GPS网起算点可靠性的验证方法

6.978
最小 1∶301 万 最大 1∶22 万 最小 1∶667 万 最大 1∶163 万 最小 1∶667 万 最大 1∶163 万
0.066164 0.000675 0.000675
4
69- 1、4071、4099 3012 号点：13.6 3012 号点：24.6 10.624
6.536
3012 号:6.3
安坐标系。所以必须把采集的 WGS- 84 坐标成果转换 km 处。露天矿交通较方便，从吐乌大高速公路终点的
成国家坐标系对应的成果。
幸福路口，沿 216 国道北行 104 km 到火烧山。由火烧
为了实现 GPS 控制网与地面网之间的坐标转换， 山到勘查区仅有 8 km 的简易砂石路。区内地形平缓，除
以 GPS 网点与地面网的重合点是 GPS 网约束平差的 的相关要求执行，以此验在的误差较大时，将会
4017、4099、69- 1 平面坐标的兼容性和可靠性。
影响 GPS 控制网的精度和成果的可靠性，所以 GPS 控
观测仪器使用中海达 HD- 8200X 单频 接 收 机 ，
控制网相对精度降低，同时 3012 号点的平差值与已知 实例对新疆准东煤田吉木萨尔县五彩湾（神华）勘查区
值相差较大。方案 5,6 不含 3012 号点时，点位中误差、 GPS 控制网起算点进行兼容性和可靠性的验证分析，
单位权中误差和相对精度相当，较其他方案组的精度 剔除了误差较大的已知点，保证了控制测量成果的精
在垂直于工作面推进方向的断面上，在地表移动
本相同。
过程中只是移动和变形值由小到大逐渐发展，没有正
⑵ 曲率变化规律
负曲率变形互相交替变换及拉伸和压缩变形互相变换
在固定边界上方地表的最大正曲率，在非充分采 的现象。
动时由小到大逐渐增加至地表移动稳定时达到最大
应当指出：上述采动过程中地表移动和变形规律
值；最大负曲率先由小到大逐渐增加，然后又由大变小 的各种特征，只有在地表达到超充分采动、开采深度不
化规律 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接 30 页）
若将这些存在较大误差的已知点作为平差计算的依
根据表 1 二维约束平差的特征统计得出：3012 号 据，势必会影响 GPS 测量的精度。因此在进行 GPS 控
点的平差结果与已知坐标值相差较大。方案 1,2,3 组含 制测量时，起算点应尽量选择同一等级和类型的。若条
式中：a＝5 mm；b=1 ppm；d=3 km。
2 平差结果分析对比
⑵ 最弱边 SE01- SE03 边长相对中误差 1/889 070， 不超过 1/20 000；同步环边数 3；同步环个数 15；
在 GPS 控制网平差前，先将已知点分成几组分别
⑶ 卫星高度角 20°，有效观测卫星数≥5 个，观
3012 号点：14.2
3012 号点：17
1.289
0.73
4099 号点:7.2
4099 号点:5.3
最小1∶3012555
0.185215
8
最大 1∶95181
69- 1、3012、 4071、4099
18.453
14.08
（下转 33 页）
2011 年
新疆有色金属
33
面推进过程中的倾斜变化规律与水平移动变化规律基
3 约束平差分析对比检验
3 号 Ws=29.666 mm＜189.72 mm；
最小值：3 号 Wx=8.271 mm；8 号 Wy=10.265 mm；
根据测区具体条件把 4 个已知控制点分成 8 组
3 号 Wz=4.582 mm；8 号 Ws=18.234 mm。
（编号为 1、2、3、4、5、6、7、8），经过计算分析得出每组
进行约束平差，根据平差结果可以得出已知点平差值 测时间≥40 min，几何强度因子≤6。
与已知值的精度情况，分析对比以上几组数据，可以判 断起算点的兼容情况和可靠性。当某个起算点的平差 值与已知值点位变化较大时，此法可以快速有效地推
⑷ 平面起算点：4017、4099、69- 1。 ⑸ 同步环全长相对闭合差≤10×10-6。 ⑹ 异步环全长相对闭合差≤35×10-6。
有所提高，同时其他点的平差值与已知值的差值较小。 度和可靠性。
通过以上分析得知：3012 号点（国家Ⅲ等）与 69- 1、
参考文献
4071、4099 号点（国家Ⅳ等）兼容性和可靠性较差，不能
制网在进行约束平差时，必须对已知点的兼容性和可
GPS 闭合网主要技术指标如下：
靠性进行分析验证，找出并剔除存在误差较大的已知
⑴ 相邻点间弦长精度：
点，选择最佳的已知点作为 GPS 控制网起算点进行约
束平差，使 GPS 控制网坐标成果满足规范要求。本文
ó＝
姨a2
2
+(bd)
＝31.62 mm
采用“平差结果分析对比法”及其实例进行了验证。
V△X≤3ó=94.86 mm；V△Y≤3ó=94.86 mm；
杜 35- SE03 V△X=5.853 mm＜94.86 mm；
V△S≤3ó=94.86 mm。
69- 1- SE03 V△Y=14.444 mm＜94.86 mm；
⑽ 约束平差中基线向量的改正数与无约束平差
杜 36- SE02 V△S=5.957mm＜94.86 mm；
工作面上方的地表曲率变形曲线仍继续向前移动一段
〔2〕洪靖文. 采动覆岩动态移动破坏规律及开采沉陷预计
距离，最大曲率值仍继续增大，直至地表移动达到稳
系统研究[D]. 北京：中国矿业大学，1999.
