GPS技術在金寨1:5萬重力測量項目中的實際應用

余 濤

（安徽省地球物理地球化學勘查技術院，安徽 合肥 230022）

隨著國家的不斷發展與進步，GPS測量技術也越來越多的出現在許多不同的行業中，經過多年的發展與實踐，這種技術在地勘找礦項目中也越來越普及，本文就該技術在金寨1:5萬重力項目里的具體應用及成果進行一些歸納與分析。

1 GPS控制網的布設以及數據處理

本次作業同時兼顧重力工作“五統一”的技術要求，野外作業及與1:1萬地形圖有關工作，平面采用6°分帶，1954北京坐標系，中央子午線117°，采用1985國家高程基準。本次D級GPS控制網由12個C級GPS已知點及16個新增D級GPS控制點組成，控制測量作業組網以大地四邊形為主要基本組網方式，即同時選用四臺衛星定位接收機進行同步觀測；以單三角形作為輔助組網方式，即同時選用三臺衛星定位接收機進行同步觀測[1-3]。

GPS網平差計算采用南方測繪公司提供的GNSS數據處理軟件（版本號04.05.161009.20171219）。本次GPS靜態測網全網共有28個測站點，按照規范中觀測時段數≥1.6的要求，應觀測45個測站數據，實際參與組網平差的測站數據共72個，觀測數量滿足規范要求。

按照3層深度搜索模式得到三邊閉合環總數199個，其中同步環67個，異步環132個，環內坐標分量閉合差最大為31.8mm，對應環內坐標分量允許閉合差為88.7mm。

無約束平差中，基線分量改正數最大值為17.2mm，對應基線分量改正數允許值為31.2mm。約束平差中，基線分量改正數最大值為21.8mm，對應基線分量改正數允許值為39.6mm。最弱點點位精度±4.2mm，最弱點高程擬合精度±9.5mm。以基線改正數計算的相鄰點水平分量中誤差為±5.5mm，垂直分量中誤差為±6.6mm，基線相對誤差最大值為1/624533，滿足規范要求的D級GPS網相鄰點水平分量中誤差≤±20mm、垂直分量中誤差≤±40mm、相對誤差≤1/100000的要求。

圖1 GNSS 控制網網形示意圖

GPS控制測量作業儀器使用南方靈銳S86系列GPS雙頻衛星定位接收機及三鼎T66型GPS雙頻衛星定位接收機，儀器標稱精度分別為S86型：靜態平面：±2.5mm+1ppm RMS；靜態垂直：±5mm+1ppm RMS；動態平面：±1cm+1ppm RMS；動態垂直：±2cm+1ppm RMS；

三鼎T66型：靜態GNSS測量：±2.5mm+0.5ppm RMS；實時動態測量：±1cm+1ppm RMS。

2 水準測量

本項目的水準測量工作，主要用于對GPS控制網高程起算點的加密、GPS控制網高程擬合結果的檢核及工作點高程測量結果的檢核。嚴格按照四等水準測量要求對GPS控制網已知高程點進行加密，及對GPS控制網高程擬合結果進行檢核。對工作點高程測量結果進行檢核時，按照等外水準測量的要求執行。水準路線的布設形式采用閉（附）合路線。水準測量使用DS32型自動安平水準儀，標尺使用木質區格式的3m標尺及配套尺墊。本次作業實際完成四等水準測量路線四條，外業作業采用單程雙擺站模式，路線長度按照左、右路線合計124.4km；單路線閉合差按照“規范”中7.9.1之路線的左、右路線高差不符值≤±計算限差，對GPS控制點的高程檢核的較差按照“規范”中7.9.1之檢測已測測段高差的差≤±計算限差。

圖2 水準路線示意圖

3 RTK測量

本項目放樣所使用的儀器是1+4臺套南方三鼎T66型雙頻GPS接收機進行外業測量，其中一臺設置為基準站模式，四臺設置成移動站模式，外業測量作業之前先檢查控制點坐標及通過GPS控制測量解算得出的七參數數據的準確性，然后輸入RTK手簿供放樣時使用，將基準站架設在干擾小，信號收發較強的控制點上，然后采用移動站上基準站已知的模式進行校正，然后進行放樣測量工作。

4 成果質量評價

控制測量數據經平差計算后，以基線改正數計算的相鄰點水平分量中誤差為±5.5mm，垂直分量中誤差為±6.6mm，基線相對誤差最大值為1/624533，滿足規范要求的D級GPS網相鄰點水平分量中誤差≤±20mm、垂直分量中誤差≤±40mm、相對誤差≤1/100000的要求。

四條四等水準測量路線，路線每千米水準測量偶然中誤差最大為±4.8mm，滿足“規范”中四等水準測量≤5mm的要求；測量路線閉合差及GPS控制點高程檢核較差均滿足“規范”要求。

5 結語

GPS控制測量作為一個項目所有測量工作的基礎，在一個整體測量方案中起著至關重要的作用，GPS測量技術的快速推廣與發展在工作中起到了高效，便捷，節省很多的人力資源的作用，在設計要求的范圍內平面和高程測量的精度均得到不同程度的提高。但是GPS測量技術除了方便，快捷，高效的優勢外，如單基站的作業模式下對于基準站到移動站之間的有效作業距離及控制測量得出的成果參數如何合理的與實際工作條件相結合等，都是需要我們不懈的探索與解決的。另外，由于GPS測量受到環境因素的影響比較多也比較復雜，所以采用水準測量這樣高精度的測量方法用于GPS測量的補充和檢核是很有必要的。