GPS控制网布设

GPS控制网布设（精选十篇）

GPS控制网布设 篇1

公路平面控制测量, 包括路线、桥梁、隧道及其它大型建筑物的平面控制测量。路线平面控制网又是公路平面控制测量的主控网, 沿线各种工程平面控制网应联系于路线主控网上, 而主控网应全线贯通, 统一平差。平面控制网的建立, 可采用传统测量方法, 也可采用全球定位系统 (GPS) 测量。传统控制测量中, 相邻控制点之间必须通视, 通过角度、边长和方位角的观测量, 逐级地传递起始边长和方位角。与传统的测量方法不同, GPS定位技术, 在一定的精度要求下, 可以直接确定任一待测点的WGS-84坐标, 相邻观测点之间不需通视, 并且, 由于各观测点之间的不相关性, 其坐标不需逐级传递, 因此, 测量中不存在传递误差。

一般来说, 传统的平面控制网都是在参心坐标系中, 以大地坐标 (B, L, H) T的形式表示。GPS定位系统建立的控制网是在协议地球坐标系统中进行, 以空间直角坐标 (X, Y, Z) WGW-84或大地坐标 (B, L, H) WGW-84的形式给出, 所以, 建立GPS平面控制网, 需要计算传统地面控制网和GPS控制网之间的转换参数, 通常在空间直角坐标系统下转换。其转换过程上面已经谈到, 主要是确定基准转换参数和网的配合参数。基准转换参数包括3个平移参数 (ΔX0, ΔY0, ΔZ0) 、3个旋转参数 (WX, WY, WZ) 和一个尺度因子m, 控制网的配合参数主要是考虑到地面控制网可能存在的系统误差。在实际公路测量中, 一般仅考虑基准转换参数。

1 采用GPS静态技术布设首级平面控制网

《公路全球定位系统 (GPS) 测量规范》规定:GPS控制网作为公路工程项目的首级控制网, 应每隔5km左右布设一对相互通视的GPS控制点。布网方式采用边连式布网, 即相邻三角网之间仅有两个公共点相连的布网方式。公路工程测量一般采用北京-54大地坐标, 这就涉及到北京-54坐标系与WGS-84坐标系之间的转换。因此, GPS控制网应同测区内国家平面控制点联测, 以便将国家控制点坐标作为GPS控制网成果转换的起始数据。国家坐标联测点的精度以及控制网之间的转换模型直接影响到GPS控制网的精度, 所以要求国家坐标联测点具有高精度、一定的数量和密度。通过上面对坐标转换的说明, 我们知道, 坐标联测点至少是两个以上, 其中一个作为GPS控制网在平面坐标中的定位起算点, 这两个点之间的方位角和长度作为GPS控制网在地面坐标系内的定向、长度的起算数据。同时, 为了保证地面控制点的正确性和可靠性, 至少还需要一个坐标联测点作为检核点, 因此, 《公路全球定位系统测量规范》规定:坐标联测国家平面控制点不应少于3个, 并且, 随着测区范围的扩大, 还应适当地增加坐标联测点的数量。根据以往布网经验, 一般联测3-5个精度高、分布均匀的国家平面控制点即可。

2 采用GPS动态技术加密首级平面控制网

GPS动态定位主要是应用载波相位测量技术, 通过电台传输定位数据, 实时差分解算基线向量, 再根据基准站己知的WGS-84坐标及坐标转换参数, 计算待测点的WGS-84坐标及地方坐标系下的平面直角坐标, 也称为实时动态 (RTK) 定位。根据《公路勘测规范》规定以及现场勘测条件, 在建立首级平面控制网后, 每隔700-800m左右设置二级控制点, 应用GPS动态定位技术进行加密测量。并且, 为了便于应用全站仪进行路线放样和数据采集, 考虑控制点之间的通视条件, 全线共设置42个二级加密控制点。鉴于《公路勘测规范》中对GPS动态定位技术没有具体规定, 因此, 在公路工程测量中, 动态定位精度的检验办法还不完善, 更多的是依靠现有经验及静态观测数据。

2.1 建立基准站

动态定位过程中, 基准站是二级控制网定位数据的起算点, 其WGS-84坐标精度对加密控制网的精度影响较大, 因此, 一般选择首级控制点作为基准站, 并且, 为了数据传输的便利, 多选择地势比较高的控制点。该工程外业测量中, 我们通过比较, 选择400号点 (耗子洞山) 作为前半部分测区的基准站。基准站包括一台GPS接收机、电台、发射天线等设备。确定基准站位置后, 架设好仪器设备, 通过手持计算机设置GPS接收机为动态定位模式, 输入已知的基准站WGS-84坐标, 核定无误后, 按下设置键, 则该控制点GPS接收机被定义为基准站, 随后, 接收机开始工作, 并通过发射电台把接收到的导航定位数据实时传送到流动站的手持计算机中。

