無(wú)起算點(diǎn)地區(qū)控制測(cè)量技術(shù)研究

韓曉紅

[摘要]在我國(guó)，有很多偏遠(yuǎn)地區(qū)都難以找到測(cè)量起算點(diǎn)，在這些地區(qū)做控制測(cè)量，可以直接選點(diǎn)建立首級(jí)控制網(wǎng)，做GPS靜態(tài)觀測(cè)，然后和國(guó)家或地方CORS網(wǎng)共同解算，得出首級(jí)控制網(wǎng)的坐標(biāo)和高程作為起算數(shù)據(jù)，通過(guò)這種方法可以解決控制測(cè)量沒(méi)有起算點(diǎn)的問(wèn)題，并且工作效率高，也能滿足精度要求。

[關(guān)鍵詞]起算點(diǎn) CORS 數(shù)據(jù)處理 精度

[中圖分類號(hào)] P2 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-9-281-1

做控制測(cè)量需要起算點(diǎn)，但是我國(guó)土地廣袤，在一些偏遠(yuǎn)、人口稀少的地區(qū)本來(lái)控制點(diǎn)的密度就低，再加上人為的破壞，導(dǎo)致很多地區(qū)就沒(méi)有國(guó)家控制點(diǎn)。那么在這些地區(qū)建立控制網(wǎng)后怎么解算呢？筆者曾經(jīng)在青海省玉樹州雜多縣做過(guò)控制測(cè)量工作，遇到了這種情況，在國(guó)家測(cè)繪地理信息局大地測(cè)量數(shù)據(jù)處理中心的幫助下，解決了這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榫哂型ㄓ眯?，所以寫成文章，供測(cè)繪界的同仁們參考。

1測(cè)區(qū)概況

測(cè)區(qū)位于青藏高原腹地，行政區(qū)劃隸屬于青海省玉樹州雜多縣扎青鄉(xiāng)，平均海拔約5100米，控制網(wǎng)總面積約為21平方公里，測(cè)區(qū)內(nèi)沒(méi)有國(guó)家控制點(diǎn)，并且測(cè)區(qū)外圍50公里內(nèi)也沒(méi)有找到控制點(diǎn)。

2控制測(cè)量作業(yè)方法

平面控制采用3°帶高斯投影，中央子午線96°，32帶，然后投影到4850米的高程抵償面上，高程采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。在測(cè)區(qū)布設(shè)了五個(gè)點(diǎn)，形成了一個(gè)中點(diǎn)多邊形作為首級(jí)控制點(diǎn)，但是這五個(gè)點(diǎn)都沒(méi)有國(guó)家坐標(biāo)。

3觀測(cè)情況

使用合眾思?jí)呀邮諜C(jī)及相應(yīng)天線和中緯接收機(jī)及相應(yīng)天線進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)，共觀測(cè)一個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段4個(gè)小時(shí)。

4 GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

因?yàn)樵跍y(cè)區(qū)內(nèi)沒(méi)有起算點(diǎn)，所以無(wú)法用常規(guī)方法解算首級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)及高程，我們求助于國(guó)家測(cè)繪地理信息局大地測(cè)量數(shù)據(jù)處理中心，他們說(shuō)可以通過(guò)將靜態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù)和國(guó)家CORS網(wǎng)的同期觀測(cè)數(shù)據(jù)共同解算，求得測(cè)區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的坐標(biāo)[1] [2] [3]。

4.1數(shù)據(jù)處理軟件

采用GAMIT/GLOBK軟件

4.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

4.2.1數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

采用rinex標(biāo)準(zhǔn)化觀測(cè)數(shù)據(jù)文件

4.2.2收集GPS連續(xù)運(yùn)行參考站數(shù)據(jù)

本次數(shù)據(jù)處理共收集了BJFS、 IRKT、 KIT3、 LHAZ、 SX01（安樂(lè)河）、 ULAB 、URUM、 WUHN八個(gè)連續(xù)運(yùn)行參考站的數(shù)據(jù)[2]。

