《杨凌职业技术学院学报》GPS在宝鸡市蟠龙塬70平方公里测区内布设控制网的可行性

宝鸡市蟠龙塬70平方公里测区内布设GPS控制

网的方法和精度

摘要：以宝鸡市蟠龙塬布设GPS控制网为例，通过选点、埋设、制定GPS静态外业观测计划、观测时段，分析静态数据处理的结果，说明了布设GPS控制网的方法和精度。

关键词：精度；GPS数据；GPS控制网

Baoji Panlong plateau70KM2sensing area layout method and

precision of GPS control network

Abstract：Taking the city of Baoji Panlong plateau distributed GPS control network as an example, By choosing the point，buride，making GPS static fidld observation planning，observation time，analysis of static date processing results，Describe the design method and precision of GPS control network.

Key words：Precision；GPS date；GPS control network

前言

宝鸡市蟠龙塬地区是以蟠龙镇为中心，面积约为69.5平方公里。测区经纬度约为东经：E107°09′~ E107°17′，北纬：N34°22′~ N34°26′。地物、地貌主要包括村落、耕地、河流、边坡在内的宝鸡市的城乡结合部，测区中部地区比较平坦，交通便利，主要由村落和耕地组成，除个别村落建筑密度较大，错综复杂外，大部分区域有硬化的网状道路，在测区东、西、南三边的边缘地带则主要由落差较大的边坡和河流或人工渠组成，地形较为复杂。为了在此范围之内完成比例尺为1：1000的地形测图任务，采用GPS控制测量的方法，在9个已知控制点的基础上，另外再选取13个控制点，布设了D级GPS控制网，采用边连接的方式，同步观测4个时段，对静态外业原始数据采用中海达GPS数据处理软件进行了分析，得到了可靠的结果。

1 宝鸡市蟠龙塬规划区D级GPS静态外业观测计划

1.1静态外业观测计划略图

考虑到GPS静态测量的特点，以及整个测区范围内的地形和地貌情况，依据《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ 8-99）、《城市测量规范》（CJJ8-99），在已有KZ01～KZ09

共9个已知控制点的基础上，另外选取了GD01～GD13共13个D级GPS控制点。依据D级GPS 控制网的技术要求，基线最弱边相对中误差≦1/45000，布网设计时遵循以下几个原则：Ⅰ采用独立观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的可靠性。ⅡGPS网点设在视野开阔和交通便利的地方，便于GPS的测量观测和水准联测，减少多路径影响。本次外业观测采用边连接式，组成GPS网，能保证网的几何强度，提高网的可靠指标。选点工作遵守以下原则:Ⅰ点位布设在易于安装GPS接收机、视野开阔的较高点上。Ⅱ点位目标要显著,视场周围15º以上不应有障碍物,以减小GPS信号被遮挡或被障碍物吸收。Ⅲ点位应远离大功率无线电发射源(如电台、微波站等),其距离不小于200m，点位远离高压输电线和微波无线电信号传送通道,其距离不得小于50m。以避免电磁场对GPS信号的干扰。Ⅳ附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接受的物体,以减弱多路径效应的影响。Ⅴ点位应选在交通方便,有利于其他观测手段扩展与联测的地方。Ⅵ基础稳定,易于点的保存。 22个控制点的分布如图1，鉴于已知控制点KZ01～KZ09位置分布是半包围整个测区范围，新选的9个控制点均匀分散在测区内，保证后期的碎步测量有足够多的已知控制点。

图1：GPS控制点分布图（备注：KZ01～KZ09为已知点，GD01～GD13为待求点）

1.2 静态外业观测计划

针对测区范围内的22个控制点，静态GPS外业观测采用边连接的形式，可以保证观测数据的质量和节省外业工作的时间。使用8台套中海达V8型号GPS接收机进行同步观测，

整个静态外业观测分4个时段进行，每个时段同步观测2个小时，各个时段观测的点号见表一，GPS静态外业观测的网形见图2。通过图2可以判断，观测的公共边分别为：GD09—GD12、GD11—GD12、GD11—GD03、GD03—GD04、GD04—KZ06、GD12—GD10、GD10—KZ05、GD03—KZ09。采用这种观测计划，使得GPS控制网稳定且有足够多的多余观测量，保证网平差的整体精度。

表一：外业观测的时段和点号

第1时段GD14 KZ04 KZ03 GD10 KZ02 GD12 KZ01 GD13 GD09

第2时段KZ06 GD14 GD10 GD12 GD11 GD03 GD04

第3时段GD04 GD03 KZ07 KZ09 GD02 GD01 KZ06 KZ08

第4时段GD09 GD08 GD03 GD11 KZ09 GD06 GD07 GD12 GD05

图2：GPS静态外业观测的网形

2宝鸡市蟠龙塬规划区D级GPS静态控制测量内业计算的方法

2.1使用的软件

采用中海达公司提供的GPS数据处理软件包“HDS2003”进行GPS网平差。计算时先使用随机处理软件，解求独立基线，然后在WGS-84坐标系中进行无约束平差，利用无约束平差的可靠成果，最后在宝鸡市城市坐标系中进行三维约束平差。

2.2 数据处理的过程

原始数据的导入→测区坐标系统的选择→中央子午线的设置：（108度）→静态基线处

理→已知数据的输入→平差计算→自动生成报告。

2.3 数据处理的结果

2.3 .1最终坐标平差值

在平差的过程中，选用KZ03、KZ06、KZ09做为已知点，KZ01、KZ02、KZ04、KZ08做为检核点。平差计算的部分结果见表2。

表2：平差计算结果

点名

x(m) y(m) 正高(m)

平面中误差中误差 (m) 中误差 (m) 中误差 (m)

KZ03 114148.1480 110669.2700 829.6633

***** ***** ***** *****

KZ06 112160.5750 114649.6090 755.9318

***** ***** ***** *****

KZ08 111553.7394 120965.3210 728.2123

0.0021

0.0016 0.0014 0.0205

KZ09 115256.1875 118197.7620 797.0163

***** ***** ***** *****

2.3.2最弱点平面中误差

平差计算的最弱点平面中误差见表3。

表3：最弱点平面中误差

点名

x(m) y(m) 正高(m)

平面中误差中误差 (m) 中误差 (m) 中误差 (m)

KZ08 111553.7394 120965.3210 728.2123

0.0021

0.0016 0.0014 0.0205

3 宝鸡市蟠龙塬规划区D级GPS静态控制测量内业结果分析

依据以上平差计算的结果，以最弱点KZ08为例，解算出的坐标和提供的坐标值的互差见表4。