2.2 设置流动站

流动站将GPS卫星传输的定位数据与基准站传输的定位数据一并进行处理, 实时解算基线向量, 在坐标转换参数已知的情况下, 计算待测点在地方坐标系下的高斯平面直角坐标。流动站包括一台GPS接收机、电台、手持计算机等设备。在待测点位置上架好仪器, 连接电台、接收机、手持计算机, 确认连接无误后, 打开GPS接收机, 开始接收定位数据, 通过手持计算机设置GPS接收机为动态定位模式。手持计算机通过电台接收基准站传输的定位数据, 再与流动站接收的定位数据联合解算基线向量, 对计算结果进行坐标转换得到待测点的北京-54坐标。外业测量过程中, 流动站与基准站之间的共同锁定卫星数目应不小于5颗, 且GPS卫星分布几何因子小于3为较好观测时间, 在该时段观测, 待测点的定位精度收敛比较快, 并且可以得到精度比较高的固定解。在每一个待测点观测前, 都对流动站重新进行数据初始化, 重新建立数据连接通道, 把以前接收到的定位数据过滤掉, 保证重复观测时, 定位数据之间的不相关性。对一个待测点, 一般重复观测5次, 得到5个待测点的直角坐标, 大致比较5组数据之间的差值, 如果观测的坐标差值在1cm以内, 则认为5次观测数据为有效, 否则, 对流动站重新初始化, 再次进行观测。

2.3 内业处理

外业测量完毕后, 利用随机配置的数据下载软件以及数据处理软件, 连接手持计算机和微机, 下载观测数据。观测数据分为WGS-84大地坐标和地方高斯平面直角坐标两部分, 因此, 可以对动态观测数据事后计算处理, 或者, 直接应用现场观测、计算得到的高斯平面坐标。

3 结束语

总之, 通过上面GPS定位方法的分析, 我们知道, GPS绝对定位在定位精度方面是比较低的, 因此, 公路控制测量中主要采用GPS相对定位技术。首先选定已知坐标及精度满足要求的地面控制点与GPS控制点, 应用GPS静态定位方法联合观测, 建立测区首级平面控制网, 然后, 应用GPS动态定位技术对平面控制网进行加密测量。

摘要：公路工程与其它工程相比有其自身特点:线路长、测区狭窄, 因此, 选定中央子午线进行高斯投影计算时, 由于沿线各点与中央子午线距离不同, 引起投影变形误差也不相同。对经线跨度不大的公路工程, 这种变形所引起的误差在工程所要求的限差之内, 可以忽略;对于经线跨度较大的公路控制网而言, 线路总长可达几十甚至几百公里, 工程各部分的投影变形分布不均匀, 必须对高斯投影变形所引起的控制网误差进行分析, 并找出解决的办法, 使公路勘测控制网各部分的点位精度满足公路勘测与施工的要求。

关键词：公路测量,GPS技术,平面控制,精度分析,传递误差,静态数据

参考文献

[1]周忠漠, 易杰军, 周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].绘出版社, 1995.

[2]张雨化.公路勘测设计[M].人民交通出版社, 1986.

[3]刘基余, 李征航, 王跃虎, 等.全球定位系统原理及应用[M].测绘出版社, 1992.

[4]中华人民共和国交通部.公路勘测规范[S].人民交通出版社, 1999.

[5]中华人民共和国交通部.公路全球定位系统 (GPS) 测量规范[S].人民交通出版社, 2000.

地面沉降GPS网如何布设？ 篇2

1 GPS 网的布设应视目的、要求精度、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有的资料、测区地形和交通状况以及作业效率综合考虑，按照优化设计原则进行，

2 B 级GPS 网应布设成连续网，除边缘点外，每点的连接点数应不少于三点。优于B级GPS 网的布设可为多边形或复合路线。

3 各级GPS 网中，最简独立闭合环或复合路线的边数应小于等于6。

4 B级GPS网相邻点间平均距离等于70km, 优于B级网的相邻点间平均距离应根据实际情况适当缩短。相邻点最小距离可为平均距离的1/3～1/2;最大距离可为平均距离的2～3 倍。

5 B 级GPS 网点应与GPS 永久性跟踪站联测。其联测的站数不得少于2 站。

6 B 级GPS 网，应尽量与周围的GPS 地壳形变监测网、基本验潮站联测。

7 B级GPS 网点宜与参加过全国天文大地网整体平差的三角点、导线点和一、二等水准点并置或重合。

8 新布设的GPS 网应与附近已有的国家高等级GPS点进行联测。联测点数不得少于2 点。

9 B级GPS 网，在高程剧烈变化的地区，其点间距离不宜超过100km;在地壳断裂带或地震频发地区，其点间距离应适当缩短，

10 为确定GPS 点在某一参考坐标系中的坐标，应与该参考坐标系中的原有控制点联测。联测的总点数不得少于3 个。

11 为求得GPS 网点的正常高程，应根据需要适当进行高程联测。B 级网至少每隔2～3 点，优于B 级网的测量可依具体情况适当增加联测高程的点数，一般每隔3～6 点联测一个高程点。

12 B 级GPS 点的高程联测，应按GB 12898 国家三等水准或与其精度相当的方法进行;

优于B 级GPS 点的按GB 12898 国家四等水准或与其精度相当的方法进行高程联测。

13 GPS 快速静态定位网的布设，除满足上述规定外，还应满足下列要求：

a)相邻点的距离大于20km 时，应采用GPS 静态定位法施测;

b)当网中相邻点间距离小于该级别所要求的相邻点间最小距离时，两相邻点必须直接进行同步观测;

c)对于双参考站作业方式，不同观测单元的基准基线宜相互联结，以构成整个网的骨架;

14 技术设计应上交的资料

a)野外踏勘技术总结;

GPS控制网布设 篇3

【关键词】RTK；GPS；塔基断面；平断面测量；终勘定位

1.引言

目前，城市正在面临着迅速增长的用电负荷问题，我们应该通过在电网中建设高压变电站来解决上述问题，在市区周边进行500kV负荷变电站的建设能够更好满足市区用电负荷的快速增加，本文结合工程实际，对于在城市500kV环网建设中相关测量问题进行分析。这样能够有效解决高压走廊与城市建设的矛盾问题，能够大大节约建设用地，同时，使得外围500kV环网向市区送电的架空线路得以大幅度的减少。

