静态GPS控制测量使用技术方法

工程勘测·400·2014年第18期【摘要】为了达到GPS测量高精度、高效益的目的，减少不必要的耗费，在测量中遵循这样的原则：在保证质量的前提下，尽可能地提高效率、降低成本。所以对GPS测量各阶段的工作，都要精心设计，精心组织和实施。建议用户在测量实施前，对整个GPS测量工作进行合理的总体设计。【关键词】静态GPS；控制测量；精度；基线1.控制点的布设1.1确定精度标准在GPS网总体设计中，精度指标是比较重要的参数，它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业的时间和经费。在实际设计工作中，用户可根据所作控制的实际需要和可能，合理地制定。1.2选点为了保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果，用户注意使观测站位置具有以下的条件：①确保GPS接收机上方的天空开阔。接收机所收到卫星信号作为GPS测量的主要方面。当接受上空越开阔，能观测到的数目便越多。通常情况下，在平面15°以上的范围内，接收机应不受到建筑物或大树的遮挡。图1高度截止角②周围有无反射面与是否引发多路径效应相关。这些反射面包括大片水域，或强烈反射（或吸收）电磁波的物体（如玻璃墙，树木等）。③远离强电磁场的干扰。④选取交通便利的地方作为观测站，对其它测量手段联测和扩展有利。⑤稳固的地面基础使点的保存变得容易。1.3基线长度GPS接收机对已收卫星信号可量测至毫米。然而，不可避免地，大气层中电离层及对流层的扰动会影响卫星信号在大气的传播，降低观测精度。因此，差分形式常被采用，即两台接收机同步观测一条基线。当同步观测同一组卫星，上述提及影响可被抵消大部分。基线越短，抵消的程度越显著，这和卫星信号通过大气层到达两台接收机的路径几乎相同息息相关。同时，基线越长，起算点的精度对基线的精度的影响也越大。此影响常体现在基线的正常求解方面。因此，用户应在设计的同时顾及到基线边的长度。一般情况而言，单频接收机的基线边应不超过20公里。如果过长，一方面会增加观测时间，另一面也会因此增强对电离层的影响。1.4提高GPS网可靠性的方法1.4.1增加独立基线数观测时段数得到适当增加，可有效提高GPS网的可靠性。因为观测时段数与所测独立基线数值呈正相关。而且增加独立基数线可有效提高整网可靠性。1.4.2保证一定的重复设站次数如果重复设站次数得到保证，GPS网可靠性便可得到保证。一方面，多次观测同一测站，可有效发现多种人为错误，包括设站、对中、整平、量测天线等，而另一方面，增加重复设站次数等同于增加观测期数。1.4.3保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连。每测站至少与三条以上独立基线相连，可保证测站可靠性更高。布设GPS网时，各个点是否可靠并不与点位直接相关，相反，与该点所连基数线有关，并呈现正相关。1.5提高GPS网精度的方法同步观测与网中距离较近的点，获取它们之间的直接观测基线，以此可保证各相邻点之间较高的相对精度。布设全面框架网，以此网作为整网骨架并提高整网精度。布网时，网中所有昀小异步环变数应控制在6条以内。布网时，选取定量的水准点，可采用高程拟合法测得各点正常高/正高。至于水准点，数量应多，分布应均刀，同时部分点应被保证分布于四周，可将整网包含在内。增加设置时间长，时段多的基线向量可为整网尺度精度提高提供保证。1.6布设GPS网时起算点的选取与分布起算点数量越多，所布设GPS网成果才能与旧成果吻合昀好。如若无此要求，则3-5个起算点即可。这样，不仅新老坐标成果一直，而且GPS原油精度也可得到保持。一般情况下，起算点均刀地分布在GPS往周围，能够确保均刀的点位精度。起算点分布在一侧或连成一线的情况要尽量避免。2.GPS基线解算2.1基线解算的步骤基线解算就是用昀小二乘法进行平差。而平差观测值主要是双差观。分五阶段进行平差。一、根据三差，求得基线向量的初值。二、根据初值及双差进行周跳修复。三、解算双差浮点，解算整周未知数参数同基数向量实数。四、固定整周模糊度。五、确定整周未知数为已知。待定测站坐标作为未知，然后解算平差，求解基线向量。2.2重复基线的检查处理基线时，重复基线检查不合格的情况时有发生。原因如下：1、架设仪器时的对中整平误差。因此，应出外业前检查基座，架设仪器时，严格对中整平。2、点号与仪器高输错，或者说外业记录出错。通产情况下，利用软件检查出错观测点较为容易。搜索异步环时，数据超限情况频繁。此时要严格记录外业观测。2.3闭合环搜索进行GPS测量时，网中的同步环或异步环闭合差通常需要进行计算以此来检验野外实测数据的质量。为了得到更准确的精度评估，一些重复基线就要被删除掉。一般需要手工输入。一旦遇到复杂的网，就会面临庞大的工作量以及相应的错误和遗漏。事实上，GPS网中昀小独立闭合环、昀小独立异步闭合环、昀小独立同步闭合环可通过深度优先法并结合图论进行搜索，同时环路和重复基线通过手工选定。2.4GPS基线向量网平差通常，经济线向量可以用来解算同步观测站间的数据。而观测站间的基线向量的方差与协方差可作为昀后结果。同时，由于用户在某一区域测量中投入的接收机数量有限，因此，当GPS网点较多，依据计划，需要在不同时间进行多次观测。然后不可避免地，GPS解算同样存在有误差、粗查和不合格的情况。所以，不同时段观测的基线向量将连接成网将会提高定位结果的可靠性，并且定位结果的精度可以经由观测量的整体平差来提高。在此情况下，GPS网会含有许多闭合条件，在清除闭合条件中的不符值后，整体平差可以用来作为建立网的标准。参考文献[1]CJJ73-97，全球定位系统城市测量技术规程[S][2]马克.测绘资质管理规定与测绘新技术新标准应用手册[M].宁夏：宁夏大地音像出版社，2004[3]GB/T18314-2001，全球定位系统（GPS）测量规范[S][4]王建忠.GPS静态定位技术在测量控制网建立中的应用[J].山西建筑，2009，35（14）：354-355[5]方顺贤.GPS技术在公路工程控制测量中的应用思路探讨[J].工程技术.2011（09）静态GPS控制测量使用技术方法许欣欣（正元地理信息有限责任公司山东分公司山东济南250000）静态GPS控制测量使用技术方法作者：许欣欣作者单位：正元地理信息有限责任公司山东分公司山东济南250000刊名：房地产导刊英文刊名：RealEstateBiweekly年，卷(期)：2014(18)参考文献(5条)1.全球定位系统城市测量技术规程19972.马克测绘资质管理规定与测绘新技术新标准应用手册20043.全球定位系统(GPS)测量规范20014.王建忠GPS静态定位技术在测量控制网建立中的应用2009(14)5.方顺贤GPS技术在公路工程控制测量中的应用思路探讨2011(09)引用本文格式：许欣欣静态GPS控制测量使用技术方法[期刊论文]-房地产导刊2014(18)