GPS基線向量。

（3）GPS網(wǎng)平差計(jì)算。

在進(jìn)行網(wǎng)平差之前，對網(wǎng)圖的連通性進(jìn)行檢查，保證網(wǎng)圖完全連通后再進(jìn)行網(wǎng)平差。

2.4 平差精度分析

等級控制網(wǎng)平差計(jì)算完成后，應(yīng)進(jìn)行控制網(wǎng)精度評定、統(tǒng)計(jì)計(jì)算，精度統(tǒng)計(jì)包括以下內(nèi)容。

（1）控制網(wǎng)中同級相鄰點(diǎn)間最小、最大距離如表1，滿足一級網(wǎng)最小距離大于150 m，最大距離小于1200 m的要求。

（2）最大非同步觀測基線向量邊獨(dú)立閉合環(huán)或附合路線邊數(shù)如表2，滿足小于10條的要求。

3 結(jié)語

GPS技術(shù)的迅速發(fā)展，給測繪工作帶來了革命性變化，也對資源勘查測量工作，特別是控制測量工作帶來巨大的影響。通過平差精度分析，證明了基于GPS技術(shù)的資源勘查測量精度達(dá)到了一級控制網(wǎng)的精度要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 詹長根.資源勘查測量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2001.

[2] 金逸民.資源勘查測量與國外資源勘查測量發(fā)展現(xiàn)狀[J].北京測繪，2009（10）：15-19.endprint

摘 要：該文以某城鎮(zhèn)資源勘查數(shù)字測量為研究背景，論文首先概要分析了GPS-RTK測量技術(shù)要素，進(jìn)而探討了平面控制測量的技術(shù)思路方法及圖根控制測量的具體實(shí)施流程，包括如何進(jìn)行GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)處理及平差精度分析等。

關(guān)鍵詞：GPS 資源勘查測量 平差精度 分析

中圖分類號：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0096-02

GPS控制測量工作與經(jīng)典大地測量工作相類似，按其性質(zhì)可分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩大部分。其中：外業(yè)工作主要包括選點(diǎn)（即觀測站址的選擇）、建立觀測標(biāo)志、野外觀測作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)、測后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。如果按照GPS測量實(shí)施的工作程序，則大體可分為這樣幾個階段：技術(shù)設(shè)計(jì)；選點(diǎn)與建立標(biāo)志；外業(yè)觀測；成果檢核與處理。

其作業(yè)方法：采用兩臺（或兩臺以上）接收機(jī)，分別安置在一條（或數(shù)條）基線的端點(diǎn)，根據(jù)基線長度和要求的精度，按GPS測量系統(tǒng)外業(yè)的要求同步觀測四顆以上的衛(wèi)星數(shù)時段，時段長度根據(jù)測量等級確定?；€測量的精度可達(dá)±（5mm+1ppm×D），D為基線長度，以公里計(jì)。采取這種作業(yè)模式所觀測的獨(dú)立基線邊，應(yīng)構(gòu)成閉合圖形（如三角形、多邊形），以利于觀測成果的檢核，增強(qiáng)網(wǎng)的強(qiáng)度，提高成果的可靠性和精確性。適用范圍：建立國家大地控制網(wǎng)（二等或二等以下）；建立精密工程控制網(wǎng)，如橋梁測量、隧道測量等；建立各種加密控制網(wǎng)，如城市測量、工程點(diǎn)測量、道路測量、勘界測量等；

觀測中至少跟蹤四顆衛(wèi)星，同時基線邊一般不要超過15 km；注意事項(xiàng)：所有已觀測基線應(yīng)組成一系列封閉圖形，已利于外業(yè)檢核，提高成果可靠度。GPS測量是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、要求嚴(yán)格、耗費(fèi)較大的工作，對這項(xiàng)工作總的原則是，在滿足用戶要求的情況下，盡可能地減少經(jīng)費(fèi)、時間、和人力的消耗。因此，對其各階段的工作都要精心設(shè)計(jì)和實(shí)施。

1 任務(wù)概述

（1）測區(qū)范圍。

測區(qū)分為新測區(qū)與補(bǔ)測區(qū)，新測區(qū)域包括：某市建國路、柳蔭路、勝利大街三個街道的南西北側(cè)15.71 km2，東側(cè)2.89 km2；常勝路中心區(qū)域5.50 km2，東南側(cè)0.36 km2，共計(jì)24.46 km2。修補(bǔ)測區(qū)域包括：三條道路中心區(qū)域21.37 km2；創(chuàng)新路中心區(qū)域3.28 km2，共計(jì)24.65 km2。