2.前期准备工作

2.1技术依据文件

《架空送电线路大跨越工程勘测技术规定》DL/T5049-95；《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-97；《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001；《工程测量规范》GB50026-93；《500kV架空送电线路勘测技术规程》DL/T5122-2000。

2.2仪器及软件情况概述

Cass4.0地籍地形成图系统两套、SLCAD平断面处理系统软件两套、测量笔记本电脑两台、喜得力（HILTI）PD32雷射测距（高）仪两台、全站仪两台（TC905L、TCR702）、动态GPS（RTK）一套。

3.控制测量技术探讨

本项目中存在三分之二的线路与另外一条500kV输电线路并行的情况，其中，平行距离为40m，所以，统一布设两个工程的测量控制网。

3.1野外选点探讨

对于野外控制点选择需要注意以下问题，尽量选择远离高压电力线，且视野开阔并且交通便利的位置，在大型通讯设施300m以上的公路边上，或者是压缩性较低的土层则是比较好的选择。应该在相应的标准下，在控制点进行钢钉埋设工作，或者进行相关的水泥标桩。应该在GPS（RTK）作业半径的2倍范围内，进行相邻的两对控制点的选点操作。根据实际需要，本工程一共选择16个控制点，分别进行编号，控制点相关记录同样在埋点过程中进行。

3.2野外数据采集探讨

要想得到比较好的GPS观测效果，应该结合预报星历选择最佳时段，这些应该在采集野外数据前进行考虑。这里，数据采集则是通过使用三台Trimble接收机进行，包括1台5800接收机和2台5700接收机。《全球定位系统城市测量技术规程》和《全球定位系统（GPS）测量规范》应该在观测过程中严格遵守并执行。最终结果的选取则是采用从观测开始与结束测量整个过程中的两次仪器的高取平均值，适当延长观测时间对于边长较长的基线尤为适用。

3.3GPS数据处理方面探讨

（1）基线处理。Trimble公司的TGoffice软件能够有效进行相关的GPS基线处理及GPS网平差问题，解算所有的观测基线，对于不合格的基线进行相关的剔除，保留合格的54条基线参与平差，另外，三条边的同步环异步环有78个。

（2）无约束平差。在WGS-84坐标系下，对于处理合格后的基线，进行相关的无约束平差操作。要求平差精度满足性能需要，然后进行平差后各点的WGS一84坐标。

（3）精度分析。对于所有控制点的点位中误差来说，应该使得其小于+0.050m，经过实际分析，其中，IVl3、IVl4则是控制网中平面最弱点其点位中误差为+0.022m，另外，IV11、IV12、IV13、IVl4则为高程最弱点，经过分析，高程控制点不均匀则是引起这4点高程误差较大的原因。

4.平断面测量方面探讨

4.1野外数据采集探讨

平断面测量则是在控制网的基础上，同时参考设计人员给出的路径图以及相关的转角坐标。采集野外的平面和高程信息的数据，则是通过手持GPS（RTK）技术，同时，还能进行相关的存储功能，这些都是在仪器处于固定状态下进行的GPS（RTK）采集。对于地物的方向点以及采集地物与线路方向的交点，都进行野外草图绘制，还进行相关的测量信息的记录。在现场实际情况下，实地调整则是设计人员对于转角的要求，通过增加一个转角J8A，另外，还调整了测量过程中的转角J9。

手持激光测距仪能够满足在采集过程中的交叉跨越的高度测量的要求，其中的测量的最终结果则是通过测量两次高度的平均值。通讯线和电力线等交叉跨越的等级需要在草图上进行明确的标注，另外，还包括相应的杆型及跨越点的高度也应该清晰标注。

在草图上进行房屋密集的地区的标注时，应该注意把把房屋的结构、间数、类型在房屋的外围上标注清楚，包括厂房、居民房、尖顶或者平顶等等，在手持激光测距仪的帮助下，进行房顶到地面的高度测量，并在草图上进行高度标注。

对于高等级公路来说，应该对于其道路垂直寬度、道路顶面高程和道路的走向进行测量，同时，把名称、等级、道路顶面的结构以及跨越里程等参数在草图上进行标注。

对于测量水系来说，应该标注较小的河流、水渠的宽度、走向以及名称等；对于较大的河流来说，还应该测量相应的水面宽度和现状水位高程等。

4.2平断面图的数据处理探讨

利用SLCAD平断面图处理系统来进行平断面图的数据处理，自动化成图则是根据平距+高程的相对测量方法所得。可以在在路径图上直接量取转角度数，其精度可以达到秒。需要经过两次校审无误之后，才能提交给设计人员。

5.终勘定位探讨

5.1终勘定位分析

杆塔定位则是在设计人员杆塔排位检查无误完成之后进行。在测量的最终转角坐标和设计人员提供的塔位明细表要求下，结合现场实际情况，进行相关的直线桩、转角桩和方向桩的定位。GPS手簿可以录入相邻转角坐标，这是利用定位过程中的测量时的控制点架设GPS（RTK）基准站来完成，在设计资料的要求下进行放样转角桩、直线桩的操作，这是利用GPS放线的功能，测设方向桩则是在通视比较困难的地段进行。终勘定位GPS（RTK）则是在固定的状态下完成的，测设塔位桩时，应该确保塔位的横向误差控制在+0.050m以内。其中，本工程中共有145级塔位，另外，转角塔位桩24级。

5.2塔基断面与塔位平面测量

为了方便基础结构设计人员使用，测量塔基断面和塔位平面有所增加，特别是对于鱼塘密集、地貌比较复杂的地区来说，在本工程中，一共有6个测量的塔基断面和塔位平面。

6.结语

本项工程的测量时间将近一个月，这包括平断面测量到终勘定位的时间，其中，本工程中的测量控制点可以被用于后续的测量工程的控制参数而继续使用，控制网的布设与线路测量作业模式在测量过程中也经过不断总结，值得进一步推广和学习。

参考文献

[1]许王峰.GPS技术在水电高压输电线路测量中的应用和推广[J].小水电，2009，（3）.

