GNSS在圖根控制測量中的應用

任英橋，王 磊，栗 亮

(1.陜西鐵路工程職業技術學院，陜西 渭南 714000；2.湖北華中電力科技開發有限責任公司，湖北 武漢 430077；3.中鐵大橋局第七工程有限公司，湖北 武漢 430050)

為了滿足某市商貿城征地、規劃建設的需要，建立現代的、科學的、規范的數字國土地理信息系統，及時、準確地為土地征用、城市建設、地籍管理提供基礎測繪資料，滿足國土部門日常管理的需要，某市國土資源與房屋管理局地籍測量隊受政府的委托，承擔了該項目紅線范圍內約4平方公里1∶500數字化地形測繪工作。

1 測區概況

該測區位于某市的大墩村、田心村、烏石村境內，同屬大墩村、田心村、烏石村所轄。測區的西邊是黃沙頭村至大墩村及廣州水廠的水泥路為邊線；東至田心村東邊的仙村涌；南起大墩村白石涌水閘；北至廣園快速路。整個測區呈倒置梯形，上寬下窄。測區內有兩條不規則河涌分布，時寬時窄。而且測區內發布有幾個大小不同的自然村，分別是田心、崗背、烏石、大墩等。測區內主要植被為香蕉、荔枝林，通視條件較差，給野外的數據采集帶來了一定困難。測區周圍有村道環繞，交通較為便利。

2 外業觀測

(1)觀測方法：用雙頻GNSS接收機和單頻GNSS接收機采用靜態測量方法： 在觀察操作之前預先編程操作時間表，并且觀察組嚴格按照時間表中規定的方案操作，以確保同時觀測同一組衛星。在每次啟動之前和關機之后，天線都會升高一次，兩次測量之間的差異應小于3mm。測量差異應小于2mm否則天線應再次居中。量取天線高紀錄了量測方式。在觀察過程中，禁止接收器使用對講機，并在接收器附近10m范圍內50m范圍內使用移動電話，在遇到閃電或強風時，請立即停止觀察。經過認真檢查，所有制定的操作項目已全部完成并符合要求，紀錄完整并移至工作站。

連測較長邊已知點有效觀測時間在60min左右，其它等級控制點的觀測時段長度不少于45min(每分鐘4個歷元)；兩圖形(兩時段)間采用邊或網連接的方式向前推進。平均重復設站數大于1.6。觀測技術指標見表1。

表1 GPS網的觀測技術指標

觀測中保持接收機工作正常，每日觀測結束后，及時將采集的數據傳輸到計算機中，然后再進行基線向量的解算，并及時進行同步環和異步的檢驗。

3 數據處理

(1)基線處理

觀測基線采用TGO1.62進行解算。

(2)數據檢核

GPS測量中，關于同步環、異步環、重復基線的技術要求均按以下規定執行。

① 重復基線長度較差，≤2√2σ。

② 同步環坐標分量及環線全長相對閉合差，分別≤6ppm、≤10ppm。

③ 異步環各坐標分量及環閉合差。

WX≤2√nσ， WY≤2√nσ， WZ≤2√nσ， Ws≤3√3nσ。

通過計算，四等GPS網的重復基線、同步環、異步環均滿足上述指標要求。

(3)平差計算

① 使用軟件：中海達GPS隨機軟件。

② 輸入中央子午線的經度時，輸入所在地的3度帶中央子午線經度114°。

③ 采用1980年西安坐標系統統一平差。

4 平面控制測量精度統計

在四等GNSS網點的基礎上在本測區布設了圖根點415點，其中埋石52點，刻石 96點，非埋石點267點。埋石或刻石點點位穩固，可以在一定的條件下長期保存，埋石點標石規格和標石整飾嚴格按技術要求執行。非埋石點主要為打釘和打木樁。每一個埋石、刻石點至少有一個埋石點(或等級點)通視；每一個非埋石點至少有一個圖根點通視。在每幅圖中至少有兩個埋石點(含等級點)。

(1)四等GNSS測量平差情況

表2 二維基線殘差統計表 總邊數：84

表3 二維基線絕對誤差統計表 總邊數：84

表4 二維點位誤差

5 圖根控制點精度情況

在使用GNSS測放圖根點時，每天均對已測放圖根點進行專項檢測，共檢測65點，檢測情況見表5、表6。

表5 圖根控制點平面檢測情況表

表6 圖根控制點高程檢測情況表

6 高程控制測量

測區高程控制網與平面控制GNSS網共點布設。利用利用朗頂、仙村小學、09C4401、09C4408四個已知點對全網進行高程擬合計算。對14個四等GPS控制點的擬合高程進行了RTK檢查測量，檢測比較結果見表7。

表7 四等GNSS網平差成果與RTK測量檢測比較情況

7 結論

從表6數據可以看出，點位平面絕對誤差值最大為2.28cm，所有平面較差絕對值平均值為0.84cm。點位高程絕對誤差值最大為5.60cm，所有高程較差絕對值平均值為2.34cm。

可見，本項目測區基本控制網的精度和可靠性能充分滿足數字測圖的需要；控制測量方案合理，操作規范，成果質量良好；1∶500數字化地形圖測量精度及圖面整飾滿足要求；各項數據及成果的格式符合滿足要求。