GPS基線解算的質量控制

黃玉潔 韓海 剛大慶油田設計院

GPS基線解算的質量控制

黃玉潔 韓海 剛大慶油田設計院

要得到工程應用的GPS定位成果，首先必須進行基線向量解算，評定基線精度。基線解算質量將直接影響到GPS網的平差精度，有效地控制GPS基線解算的質量可減少和避免返工重測現象。詳細探討了控制基線解算質量的優化策略，并應用于大慶油田產能項目，取得了良好效果，說明該優化策略下處理的基線結果可靠性強，能有效提高網平差的精度和可靠性。

基線解算；質量控制；優化方法

要得到工程應用的GPS定位成果，首先必須進行基線向量解算，評定基線精度。基線解算質量將直接影響到GPS網的平差精度，有效地控制GPS基線解算的質量可減少和避免返工重測現象。

1 基線解算的質量控制指標

基線解算質量控制的指標分為參考性指標和控制性指標兩大類。

（1）衡量GPS網質量的參考指標。單位權方差因子σ^0：以mm為單位，該值越小，表明基線的觀測值殘差越小且相對集中，觀測質量也較好；觀測值的RMS：反映觀測值與參數估值間的符合程度，在一定程度上反映觀測值的質量，RMS越小，質量越好；比率RATIO：反映所確定出的整周未知數參數的可靠性，該值始終大于1，且值越大可靠性越高；相對幾何強度因子RDOP：反映GPS衛星的狀態（即觀測條件）對相對定位的影響程度，與觀測條件有關，不受觀測值質量好壞的影響。

（2）衡量GPS網質量的控制指標。同步環閉合差：理論上應總為0，但實際上由于種種誤差的影響不為0，如果超出一定限值，則組成同步環的基線中至少有一條基線向量是錯誤的；異步環閉合差：當滿足限差要求時，表明組成異步環的基線向量質量均合格，反之則表明至少有一條基線向量的質量不合格；復測基線較差：指不同觀測時段對同一條基線的不同觀測結果之間的差異。

2 基線解算優化實例

在大慶油田東風新村產能項目首級控制測量開始作業前，項目組進行如下驗證性試驗：采用4臺TrimbleGPS接收機以靜態模式觀測2個時段，每個時段長4h。選擇兩條重復基線，以TGO默認基線處理方式處理，結果見圖1。

圖1 默認方式基線處理結果

暫時忽略解算結果的參考指標，作無約束平差，查看平差報告中AdjustedObservations的改正數，找出改正數較大的基線，經過分析B2、B4的衛星相位圖，發現兩條基線觀測值中周跳較多。故改變基線處理策略，采用參數估計的方法來處理周跳，將可修復最大周跳時間由默認的600s改為0，重新處理B2、B4兩條基線，結果見圖2。

圖2 采用參數估計法的基線解算結果

通過圖1和圖2的對比可看出，優化處理后的B2、B4基線長度差為毫米級，且參考指標均良好，這證明基線解算優化策略有助于提高基線解算的質量。在此基礎上，將本優化策略在東風新村產能項目控制測量作業過程中進行推廣應用，整體上提高了基線解算的精度，保證了后續GPS網平差的精度。

3 結論

為使GPS技術更好地服務于油田產能和長距離油氣長輸管道建設，詳細探討了控制基線解算質量的優化策略，并應用于大慶油田產能項目，取得了良好效果，說明該優化策略下處理的基線結果可靠性強，能有效提高網平差的精度和可靠性。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.018