GPS控制网布设 篇4

在“大-沈线”测量中、作为成图的内外业起算数据, GPS控制网布设的基础性和重要性是不言而喻。相对于其他项目, 管道测量的控制网有着线路长、跨度大、呈狭长带状分布等特点。这就对GPS布网方案提出新的要求。

1 项目简介

大沈线是2010年度中国石油天然气集团公司的重点工程。其管道主线南起大连新港的LNG码头, 北至沈阳, 支线向东延伸到抚顺;途经6市16区县, 全长550余公里。一期工程主要包括大连市区干线和支线、营口-沈阳的干线和沈阳-抚顺的支干线, 其中主干线管道直径711mm, 支干线管道直径457mm。根据计划, 2011年6月15日, 该管道一期工程将部分开工, 明年年中该管道将全线建成投产。届时, 大沈线管道将具有天然气双向输送能力, 建成后每年吞吐量将达到84×108m3。大沈线将连接中国东北的原有能源管网, 因而具有更加广泛而特殊的战略意义。

2 坐标系统

(1) 工程平面坐标系统共为2套: (1) 大连段为满足大连市规划部门城市整体规划部署的需要, 出图坐标系均采用大连城建坐标:中央子午线为121.5o, 按1.5o分带, 东西坐标偏差为30km; (2) 营沈段平面采用1980年西安坐标系, 中央子午线为123o, 按6o分带。

(2) 高程均采用1985国家高程基准。

3 大连段GPS控制测量

3.1 首级平面控制测量

(1) 根据现场管线路由的分布情况, 在该地区布设一个覆盖整个测区的D级GPS带状控制网。

(2) 使用4台Leica GPS1230接收机, 采用静态测量的方法进行观测, 外业观测1个时段为60min。

(3) G P S接收机的数据采样间隔设为10s, 截止高度角为15°。

(4) 外业观测时, 做好静态G P S观测记录和GPS点点之记。对外业观测记录进行检查 (点名、仪器高等) 无误后, 用随机软件LEICA Geo Office对外业静态观测数据进行基线解算和无约束平差。当平差结果满足要求时, 用所获得的WGS84坐标成果在大连城建坐标系下进行三维约束平差, 匹配结果精度达到要求后, 输出坐标转换模型, 供后期RTK测量使用。

3.2 首级高程控制测量

根据《全球定位系统 (G P S) 测量规范》中的有关规定, GPS网中未知点的高程值使用高程拟合的方法, 利用上述解算软件与平面坐标同时获得。不再单独进行水准联测。

3.3 大连段首级GPS控制网精度统计与分析

共静态联测GPS首级控制点11个, 平差结果见表1。共联测已知点6个, 坐标转换类型为经典三维, 坐标匹配精度见表2。

4 营沈段首级控制测量

营沈段干线与抚顺支干线总长度为264km, 平面坐标系统采用1980年西安坐标系, 高程系统采用1985国家高程基准。

共布设G P S首级带状控制网2个:营沈干线段, 控制网覆盖长度为168km, 静态联测GPS点36个, 其中国家三角点、GPS点、水准点合计为14个;抚顺支干线段单独布网, 控制网覆盖长度为96km, 静态联测GPS点32个, 其中国家三角点、GPS点、水准点合计为9个。2个网型结合部位所联测公共点为8个, 分别是:GL11 (GPS点) 、HLT (黄腊坨) 、NJ (牛居) 、QLT-S (水准点) 、GP19、GP20、GP29、GP30。

4.1 首级平面控制测量

(1) 根据现场管线路由的分布情况, 在该地区布设2个覆盖整个测区的D级GPS带状控制网。

(2) 使用3台车、6台Leica GPS1230接收机同时进行静态联测。为保证外业观测的顺利展开, 在出测前作如下准备工作:

(1) 已知点踏勘:对已经收集到的沿线控制点资料进行现场踏勘, 并将埋地的控制点挖出, 以备静态观测时使用。对于已破坏的控制点, 将其排除, 做布网设计时不再考虑。

(2) 精心地布网:在1:50000地形图上, 沿管线前进方向每8～10km布设1个GPS点对, 点间距离在中线两侧各3km左右。为外业上站方便, 布点时尽可能将GPS网点布设在与国家主要干道有联系的公路上。打印出布设好网型的50000地形图, 每车保证一份;将布设好的GPS网点坐标上传至手持GPS, 以便上站使用。

(3) 认真查阅星历:出测前仔细查阅第2天星历, 排除掉GDOP值大于5或卫星个数少于5的时间段, 避免由于星位不好对观测数据的影响。

(4) 合理制订上站计划:在静态联测过程中, 2个时段间至少有1对公共点作为联结点, 以确保GPS网型以大地四边形的方式向前传递。根据上述原则, 合理制订第2天的上站计划, 指明每台仪器的上站点位, 以保证外业静态联测的效率。

