NXCORS站基準(zhǔn)聯(lián)測及似大地水準(zhǔn)面精度檢測分析

吳海濤

摘 要：NXCORS是寧夏地理空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)框架，一方面它構(gòu)建了寧夏現(xiàn)代測繪地理框架基準(zhǔn)，滿足測量工作的需要；另一方面能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確的提供動(dòng)態(tài)三維地理定位服務(wù)，為“數(shù)字寧夏”及各信息系統(tǒng)建成后能夠正常運(yùn)行提供統(tǒng)一的坐標(biāo)框架。向?qū)幭膮^(qū)域內(nèi)的資源管理、環(huán)境保護(hù)、城市建設(shè)、應(yīng)急指揮、道路規(guī)劃、氣象、地震等涉及測繪的行業(yè)和部門提供實(shí)時(shí)空間定位服務(wù)。文章通過實(shí)測的二等水準(zhǔn)聯(lián)測數(shù)據(jù)、對向三角高程觀測數(shù)據(jù)、靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)RTK觀測數(shù)據(jù)分析NXCORS站基準(zhǔn)聯(lián)測及似大地水準(zhǔn)面的精度。

關(guān)鍵詞：GNSS；NXCORS；網(wǎng)絡(luò)RTK；似大地水準(zhǔn)面

1 檢驗(yàn)?zāi)康?/p>

NXCORS系統(tǒng)的定位精度是利用系統(tǒng)播發(fā)的網(wǎng)絡(luò)差分改正信息，可以得到的RTK實(shí)時(shí)定位精度。通過統(tǒng)計(jì)測試坐標(biāo)的內(nèi)符合精度和外符合精度，即可對系統(tǒng)定位精度做出評定。寧夏區(qū)域似大地水準(zhǔn)面的精化工作完成后，需將擬合后的似大地水準(zhǔn)面計(jì)算值同GPS水準(zhǔn)實(shí)測值進(jìn)行比較，以確定寧夏似大地水準(zhǔn)面精度。

2 抽樣

抽取5個(gè)站點(diǎn)的坐標(biāo)基準(zhǔn)和高程基準(zhǔn)的聯(lián)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)測檢查。分別是陶樂鎮(zhèn)（NTLZ）、青銅峽（NQTX）、韋州鎮(zhèn)（NWZZ）、興仁鎮(zhèn)（NXRZ）、金貴（NGYS），其中青銅峽（NQTX）、韋州鎮(zhèn)（NWZZ）是屋頂點(diǎn)，需要進(jìn)行對向三角高程觀測檢驗(yàn)。

采集寧夏境內(nèi)不同地形類別的部分等級點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，分析網(wǎng)絡(luò)RTK的定位精度、定位時(shí)效性和似大地水準(zhǔn)面模型的精度。

提取批成果的有關(guān)資料，如技術(shù)設(shè)計(jì)書、技術(shù)總結(jié)、檢查報(bào)告等。

3 檢驗(yàn)內(nèi)容

3.1 坐標(biāo)基準(zhǔn)聯(lián)測數(shù)據(jù)

數(shù)學(xué)精度：檢查點(diǎn)位中誤差符合要求。

觀測質(zhì)量：儀器檢定項(xiàng)目的齊全，觀測條件的合理，觀測方法的正確性，記錄的規(guī)范等。

計(jì)算質(zhì)量：基線數(shù)據(jù)處理采用的軟件經(jīng)過有關(guān)部門試驗(yàn)鑒定并經(jīng)過主管部門批準(zhǔn)同意使用的高精度數(shù)據(jù)處理專用軟件；起算點(diǎn)數(shù)據(jù)可靠；起算數(shù)據(jù)合理；進(jìn)行了外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核，包括重復(fù)基線長度較差、同步環(huán)和異步環(huán)坐標(biāo)閉合差符合要求；基線向量解算、網(wǎng)平差符合規(guī)范要求。

3.2 高程基準(zhǔn)的聯(lián)測數(shù)據(jù)