定。回采工作面推进过程中的地表水平变形变化规律
收稿：2011- 03- 03
与曲率变形变化规律基本相同。
⑶ 垂直于推进方向断面上地表移动与变形的变
有 3012 号点时点位中误差、单位权中误差和相对精度 件有限，选择不同等级和类型的起算点时应对已知点
降低，同时其他点的平差值与已知值也随之增大。方案 进行兼容性和可靠性的验证分析，确定高精度起算点
4 得出 3012 号点的点位中误差、单位权中误差较大， 来进行约束平差是非常必要的。本文通过具体的工程
1
69- 1、3012、4071 4099 号点：7.4 4099 号点：1.6 13.249
7.254
2
69- 1、3012、4099 4071 号点：10.1 4071 号点：0.9 18.958 10.348
3
3012、4071、4099 69- 1 号点：12.5 69- 1 号点：3.5 13.832
断出该点兼容性和可靠性情况。
⑺ 各独立环的坐标分量闭合差符合下式规定：
3 实例分析
Wx≤2姨 n ×ó=109.53 mm；Wy≤2姨 n ×ó=109.53 mm；
30
黄祥豪：GPS 网起算点可靠性的验证方法
增刊 1
Wz≤2姨 n ×ó=109.53 mm；Ws≤2姨3n ×ó=189.72 mm；
点处曲率值等于零。当达到超充分采动时，推进过程中 的研究。
工作面前后的曲率变形曲线随着工作面的推进而均匀
参考文献
向前移动，曲线形状基本相似，最大正负曲率变形值基
本相同，曲率变形零值区不断扩大。当工作面停止后，
〔1〕刘宝深，廖国华，颜荣贵，等. 采煤岩层及地表移动的
基本规律[R]. 长沙岩石力学工程技术咨询公司，1987.
至充分采动时达到一固定值。
太大、开采厚度和矿层倾角变化比较小、工作面推进速
在推进过程中工作面边界上方地表的最大正曲 度比较均匀的情况下才是明显的。还应当指出，目前对
率，在非充分采动时由小到大逐渐增加到一固定值。当 采动过程中地表移动和变形的规律研究得还不很充
达到充分采动，盆地内出现两个最大负曲率，盆地中心 分，尤其是对一些参数变化规律，有待于今后做更深入
数据统计量，见表 1。
表1
相对精度
约束平差位 权中误差 m
平差组
平差选用的 已知点
剩余公共点与约束 平差值之差
ΔX/cm
ΔY/cm
点位中误差 最大 /mm 最小 /mm
最小 1∶122 万 最大 1∶19 万 最小 1∶86 万 最大 1∶13 万 最小 1∶148 万 最大 1∶23 万
0.090726 0.130279 0.072319
GPS 控制网至少应与地面网有 2 个重合点，实践表明，应 局部盐渍化地段外，汽车均可通行。该网为 E 级 GPS 控
有 3~5 个精度较高，分布均匀的地面点作为 GPS 网的一
制网，布设 E 级 GPS 控制点 5 个，联测国家控制点 4 个
部分，以便 GPS 成果较好的转换至地面网中。
（69- 1、3012、4071、4099），网的控制面积 20 km2。控制网
的同名基线相应改正数的较差：
最小值：69- 1- 杜 36 V△X=0.065mm；
dV△X≤2ó=63.24 mm；dV△Y≤2ó=63.24 mm； dV△S≤2ó=63.24 mm。 E 级 GPS 控制网平面精度统计如下：
SE01- 4099V△Y=0.403mm；SE01- 3012V△S=0.075mm。 ⑺ 约束平差中基线向量的改正数与无约束平差 的同名基线相应改正数的较差：
⑷ 各独立环的坐标分量闭合差最大值： 8 号 Wx=13.804 mm＜109.53 mm； 3 号 Wy=28.119 mm＜109.53 mm；
dx：11.517 mm；dy：8.100 mm； 由精度统计可见，该 GPS 控制网各项精度指标均 符合规范要求。
10 号 Wz=8.015 mm＜109.53 mm；
⑴ 最弱边 SE01- SE03 相对中误差 1/889 070，小