(3) 采用静态测量的方法进行观测, 外业观测一个时段为60min。

(4) G P S接收机的数据采样间隔设为10s, 截止高度角为15°。

(5) 内业解算过程与大连段所描述的作业方法相同。只是在进行三维约束平差时, 由于控制点的平面与高程精度有所偏差, 坐标转换类型无法使用经典三维模式, 而采取两步法进行匹配, 并人工剔除误差较大的约束值, 以满足《全球定位系统 (GPS) 测量规范》所规定的精度要求。

4.2 首级高程控制测量

首级高程控制测量, 与大连段所描述的作业方法相同。

4.3 营沈段首级GPS控制网精度统计与分析

营沈段G P S网无约束平差结果见表3、4, 营沈段GPS网三维约束平差坐标转换类型为两步法, 平差结果见表5、6。

4.4坐标转换

由于营沈管道的路由贯穿沈阳采油厂和茨榆坨采油厂, 而在多年的测绘工作中, 两处的控制网一直没有合并使用, 在工作中存在很多不便。通过此项目将两处的GPS控制网合并, 新建沈茨油田GPS控制网, 并匹配北京54和西安80两套坐标转换模型, 弥补了以往2处坐标控制网中存在的缺陷, 为今后的工作提供了便利 (表7) 。

5 GPS控制网布精度影晌因素及控制办法

(1) 管线G P S控制网应采用边连接形式构网, 由多个同步大地四边形或三角网组成, 并要对包括重合点在内的控制网进行长边大地四边形观测, 以便对整网进行长度基准控制。

(2) 管线G P S控制网由于线路较长, 当跨投影带应分段、分带解算, 否则因投影变形所引起的对整个测量控制网精度影响很大。

(3) 影响基线解算质量的原因较多, 但最基本的是观测条件, 即观测点位置和观测时段。观测点位置主要考虑多路径效应的影响及元线电干扰, 选点时应尽量避开高大建筑物、大面积水域及远离高压输电线和无线电发射装置;观测时段主要根据卫星星历预报图和卫星星座相对测区的几何分布, 选择最佳观测时间。

(4) 为保证高程拟合精度, 联测水准点的个数越多越好, 水准点在整个测区内应均匀分布, 在地形复杂地区应适当增加联测水准点的个数。

摘要：“大-沈线”由于其线路长, 因此其首级控制网不同于常规的矩形网, 而是带状控制网, 本文探讨了带状GPS控制网的布设。

关键词：GPS,坐标系统,控制测量,高程测量

参考文献

[1]周忠谟, 等.GPS卫星测量原理与应用[M].北京:测绘出版社, 2004.

GPS城市控制网改造思路研究 篇5

GPS城市控制网改造思路研究

本文基于笔者长期参与城市控制网改造的`相关工作经验,从宏观的角度探讨了GPS城市控制网的改遣思路,具体分析了城市控制网现代化的目标和任务,全文建立在笔者所在城市深圳控制网改造的具体实践基础上,但笔者并未单纯地探讨技术,而是由实践中引申出对全局的看法,相信对从事相关工作的同行有着一定的参考价值和借鉴意义.

作 者：柴永杰  作者单位：深勘大厦三楼测绘公司,广东深圳,518028 刊 名：科技资讯 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(29) 分类号：P2 关键词：GPS   城市控制网   现代化  

GPS控制网布设 篇6

关键词：有碴轨道,测量,控制网,研究

1 项目研究背景

按照《高速铁路工程测量规范》 (TB 10601-2009) 规定, 新建250~350Km/h高速铁路, 无碴轨道控制网 (CPⅢ) 平面测量应采用自由测站边角交会法施测, 沿线路每50~70m一对点。

按照《铁路工程测量规范》 (TB 10101-2009) 规定, 对新建200Km/h及以下有碴轨道铁路, 轨道控制网 (CPⅢ) 平面测量宜采用导线法测量, 导线点间距150~200m。

有碴轨道控制网 (CPⅢ) 平面测量采用导线法测量, 虽然比较简单, 但存在导线点使用不方便、地上导线点不好保存、相邻导线点相对误差大等缺点。如果有碴轨道控制网 (CPⅢ) 平面测量采用自由测站边角交会法施测可克服导线法测量的缺点, 但测量费用也高, 同时测量工期也长。因此可以在有碴轨道导线法和无碴轨道自由测站边角交会法之间研究一种新的方法, 以便解决有碴轨道 (CPⅢ) 平面控制网使用、保存和精度控制等问题, 同时有效降低运行维修成本。

2 有碴轨道平面测量导线法介绍

2.1 技术要求

有碴轨道CPIII平面控制网的主要技术要求。平面测量:导线附合长度≤4km, 边长150~200m, 相对闭合差限值1/20000, 导线等级一级。高程测量:行车速度200km/h, 相邻点高差限值±20;速度≤160km/h, 相邻点高差限值±30。

2.2 有碴轨道CPIII控制网的布设

CPIII平面控制点布设应兼顾施工及运营维护要求, 距线路中心2.5~3.5m, 沿线路每隔150~200m, 有碴轨道平面测量导线法示意图见图1。

3 无碴轨道自由测站边角交会法介绍

3.1 技术要求

无碴轨道控制网CPⅢ测量使用具有自动目标搜索、自动照准、自动观测、自动记录的全站仪观测。全站仪标称精度满足方向测量中误差≤±1″;测距中误差≤± (1mm+2ppm) 。