數(shù)學(xué)精度：每千米偶然中誤差、全中誤差、最弱點(diǎn)高程中誤差、符合路線或環(huán)閉合差符合要求。

觀測質(zhì)量：儀器和標(biāo)尺的檢驗(yàn)、檢校項(xiàng)目的齊全、正確；觀測條件和觀測方法正確等。

計(jì)算質(zhì)量：起算數(shù)據(jù)正確，包括高程系統(tǒng)、起算點(diǎn)的等級和兼容性；數(shù)據(jù)處理的正確性，包括高差改正方法的正確性和齊全性，計(jì)算方法和結(jié)果的正確性等。

4 網(wǎng)絡(luò)RTK精度檢測

采集寧夏境內(nèi)不同地形類別的部分等級點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，分析網(wǎng)絡(luò)RTK的定位精度、定位時(shí)效性。在測試點(diǎn)上進(jìn)行RTK測試，分3次進(jìn)行定位，每次按1秒采樣率采集30個(gè)定位結(jié)果。

計(jì)算內(nèi)符合精度：計(jì)算每一測試點(diǎn)所有測量值的平均值，再將該平均值與每一測量值求差。設(shè)測試點(diǎn)各測回觀測值與平均值的差值為Vi=Li-l，則各觀測值的內(nèi)符合精度見下式：

按照上式計(jì)算測點(diǎn)水平內(nèi)符合精度0.006；垂直內(nèi)符合精度0.009。內(nèi)符合精度均在1/3中誤差之內(nèi)。

5 似大地水準(zhǔn)面模型的精度檢測

5.1 靜態(tài)檢測

在已知水準(zhǔn)點(diǎn)上或者已聯(lián)測了水準(zhǔn)的GPS點(diǎn)上，進(jìn)行GPS靜態(tài)觀測，利用CORS系統(tǒng)作為起算基準(zhǔn)求解測站坐標(biāo)，獲取其大地高，再求得其高程異常？孜=HGPS-h水準(zhǔn)。將其與（似）大地水準(zhǔn)面插值軟件出的高程異常？孜擬比較。抽取9個(gè)點(diǎn)進(jìn)行靜態(tài)檢測，中誤差為0.026m。

5.2 動(dòng)態(tài)檢測

已知水準(zhǔn)點(diǎn)上或者已聯(lián)測了水準(zhǔn)的GPS點(diǎn)上，利用CORS系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK實(shí)時(shí)定位的方法獲取該點(diǎn)平面坐標(biāo)及大地高，再求得其高程異常？孜=HGPS-h水準(zhǔn)。將其與（似）大地水準(zhǔn)面插值軟件計(jì)算出的高程異常？孜擬比較。然后計(jì)算外符合精度。抽取24個(gè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測，經(jīng)計(jì)算中誤差為0.027m。（如表5）

6 結(jié)束語

經(jīng)過以上數(shù)據(jù)分析， NXCORS站坐標(biāo)基準(zhǔn)聯(lián)測中誤差符合規(guī)范要求；全區(qū)按照以上采集的點(diǎn)位觀測值得出結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)RTK測試外符合精度平面中誤差0.019m，高程中誤差0.024m；似大地水準(zhǔn)面靜態(tài)檢測中誤差為0.026m，動(dòng)態(tài)檢測中誤差為0.027m。對于全寧夏的測試還需進(jìn)一步在更多點(diǎn)上進(jìn)行檢驗(yàn)。NXCORS聯(lián)合區(qū)域似大地水準(zhǔn)面成果能夠直接用于大比例尺地形圖測繪，也可以解決控制測量時(shí)找不到高等級控制點(diǎn)的困擾，現(xiàn)在只需要下載同步觀測數(shù)據(jù)就可以快速的建立和更新全區(qū)C、D、E級控制點(diǎn)，維護(hù)統(tǒng)一的動(dòng)態(tài)測繪基準(zhǔn)框架。NXCORS的建設(shè)，完全達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，可以為應(yīng)急保障、數(shù)字寧夏框架建設(shè)等項(xiàng)目及涉測行業(yè)部門和用戶提供實(shí)時(shí)空間定位服務(wù)。

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