4.2.3數(shù)據(jù)整理

將觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理之后轉(zhuǎn)化為rinex格式，并進(jìn)行以下數(shù)據(jù)正確性的檢驗(yàn)：點(diǎn)名一致性與正確性；接收機(jī)與天線型號(hào)的正確性；天線高的正確性；年積日的一致性。

4.2.4天線高的歸算

按照天線結(jié)構(gòu)，天線高統(tǒng)一采用觀測(cè)值歸算。將量測(cè)的斜高歸算到天線相位中心，下標(biāo)至標(biāo)石標(biāo)志面。在基線解算時(shí)由GAMIT軟件自動(dòng)計(jì)算天線相位中心位置。

4.3GPS基線解算

4.3.1先驗(yàn)坐標(biāo)的獲取

先驗(yàn)坐標(biāo)采用差分的方法獲得，即以GPS連續(xù)運(yùn)行參考站為基準(zhǔn)站進(jìn)行差分，求得GPS 觀測(cè)站的先驗(yàn)坐標(biāo)，其坐標(biāo)可以達(dá)到0.1米以內(nèi)的精度。

4.3.2參考基準(zhǔn)

2000國(guó)家大地坐標(biāo)系

4.3.3GPS基線解算

將周跳剔除干凈后，按照年積日進(jìn)行基線解算

4.4GPS網(wǎng)平差

（1）對(duì)整網(wǎng)的全部基線結(jié)果進(jìn)行了χ2檢驗(yàn) ，χ2檢驗(yàn) 值小于9，基線全部通過(guò)檢驗(yàn)，

可以參與平差。

（2）在2000國(guó)家大地坐標(biāo)系下，根據(jù)收集的八個(gè)連續(xù)運(yùn)行參考站約束本次數(shù)據(jù)處理，做三維約束平差，求出待定點(diǎn)GPS網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)。

5精度統(tǒng)計(jì)

由上表可知，GPS網(wǎng)點(diǎn)空間直角坐標(biāo)X方向的精度平均值為6.3mm，Y坐標(biāo)方向的精度平均值為11.0mm，Z坐標(biāo)方向的精度平均值為6.9mm；GPS網(wǎng)點(diǎn)南北方向的精度平均值為2.2mm，東西方向的精度平均值為6.7mm，高程方向的精度平均值為12.6mm。

6結(jié)論

（1）成果達(dá)到了C級(jí)網(wǎng)的精度要求。可以將這五個(gè)點(diǎn)作為首級(jí)控制點(diǎn)用，解決了測(cè)區(qū)沒(méi)有起算點(diǎn)的問(wèn)題。

（2）C級(jí)GPS網(wǎng)要求觀測(cè)時(shí)段≥2，時(shí)段長(zhǎng)度≥4h[4]，本次只觀測(cè)了一個(gè)時(shí)段，4h，也達(dá)到了精度要求，分析原因，主要有以下幾點(diǎn)：

①全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量增加，衛(wèi)星精密星歷的精度進(jìn)一步得到了提高；

②全國(guó)及青海地區(qū)CORS的增多，使得GPS解算和檢核的平差條件增多；

③由于測(cè)區(qū)位于開闊地帶，上空沒(méi)有遮擋物，接受到的衛(wèi)星數(shù)量多，信號(hào)好；并且基本是草場(chǎng)地帶，有效地避開了多路徑效應(yīng)，所以本次觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量良好。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳俊勇. 中國(guó)現(xiàn)代大地基準(zhǔn)--中國(guó)大地坐標(biāo)系統(tǒng)2000 （CGCS2000） 及其框架[J ] . 測(cè)繪學(xué)報(bào)，2008，37（3）

[2] 劉經(jīng)南，劉暉，鄒蓉，魏娜. 建立全國(guó)CORS 更新國(guó)家地心動(dòng)態(tài)參考框架的幾點(diǎn)思考[ J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2009，34（11）.

[3] 劉經(jīng)南，劉暉. 連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)絡(luò)--城市空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施[J ] . 武漢大學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版2003，28 （6）.

[4] GB/T 18314-2009全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范[ S].