3.2 无碴轨道CPIII控制网的布设

无碴轨道CPIII自由测站边角交会控制网的固定点沿线布置线路两侧轨顶面上方高度30cm处的接触网杆上, 每隔约50~60m布设置一对点。在两对点之间, 相隔100-120米布置自由测站点, 对前后各三对点 (共12个CPⅢ平面控制点) 进行边角测量。CPⅢ自由测站边角交会控制网示意图见图2:

4 交会法双导线CPIII测量技术要求及方法

4.1 技术要求

自由测站双导线法CPIII控制网观测采用1″或0.5″自动照准全站仪观测两个测回, 测角中误差按导线测量不大于4″, 测距中误差不大于2mm。CPIII高程控制网采用三角高程, 与平面网同时观测。相邻两对点构成闭合环, 测量等级达到四等水准测量精度要求。线路相隔2~3Km附合到高等级水准点上。水平方向观测要求:半测回归零差不大于6″, 一测回内各方向2C较差不大于9″, 同一方向各测回间较差不大于6″。高度角观测要求:一测回内各方向指标差较差不大于9″, 同一方向各测回间较差不大于6″。距离观测要求:同一方向各测回间较差不大于2mm。

4.2 CPIII控制网的布设

CPIII自由测站边角交会控制网的固定点沿线布置在路基两侧的接触网杆、桥梁防撞墙、隧道壁上, 根据建筑物的结构情况, 每隔100-120米布置一对点。对前后各2~3对点 (共8~12个CPIII点) 进行边角测量。CPIII平面控制网附合在CPI、CPII或加密的高级控制点上, 约相隔800-1000米在自由测站点上对附近的高级控制点进行方向、边长联测, 并在相邻的2~3个测站上联测 (距离不超过300米) , 以传递坐标和控制误差积累。

5 交会法双导线CPIII测量技术的应用

交会法双导线CPIII, 对调轨自然避免了单导线CPIII的缺点, 也能应用轨道小车来检查、验收, 特别对开通运营的线路维护、检查, 使用非常方便。首先它可以用后方交会法 (一般全站仪都有此程序) 方便于自由选站测量。另外, 由于CPIII点都是安装在比较稳固的接触网柱上, 距轨面高30cm左右。因此, 平时需要测出对应CPIII点处的轨面高和拨量时, 不再需要进行繁琐的测量计算, 因为CPIII点上均有于线路中心统一的坐标及高程, 测量时只要在CPIII点上挂一个50cm长的钢板尺, 并用手持测距仪测出对应轨面处外边缘的距离于标准距离之差, 便知左右拨量, 同时用激光投线仪水平激光线测出轨面标高。同样原理, 延着轨面在100~200mm范围内导出轨面各点的标高, 并可附合到另一个CPIII点上检核, 这样的工作, 工区工人也可简单地完成, 不再需测量专业人员和仪器, 特别是大机作业, 不仅准, 而且效率较高, 同时有效实时地检查出作业的精度等。

总之, 双导CPIII的方法是非常灵活方便现场应用和操作的, 把复杂问题变简单, 便于实践应用, 至于其它应用, 有利拓宽思维。由于有碴轨道CPIII测设应该布设成双导线或用交会法测, 可以大大地降低成本, 提高综合效益, 方便后期应用, 所以具有广阔应用空间。

参考文献

[1]《高速铁路工程测量规范》 (TB10601-2009) .

GPS控制网布设 篇7

1 测量控制网布设思路

在线状工程项目中, 施工单位在正式施工前, 首先要对整个工程项目进行调查分析, 并制定相应的测量控制网布设方案, 从而为施工的顺利进行打下良好的基础。在进行控制网布设时, 施工单位要从工程的整体性出发, 坚持经济性、准确性的原则选择控制网布设点, 对于隧洞预埋控制点布设, 要严格坚持控制点精度要求, 对控制网进行引导;对于同一控制面的测控点, 施工人员要从整体性出发, 在确保布设点精度的前提下, 最大限度的减少线状工程测量控制网布设成本。在进行测量控制网设计时, 还要对施工可能存在的各种因素进行分析, 确保测量控制网的设计、施工处于同一个状态。

2 导线测量

2.1 导线点布设

在进行导线点布设时, 工作人员要根据设计图纸及小比例尺地形图标定的位置, 将导线的大概位置及走向标出来, 工作人员在进行插旗时, 要根据实际情况, 选择合理的点位, 确保点位和大旗线路的位置比较接近, 这样才能为测量工作的顺利开展提供保障。工作人员要尽量将点位布设在地势比较高、视野比较开阔的场所, 这样能确保前后通视, 为地形测量提供方便。对于导线点的间距, 工作人员要严格的按照400m标准进行控制, 避免导线点间距不合理, 从而对测量精度造成影响。

2.2 导线点测量

在进行导线点测量前, 工作人员首先要对测量仪器进行校正, 确保其各项性能指标都符合相关要求。在进行导线点测量时, 工作人员要先利用水平角观测法, 从线路的一段朝着另一端进行观测, 两个观测点都是已知的, 这样就能矫正测量精度。由于导线等级有一定的差异, 因此, 在进行导线点测量时, 有不同的测回数。一般情况下, 在进行导线点测量时, 对于两个半测回, 工作人员要注意度盘位置的变换, 确保两个半测回角度值在10, 这时工作人员就能取测量平均值进行应用。在进行边长丈量时, 工作人员要利用全站仪进行导线边长测量, 然后读取全站仪的水平距离, 并多次观测记录数据, 确保其符合相关要求。

