城市GPS控制網施測質量控制措施探討
【摘 要】 本文作者在深入研究全球定位系統(GPS)靜態定位原理的基礎上,結合多年生產實踐經驗,就城市GPS控制網的布網原則、等級劃分、作業方法及成果整理要求進行了探討。通過全面質量控制以確保城市GPS控制網測量成果符合現行測量規范的要求。
【關鍵詞】 GPS 基線向量 約束平差
全球定位系統(Global Positioning System,縮寫GPS)是美國第二代衛星導航定位系統。該系統以其全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續性和實時性的導航定位功能,已被廣泛地應用于各種等級精度的城市控制測量中。如何對城市GPS控制網施測進行有效的質量監控,將會直接影響到成果的測量精度。為此,筆者結合多年的生產實踐經驗,就如何有效保證城市GPS控制網測量精度制定了一套質量控制措施,以供城市測量GPS用戶參考。
一、技術標準
※ 中華人民共和國國家標準《全球定位系統(GPS)測量規范》GB/T 18314-2001
※ 中華人民共和國行業標準《全球定位系統城市測量技術規范》CJJ 73-97
※ 中華人民共和國測繪行業標準《全球定位系統(GPS)測量型接收機檢定規程》CH 8016-95
※ 中華人民共和國測繪行業標準《測繪產品檢查驗收規定》CH 1002-95
二、專業技術設計
(一)等級劃分
根據《全球定位系統(GPS)測量規范》和《全球定位系統城市測量技術規程》中規定的城市各級GPS控制網相鄰點間平均距離,要求在城市GPS控制網布設時,其相鄰點間平均距離應符合表1要求。同時,允許相鄰點的最小距離可為平均距離的1/3~1/2,最大距離可為平均距離的2~3倍。考慮到南方地區丘陵、山地地形復雜,因此,在南方地區布設C級GPS控制網時,其平均邊長限制可根據實際情況適當放寬到20~25公里,同時規定邊長超過25公里的同步環應增測一個時段,以確保GPS測量數據的質量。
城市各級GPS控制網平均邊長 表1(單位:km)
(二)精度設計
根據GPS控制網相鄰點間基線長度精度計算公式:
式中:σ為標準差,單位mm;
d為相鄰點間距離,單位mm。
計算得到各級GPS控制網最弱邊相對中誤差限差,同時規定了觀測相應等級GPS控制網時所選GPS接收機標稱精度不應低于表2的要求。布設一級、二級GPS控制網時,由于邊長通常都較短,如用最弱邊相對中誤差來評定控制網精度則很難達到要求,因此,《全球定位系統城市測量技術規程》中規定了當邊長小于200米時,則以其邊長中誤差應小于20毫米為限差要求。
城市各級GPS控制網最弱邊相對中誤差 表2