淺析粵北GPS控制網(wǎng)建設(shè)技術(shù)與應(yīng)用

■萬(wàn)敏

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局測(cè)繪院 廣東廣州 510800）

淺析粵北GPS控制網(wǎng)建設(shè)技術(shù)與應(yīng)用

■萬(wàn)敏

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局測(cè)繪院 廣東廣州 510800）

本文針對(duì)GPS控制網(wǎng)布設(shè)的一般要求，闡述了技術(shù)路線和工作流程，重點(diǎn)分析GPS野外觀測(cè)流程和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了GPS區(qū)域控制網(wǎng)的建設(shè)。

GPS控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)路線

1 前言

GPS相對(duì)定位已成為建立城市及工程控制網(wǎng)的主要技術(shù)手段,而與常規(guī)地面網(wǎng)相比,GPS控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理有其自身的特點(diǎn)和作業(yè)流程。本文以廣東省粵北地區(qū)（GPS）控制網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目為例，介紹控制網(wǎng)的布設(shè)、施測(cè)、數(shù)據(jù)處理這幾個(gè)過(guò)程關(guān)鍵步驟。本次控制網(wǎng)建設(shè)區(qū)，主要是布設(shè)仁化縣三個(gè)鎮(zhèn)的GPS E級(jí)點(diǎn)，三個(gè)鎮(zhèn)分別是長(zhǎng)江鎮(zhèn)、扶溪鎮(zhèn)和城口鎮(zhèn)，測(cè)區(qū)地處南嶺山脈南麓，位于廣東省東北部，是粵、湘、贛三省交接地，東接江西省崇義、大余縣，北鄰湖南省汝城縣，南面緊鄰仁化城區(qū)。由于測(cè)區(qū)屬粵北山區(qū)，地形復(fù)雜，通視困難，施測(cè)難度較大。

2 技術(shù)工作流程

GPS控制網(wǎng)從布設(shè)到外業(yè)觀測(cè)，以及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，其中涉及到的工作流程為：野外踏勘—編制技術(shù)設(shè)計(jì)書--選點(diǎn)埋石—GPS外業(yè)觀測(cè)—內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理—求定坐標(biāo)—檢查驗(yàn)收—成果提交。

3 GPS控制網(wǎng)的布設(shè)與數(shù)據(jù)處理

3.1 GPS控制網(wǎng)的布設(shè)

該網(wǎng)以國(guó)家C級(jí)GPS點(diǎn)“城口鎮(zhèn)政府”“長(zhǎng)江國(guó)土所”“六聯(lián)小學(xué)”“蛇離小學(xué)”“塘洞電站”5個(gè)己知為起算點(diǎn)，布設(shè)E級(jí)GPS控制網(wǎng)，E級(jí)網(wǎng)共有52點(diǎn)組成，控制面積達(dá)600平方公里，E級(jí)GPS點(diǎn)位分布圖如下圖。網(wǎng)中最長(zhǎng)邊7.9公里，最短邊長(zhǎng)2.1公里，平均變長(zhǎng)4公里。為保證控制網(wǎng)的穩(wěn)定性，控制網(wǎng)采用邊連式和點(diǎn)連式相結(jié)合的方式布設(shè)，最大獨(dú)立觀測(cè)環(huán)邊數(shù)小于6。

GPS控制網(wǎng)布設(shè)圖

3.2 選點(diǎn)與埋石

選點(diǎn)的原則按照:一是每點(diǎn)必須與另一點(diǎn)通視,以便后續(xù)測(cè)量工作的使用;二是點(diǎn)周圍高度角l5°以上不要有障礙物,以免信號(hào)被遮擋或吸收；三是點(diǎn)位要遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源、高壓電線等,以免電磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)的干擾;四是點(diǎn)位應(yīng)選在視野開闊、交通方便、有利擴(kuò)展、易于保存的地方,以便觀測(cè)和日后使用;五是選點(diǎn)結(jié)束后,按要求埋設(shè)標(biāo)石,并填寫點(diǎn)之記。埋石：標(biāo)石規(guī)格按照規(guī)范要求埋設(shè)。

3.3 外業(yè)觀測(cè)

外業(yè)觀測(cè)采用“中海達(dá)”雙頻GPS接收機(jī)，八臺(tái)一組，每一時(shí)段接受衛(wèi)星時(shí)間不低于120分鐘，并嚴(yán)格按照觀測(cè)時(shí)間段同步進(jìn)行，共觀測(cè)了10個(gè)時(shí)段。整個(gè)控制網(wǎng)布設(shè)成點(diǎn)聯(lián)式和邊聯(lián)式相結(jié)合的GPS網(wǎng)，野外觀測(cè)衛(wèi)星截止高度角為15度，同時(shí)觀測(cè)有效衛(wèi)星數(shù)數(shù)均大于4顆，采樣間隔為15秒，觀測(cè)中圖形強(qiáng)度因子（PDOP）不大于6，觀測(cè)成果質(zhì)量良好。

3.4 GPS內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

表1 本次網(wǎng)平差各項(xiàng)指標(biāo)

三維無(wú)約束平差結(jié)果客觀的反映了整個(gè)控制網(wǎng)的內(nèi)符合精度，精度統(tǒng)計(jì)表明:控制網(wǎng)內(nèi)符合精度良好，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。

其中基線殘差精度統(tǒng)計(jì)情況見表2所示。

表2 基線解算精度情況

其中點(diǎn)位中誤差精度統(tǒng)計(jì)見表3。

表3 點(diǎn)位中誤差精度情況

從平差計(jì)算結(jié)果來(lái)看，平面控制網(wǎng)各項(xiàng)精度指標(biāo)良好，均符合國(guó)相關(guān)家規(guī)范要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

GPS控制網(wǎng)是工程建設(shè)的重要所必須的基礎(chǔ)成果，所以這項(xiàng)工作至關(guān)重要。因此本次GPS控制測(cè)量外業(yè)和內(nèi)業(yè)工作各個(gè)流程都必須按照規(guī)范要求，嚴(yán)格執(zhí)行。成果資料各項(xiàng)指標(biāo)限差都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，從而確保最終成果的可靠性。

[1]劉大杰,施一民,過(guò)靜珺.全球定位系統(tǒng)的原理與數(shù)據(jù)處理 [M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社, 1996.

[2]施一民.地方獨(dú)立坐標(biāo)系的性質(zhì)與區(qū)域性橢球面的確定 [J].測(cè)繪通報(bào),2001,(9).

[3]施一民.用定向定位調(diào)整法確定區(qū)域性橢球面 [J].測(cè)繪學(xué)報(bào),2002,31(2).

[4] 《全球定位系統(tǒng) （GPS）測(cè)量規(guī)范》GB/T18314-2009.

P228.4[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-183-1