（2）測繪內(nèi)容。

調(diào)查內(nèi)容主要包括：控制測量、地形圖測繪、權(quán)屬調(diào)（核）查、資源勘查圖測繪、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、數(shù)據(jù)入庫等內(nèi)容。

控制測量工作：包括測區(qū)踏勘、已有控制測量資料收集和分析、控制測量方案設(shè)計(jì)、加密控制網(wǎng)布設(shè)、圖根控制測量及控制測量資料整理工作。

地形圖測繪工作：對于新測區(qū)采用全解析（即全野外數(shù)字化）方法測制地形圖；對于修補(bǔ)測區(qū)采用全解析方法對發(fā)生變化的地物進(jìn)行測繪，確保新測區(qū)域、修補(bǔ)測區(qū)域地形圖現(xiàn)勢性相一致。

①測區(qū)域：無地形圖區(qū)域，則開展全要素地形圖測繪，同時開展界址點(diǎn)測繪，確保其數(shù)學(xué)精度完全滿足資源權(quán)屬調(diào)查界址點(diǎn)的精度要求。

②修補(bǔ)測區(qū)域：本項(xiàng)目補(bǔ)測區(qū)域內(nèi)已有 2003年完成的資源測量成果資料，整個測區(qū)內(nèi)有部分2003年后宗地測量成果，供修補(bǔ)測使用。修補(bǔ)測區(qū)域地形圖的數(shù)學(xué)精度應(yīng)與已有地形圖的精度相一致，新老地物之間空間關(guān)系合理。

2 平面控制測量

該項(xiàng)目分?jǐn)?shù)字化實(shí)測、數(shù)字化修補(bǔ)測兩種情況。以上兩種情況的資源測量工作流程都是一致的，需完成基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量、圖根控制測量、數(shù)字化采集碎部數(shù)據(jù)、資源要素采集等工作?；A(chǔ)控制測量是以國土局提供的已有GPS三、四等控制測量成果為基礎(chǔ)，加密控制網(wǎng)布設(shè)為GPS一級網(wǎng)，滿足資源勘查測量圖根控制加密要求?？刂凭W(wǎng)布設(shè)遵循從整體到局部、從高級到低級的布網(wǎng)原則。本項(xiàng)目平面控制網(wǎng)布網(wǎng)等級設(shè)計(jì)為：GPS四等網(wǎng)→GPS一級網(wǎng)→GPS-RTK圖根控制（圖1）。

2.1 GPS一級控制點(diǎn)選點(diǎn)與埋石要求

GPS控制點(diǎn)的點(diǎn)位選取，與以往的控制點(diǎn)的點(diǎn)位選取方法不完全一致，GPS控制點(diǎn)原則上不要求相鄰點(diǎn)位之間需要通視，但是對資源勘查測量而言，考慮到進(jìn)行資源勘查測量時全站儀對控制點(diǎn)的使用要求，在選點(diǎn)時盡量做到至少應(yīng)該保證在一個控制點(diǎn)上應(yīng)該能與另一個控制點(diǎn)之間相互通視。

對于資源勘查測量滿足圖根加密需要的基礎(chǔ)控制測量GPS點(diǎn)的選埋，還應(yīng)根據(jù)具體情況作出具體的要求。

GPS一級控制點(diǎn)的標(biāo)石規(guī)格按照《城市測量規(guī)范》中的有關(guān)要求執(zhí)行，實(shí)地選埋時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）點(diǎn)位盡量選在交通便利、便于作業(yè)觀測和穩(wěn)固、易于長期保存的地方，并應(yīng)考慮能方便其它測量手段利用。點(diǎn)位應(yīng)選在基礎(chǔ)穩(wěn)定，并易于長期保存的地點(diǎn)。（2）點(diǎn)位周圍應(yīng)視野開闊、便于安全操作。點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離高大建筑物，遠(yuǎn)離大片平靜水面，避開大面積幕墻玻璃的反射和折射，以降低多路徑效應(yīng)對 GPS衛(wèi)星信號的影響。（3）點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離高壓線、大功率無線電發(fā)射源或強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號的裝置。點(diǎn)位距大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、微波站等）的距離不應(yīng)小于400 m；距220 kV以上電力線的距離不應(yīng)小于50 m。（4）實(shí)地點(diǎn)號標(biāo)繪時須注意維護(hù)城市景觀，不得隨意在明顯的公共建筑、標(biāo)志性建筑等處用油漆涂繪。

