許江濤 何有生
摘 要:為了滿足新校區(qū)測量相關(guān)專業(yè)學(xué)生測量實訓(xùn)的迫切需要,亟需建立校園控制網(wǎng)??刂凭W(wǎng)的建成,可以滿足地形測量、工程測量、地籍測量、數(shù)字化測圖等校內(nèi)實訓(xùn)的要求,解決了測量實訓(xùn)中的大難題。
關(guān)鍵詞:GPS靜態(tài)測量;校園控制網(wǎng);分析
1 靜態(tài)測量簡介
GPS靜態(tài)測量,是利用測量型GPS接收機進行定位測量,主要用于建立各種級別的控制網(wǎng)。進行GPS靜態(tài)測量時,假定GPS接收機的天線在整個觀測過程中的位置靜止不動,在數(shù)據(jù)處理時,將接收機天線的位置作為一個不隨時間的改變而改變的量,通過接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的變化來求得待定點的坐標(biāo)?;贕PS高精度、全天候、高效率、操作簡便等優(yōu)勢,因此選擇利用GPS建立校園控制網(wǎng)。
2 測區(qū)概況
測區(qū)位于焦作市新區(qū)碧蓮路以北,近似長方形(東西長、南北寬),該區(qū)域?qū)儆谄皆?,地表平坦,平均海?5米。根據(jù)測區(qū)校園形狀、面積和測量實訓(xùn)需要,擬在測區(qū)內(nèi)布置控制點14個,控制點密度分布盡量均勻。
3 控制網(wǎng)相關(guān)參數(shù)
GPS-E級網(wǎng)主要用于中小城市城鎮(zhèn)及測圖、地籍、土地、信息、房產(chǎn)、物探、勘測、建筑施工,等控制測量。本控制網(wǎng)精度,以2001年國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》E級網(wǎng)要求為準(zhǔn),即平均距離0.2-5Km,固定誤差a≤10mm,比例誤差b≤2ppm。平面坐標(biāo)采用1954北京坐標(biāo)系,高程系統(tǒng)為1985年國家高程系統(tǒng)。為求得GPS點的平面坐標(biāo)應(yīng)在地面坐標(biāo)系中選定起算數(shù)據(jù)和聯(lián)測地方控制點若干個。為了求得GPS網(wǎng)點的正常高應(yīng)進行水準(zhǔn)測量的高程聯(lián)測。綜合考慮多種因素,設(shè)計并布設(shè)了如下GPS控制網(wǎng),該GPS控制網(wǎng)采用邊連式,以便有較多的重復(fù)基線和較好的幾何強度。(見圖1)
4 GPS外業(yè)觀測
外業(yè)采用4臺套南方S86雙頻接收機進行觀測,觀測前期使用配套GNSSpro數(shù)據(jù)處理軟件進行星歷預(yù)報,確保衛(wèi)星顆數(shù)及PDOP值都滿足要求。并據(jù)此編制了GPS接收機作業(yè)調(diào)度表。GPS控制測量各測站應(yīng)滿足下列要求:觀測模式設(shè)為靜態(tài)觀測,衛(wèi)星截止高度角≥15°,有效觀測衛(wèi)星顆數(shù)≥4,觀測時段長度≥60min,時段數(shù)≥1,數(shù)據(jù)采集間隔20s,天線安置對中誤差≤1mm,兩次丈量天線高之差≤3mm,PDOP≤8,任一衛(wèi)星有效觀測時間≥15min。
注意事項:網(wǎng)形布設(shè)時應(yīng)注意外圍不能有豁口,至少留一個通視方向。靜態(tài)觀測過程中,如發(fā)現(xiàn)儀器未嚴(yán)格對中,也不準(zhǔn)重新調(diào)儀器,觀測中不準(zhǔn)重新開機,開機關(guān)機聽從調(diào)配。接收機周圍不使用干擾衛(wèi)星信號的通訊設(shè)備,以減弱誤差,接收機周圍應(yīng)當(dāng)視野開闊,削弱多路徑誤差。每天觀測結(jié)束后,應(yīng)及時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計算機上并備份。
5 靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理使用南方S86配套的軟件GNSSpro,使用該軟件可以完成數(shù)據(jù)處理、報告輸出。此外需注意基線解算應(yīng)滿足:起算點的單點定位觀測時間,不宜少于30min。解算模式可采用單基線解算模式,也可采用多基線解算模式。解算結(jié)果,應(yīng)采用雙差固定解。當(dāng)觀測數(shù)據(jù)不能滿足檢核要求時,應(yīng)對成果進行全面分析,并舍棄不合格基線,但應(yīng)保證舍棄基線后,所構(gòu)成異步環(huán)的獨立基線的觀測總數(shù),不應(yīng)少于必要觀測基線的1.5倍,否則,應(yīng)重測該基線或有關(guān)的同步圖形。外業(yè)觀測數(shù)據(jù)檢驗合格后,應(yīng)對GPS網(wǎng)的觀測精度進行評定。
6 結(jié)束語
經(jīng)過實際驗證,布設(shè)的控制點能較好控制整個校園,為測量實訓(xùn)及相關(guān)教學(xué)提供了便利。由于控制網(wǎng)點與部分高等級控制點進行了聯(lián)測,控制網(wǎng)成果也可用于科研與生產(chǎn)。
參考文獻
[1]呂彩明.GPS技術(shù)在校園控制測量中的應(yīng)用與探討[J].測繪與空間地理信息,2009(05).
[2]龍洋,許江濤.CORS系統(tǒng)的技術(shù)特點及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].山西建筑,2012(05).
[3]高雅萍,宋皚雪.校園GPS實驗網(wǎng)的建立研究[J].成都理工學(xué)院學(xué)報,1999(03).
[4]王天倉,張照杰.GPS控制網(wǎng)的布設(shè)原則及優(yōu)化設(shè)計探討[J].測繪通報,2009(06).