2.3 导线联测

在进行导线联测时, 工作人员首先要将已知坐标、测量记录等输入平差软件中, 然后设置平差参数, 确保平差结果与测量精度的要求相符合。在进行检核时, 工作人员要利用国家控制点对其进行检核, 从而为其测量精度提供保障。

2.4 高程测量

在进行高程测量时, 工作人员可以采用三角高程法, 同时对导线水平角进行观测, 并在记录垂直角时, 保证目标中心和观测仪器十字中心相对应, 然后工作人员要盘左盘右读数, 并将指标差计算出来, 并计算指标差改正后的垂直角, 两侧测回后, 计算出平均值。在测量过程中, 工作人员要保证测回指标差在控制范围内, 这样才能为高程的测量精度提供。测量结束后, 工作人员要将测量数据输入计算机平差软件中, 并设置平差参数, 利用软件将待测点的高程、坐标等自动计算出来。在水准测量过程中, 工作人员在设置水准点时, 要将水准点的间隔控制在2公里左右, 如果测量路段比较复杂, 工作人员可以根据实际情况, 适当的缩短水准点的间距。

3 GPS测量

随着科学技术的快速发展, 越来越多的科学技术应用在线状工程项目测量控制网布设中, 其中应用最广泛的就是GPS测量技术。GPS测量技术具有测量定位精准、操作简单、测量速度快、三维坐标建立简单、全天气候测量、不受天气因素影响等特点, GPS测量技术的应用极大的减轻了测量工作人员的工作强度, 提高了线状工程项目测量控制网布设效率。

3.1 GPS测量特点

采用GPS测量时, 其测量定位十分精确, GPS技术和红外线技术比较相似, 但随着测量距离的增加, GPS测量技术的优势就越明显, GPS测量技术的观测时间很短, 即便基线长度达到20公里, GPS测量技术也能在几分钟之内得出测量结果。同时GPS测量技术的自动化程度比较高, 在测量过程中, 操作十分简单, 工作人员能利用GPS测量技术进行全天候观测。

3.2 GPS路线控制测量作业模式

GPS路线控制测量作业模式可以分为静态定位作业模式和快速静态作业模式两种情况, 对于静态定位作业模式, 工作人员可以利用两台及两台以上的GPS接收机, 分别设置在不同的控制点, 从而构成基线, 然后利用卫星进行同步观测, 确定载波相位的整周位知数。静态定位作业模式的外业检核比较方便, 测量结果的准确性也比较高, 对于定位精度比较高的线路控制测量, 其测量结果能符合相关标准。

快速静态作业模式是在测量区域内, 选择一个地势比较高的基准站, 然后利用一个接收机对卫星进行连续跟踪, 并在待定点设置另一个接收机。在进行观测时, 工作人员要根据实际情况, 利用一种快速解算整周未知数的方法, 从而极大的提高作业效率。由于快速静态作业模式需要利用两个接收机进行工作, 导致在工作工程中, 无法形成闭合图形, 这就难以开展闭合差检验工作, 对于一些观测精度比较高的构造物测量控制网布设, 很难采用这种作业模式达到相关要求。

3.3 GPS测量技术在线状工程测量中的注意事项

采用GPS测量技术进行线状工程测量时, 工作人员要确保测量区域的中央、两端最少分布有三个已知的控制点, 同时这三个已知控制点的距离要控制在20公里以内, 从而为测量精度提供保障。在进行测量时, 工作人员要尽量避免在中午11点至下午1点进行, 一般情况下, 这个时间段的卫星信号比较差, 会对测量结果造成影响。在进行城市测量或者山区测量时, 受地形地貌等因素的影响, 卫星信号难以被接收机收到, 因此, 工作人员要采用GPS测量配合导线测量的方式进行控制网测量, 从而确保其测量精度符合相关要求。

4 总结

测量控制网布设是线状工程项目建设的基础, 近年来, 随着社会经济的不断发展, 越来越多的科学技术应用在工程测量中, 因此, 在进行线状工程项目测量控制网布设时, 要根据实际情况, 选择合理的测量方法, 从而有效地提高测量控制网布设质量。

参考文献

[1]王瑞丰.线状工程项目建设中测量控制网布设及其测量实践方式[J].统计与管理, 2014, (03) :144-145.

[2]王兴.线状工程项目建设中测量控制网的布设与方式[J].四川水泥, 2014, (11) :115.

[3]马存龙, 曲海刚.简述线状工程项目建设中测量控制网布设及其测量实施的方法[J].建材与装饰, 2013, (16) :132-133.

GPS控制网布设 篇8

1 测区概况

贵州工程应用技术学院位于贵州省毕节市七星关区,学院占地面积1 300余亩,分东西两个校区,校区以丘陵地形为主,高差变化较大,东西校区高差达180 m,地形复杂;校内原有平面控制点仅存2个,水准点1个。

2 建设过程

2.1 建设目的

根据教学与实习的需求,依靠现有教学资源与仪器设备,考虑测绘工程专业及相关专业教学和实习安排,遵从控制网建设原则基础上,以使校园控制网和实习实训场地达到实习要求,更切合实际生产情景。

具体要求如下。

(1)建立校园实习控制网覆盖整个校园(包括东校区和西校区)。

(2)主要满足水准测量、导线测量和数字测图的实习需求。

(3)加密一定数量的线路观测点以满足实习的要求,缓解实习学生较多的矛盾。

(4)建立专业组和非专业组测绘技能比赛场地。

2.2 技术要求

该研究主要分为校园控制网建设和测绘技能大赛场地建设,其主要的技术流程及技术要求有:拟建立3套完整的测量线路,每套控制点45个,其中东校区7个,西校区40个,3套控制点共计141个。

