无约束平差GPS 网与 GPS RTK图根点的施测

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摘要：本文阐述了无约束平差GPS网的建立及GPS RTK图根点的实施。对起算数据的精度进行了探讨，并将实时动态观测图根点的成果与静态观测成果加以比较，并进行了精度分析。

关键词：无约束   控制网   GPS   RTK   图根点   转换

GPS 自从在我国引进以来，给我们测绘工作带来前所未有的巨大便利，完全打破了传统的作业模式，尤其是 GPS RTK  技术让我们体会到了现代科学技术手段的巨大优越性，我们通过使用这些技术，产生了巨大的经济效益，现就我队在新余市事实时采用的方法作一次小结。

 

一、概述

        某测区位于新余市境内，该区属于小丘岭地，略有起伏，长约5公里宽约2公里，道路交通不便。

      地理坐标为：东经114°36′56″～114°39′38″，北纬27°47′37″～27°48′33″。

二、平面控制测量

1、原有控制成果的利用

   通过实地踏勘原新余市控制网中的四等点401、101保存完好，本次GPS一级网拟用这两点作为起算成果，成果为1954年北京坐标系，1956年黄海高程系，中央子午线为114°00′00″。

         在GPS网的设计当中，设计联测了两起算点，来检验两起算点相容性。    

       2、GPS一级控制测量

          为求得测区的WGS-84坐标与北京1954年坐标的转换参数，同时也为实施RTK采集图根数据取得必要的数据，通过实地选点埋石，由两个起算点和九个未知点构成GPS一级网（网形见附图），网的平均边长1公里，最长边2233.290m,最短边566.514m。

  GPS一级控制测量使用了三台套ASHTECH   STEP-I  型单频GPS接收机和两台套ASHTECH   ZX-TREME型双频GPS接收机。STEP-I  型GPS接收机平面标称精度为±10mm+2ppm*d、高程精度为±20mm+4ppm*d，ZX-TREME型双频GPS接收机,平面标称精度为5+1ppm*d，高程标称精度为10mm+1ppm*d。采用同步边连接观测，同步观测时间均为45分钟。

  基线向量的解算，观测数据的处理采用Ashtech公司随机软件Sloution2.6解算，共解算独立基线24条，各条基线都获得了较小的中误差解，最大值为0.017m，最小值为0.001m。

从整个GPS网选出外围10条独立的基线构成一个独立环。环的坐标分量闭合差和全长闭合差列表如下：

以上数据符合下式的规定：

                                           

          n——独立环中的边数。

 测区内所布设的GPS一级点均联测了四等水准，待定点的高程精度符合城市测量规范要求。

 WGS.1984无约束平差各项精度通过之后，在 北京 1954 坐标系下进行无约束平差，平面约束点为401的起算坐标，高程约束为401的正常高，从而求得101′及覆盖测区各点的平面坐标，把起算坐标401与101的反算边长同以401与101′的反算边长相比，边长相差0.16m。两点相距1.9公里，边长相对中误差为1/12000，从而说明起算点没有达到四等精度。

GPS 网的内符合精度是相当高的，一般达不到要求的，都是起算约束点的精度偏底，为了保证网的精度，我们在 北京 1954 坐标系下，采用401为平面单点起算无约束网平差方法，得到所求各点的平面坐标。

最弱点505的精度为：

 

　点号 X方向误差 Y方向误差 高程误差 505 0.005 0.006 0.011

 

 

 

三、GPS RTK  的实施

      1、基准站流动站的设置及图根点的数据采集

        GPS  RTK使用软件为美国Ashtech公司手簿软件　ＦＤＣ（Ｆield data controller)。我们把静态观测得到每个点的1954年北京坐标及正常高和WGS-84坐标及大地高输入手簿求得转换参数，把401设置为基准站。流动站设置成功后利用505号点，实地放样检查，检查结果X方向误差0.011M，Y方向误差0.012M，高程误差0.026。得到精度确认之后才能开始采集图根数据，所采集的图根点离基准站最远的即505附近的点约为5公里，这时在低洼的地方Radio值只有70％，平面采集精度为0.003M,路程经过每一个GPS一级点时均用放样功能检查效果。随着后期的碎部数据的采集工作的深入，对RTK图根数据精度也得到了相应的检查，平面和高程的精度符合相应规范要求。

四、结论

1、选择国家等级三角网控制点时，尽量使用同一网平差同一等级内的同一个三角形的点作为起算点。

2、无约束GPS控制网减少了起算点精度不高带来的精度损耗。随着国家GPS全面网的完成，把无约束GPS控制网与高等级国家GPS网联测，重新平差即得到与国家坐标系统一致控制成果。

3、由于测绘数字化的实现，我们可以把在无约束GPS控制网下所测大比例数字化地图，通过一些手段转换，从而得到与国家坐标一致的图件。

4、在无约束GPS控制网下实施RTK图根控制更为可靠。

 

 

 

参考文献：

〔1〕CJJ   73-97    全球定位系统城市测量技术规程；

〔2〕FDC使用手册

〔3〕 刘经南      GPS网布设与数据处理  

  附图：

 

 

，无约束平差GPS 网与 GPS RTK图根点的施测