2.2 GPS一級控制網(wǎng)外業(yè)數(shù)據(jù)獲取

GPS一級控制網(wǎng)外業(yè)觀測時，應(yīng)該首先編寫外業(yè)調(diào)度表，明確每一個測量員的任務(wù)，嚴(yán)格按照調(diào)度表中規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行測量，同時要遵守以下要求。

（1）外業(yè)GPS觀測采用中海達(dá)V8 GNSS雙頻接收機(jī)，接收機(jī)應(yīng)在檢定有效期內(nèi)，并提交檢定合格的儀器檢定資料。（2）GPS觀測采用快速靜態(tài)定位模式進(jìn)行作業(yè)。觀測時，應(yīng)視衛(wèi)星信號情況、點(diǎn)位環(huán)境和基線長度等因素的影響，必要時適當(dāng)延長觀測時間。（3）觀測過程中，人員應(yīng)盡量不靠近天線，且不要在天線附近走動和使用對講機(jī)，使用對講機(jī)應(yīng)離天線10 m以上；雷雨天氣應(yīng)停止觀測，關(guān)閉儀器。（4）正確量取并記錄天線高，并要求測前、測后量取兩次，取平均值為天線高，兩次量取差值不得超過3 mm，否則應(yīng)重新設(shè)站觀測。

2.3 GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理

（1）新建項(xiàng)目。

靜態(tài)數(shù)據(jù)處理使用的是中海達(dá) HDS2003后處理軟件，在進(jìn)行數(shù)據(jù)解算之前，首先要新建一個項(xiàng)目，確定好項(xiàng)目的名稱。對項(xiàng)目的細(xì)節(jié)的項(xiàng)目單位、施工單位、負(fù)責(zé)人、測量員、計(jì)算員等細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)置。對控制網(wǎng)等級進(jìn)行設(shè)置，本項(xiàng)目控制網(wǎng)的等級為一級，規(guī)范依據(jù)是《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范2009版》。然后對坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置坐標(biāo)系的原橢球?yàn)閃GS84坐標(biāo)系橢球，目標(biāo)橢球?yàn)閲?0坐標(biāo)系橢球。地圖投影選擇高斯3度帶投影，中央子午線輸入120度，同時對新建坐標(biāo)系進(jìn)行命名。

（2）靜態(tài)基線解算。

GPS觀測原始數(shù)據(jù)的記錄、存貯及格式轉(zhuǎn)換，須嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)的正確與可靠。然后采用嚴(yán)密、可靠的GPS基線處理軟件解算和檢核GPS基線向量。

（3）GPS網(wǎng)平差計(jì)算。

在進(jìn)行網(wǎng)平差之前，對網(wǎng)圖的連通性進(jìn)行檢查，保證網(wǎng)圖完全連通后再進(jìn)行網(wǎng)平差。

2.4 平差精度分析

等級控制網(wǎng)平差計(jì)算完成后，應(yīng)進(jìn)行控制網(wǎng)精度評定、統(tǒng)計(jì)計(jì)算，精度統(tǒng)計(jì)包括以下內(nèi)容。

（1）控制網(wǎng)中同級相鄰點(diǎn)間最小、最大距離如表1，滿足一級網(wǎng)最小距離大于150 m，最大距離小于1200 m的要求。

（2）最大非同步觀測基線向量邊獨(dú)立閉合環(huán)或附合路線邊數(shù)如表2，滿足小于10條的要求。

3 結(jié)語

GPS技術(shù)的迅速發(fā)展，給測繪工作帶來了革命性變化，也對資源勘查測量工作，特別是控制測量工作帶來巨大的影響。通過平差精度分析，證明了基于GPS技術(shù)的資源勘查測量精度達(dá)到了一級控制網(wǎng)的精度要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 詹長根.資源勘查測量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2001.

[2] 金逸民.資源勘查測量與國外資源勘查測量發(fā)展現(xiàn)狀[J].北京測繪，2009（10）：15-19.endprint