2.3 测量方法

2.3.1 平面控制网

如图1所示,平面控制网建设技术流程,主要分为:技术设计,实地选点、标石埋设、观测平差、数据处理、成果验收和提交成果。

实地选点如图2所示。

标石埋设,控制点设计如图3所示,埋点采用两种建点方式:第一种利用钢筋、水泥和水钻等工具,具体步骤为:先用水钻,钻直径63 mm、深400 mm的钻孔,砸入长约300 mm、直径15 mm的钢钎,注入适量的混凝土,打实,周围稳固,露出小段钢钎,钢钎顶端磨成半圆球状,钢钎中心制作1个深2~5 mm十字线,作为测点中心标志刻画,此类观测点易于长期保存,造价较贵,根据校园实际布点位置,每套36个水泥路面控制点。第二种将带有十字丝的水泥钉直接砸入地面即可,此类观测点容易被破坏,造价较低,根据校园实际布点位置,每套11个水泥钉控制点。

观测方案设计和监测周期的确定主要依据如下。

(1)《三、四等导线测量规范》CH/T2007-2001[4]。

(2)《工程测量规范》GB50026-2007。

导线网采用2″级全站仪进行观测,往返观测,观测结果进行平差计算。

成果的验收和提交按照以上规定执行。

2.3.2 高程控制网

高程控制点利用已布设的平面控制点,不再另行布设,水准网采用DS2水准仪进行观测参照《国家三、四等水准测量规范》GB12898-1991规定,往返观测,观测结果进行平差计算[3]。

2.3.3 测绘技能大赛场地

主要分为以下几个部分。

(1)场地选择和比赛点布设;

(2)比赛点观测和平差;

(3)详细比赛规程制定。

比赛场地的选择分为专业组和非专业组,其中专业组比赛又分为一级电磁波测距导线测量,四等水准测量,1∶500数字图测绘;非专业组比赛分为普通水准测量,图根电磁波测距导线测量,全站仪极坐标法点位测设。水准比赛位置选在以矿业工程学院周围的校内道路上,如图4所示,专业组和非专业组均设置在此处,总共设置4组测量点,每组设置5个,共计20个;专业组导线比赛点设置在以体育馆为中心的校园道路上,如图4所示,设置5组,每组设置5个点,共计25个。非专业组导线比赛点设置在2食堂前的篮球场,如图5所示,设置4组,每组5个点,共计20个,专业组1∶500数字图测绘比赛场地设置在西区综合楼前的道路上,比赛点设置共计7个。

比赛点的埋设,比赛点选用测量钉的形式建点。比赛点的观测原则参照校园控制网的观测和平差原则。

比赛规程制定,根据普通高等学校大学生测绘实践创新能力大赛相关通知的精神,参照全国大学生测绘实践技能比赛细则,参考全国职业院校技能大赛细则和国家测绘职业技能鉴定基本要求,依据相关测绘规范,制定贵州工程应用技术学院大学生测绘技能比赛实施细则。

2.3.4 内业计算

使用测量平差软件对控制点测量成果数据进行平差处理,以提高精度。要求方位角闭合差≤16,导线全长相对闭合差≤1/10000;高程闭合差≤±20[5]。根据各组内业计算结果,选定闭合差最小的一组作为最终成果数据。

2.3.5 成果整理

将最终成果数据导入CASS软件,编辑后得到校园控制网电子图,整理包括控制点名称、坐标和高程的成果表。

3 结语

该文以贵州工程应用技术学院校园测量控制网建设为例,阐述了校内实训基地测量控制网的建设流程,对于校内实训基地的建设起到了一定的建设性意义。

(1)校园控制网及其实训基地的建设能让学生更好地将所学知识运用到实践当中,掌握更多的实地测量经验,更直观感受生产实地的测量操作过程,掌握实用技术,为高校教学改革建设发展起到了很好的示范作用。

(2)控制网的建设过程,以校园的实际地形情况为基础,设计了符合校园地形的控制点,控制网及观测方案,设备配置也以学校已有的观测设备为基础,为高校的校园控制网建设提供了参考依据。

(3)课题研究同时也是基于本校未来发展的潜在需求。校园控制网的建设与校内测量比赛场地建设相结合,同时也为学校下一步发展提供了可靠的测量数据支持,为学校下一步的规划发展提供技术支持。

参考文献

[1]朱玉香,陈永贵.论工程测量在教学中的应用和创新能力的培养[J].课程教育研究:学法教法研究,2015(13):51.

[2]王宁.校园测量控制网数字化建设的规划与实施[D].辽宁工程技术大学,2012.

[3]龚率.工程控制网平差的定权方法研究及其软件研制[D].西南交通大学,2013.

[4]杨和平.国家测绘局测绘行业标准发布信息[J].测绘标准化,2001(2).

校园GPS平面控制网建立 篇9

全球定位系统 (Global Positioning System, GPS) 技术以其独特的优势, 目前已经成为建立各种工程控制网的主要手段。随着GPS技术的成熟, 利用GPS技术建立测量控制网是一个很好的解决方法。GPS测量以其不受通视条件约束、快速高效、全天候作业、操作简单方便等特点, 很好地满足了现代社会建设对测量工作的要求。因此研究和探讨GPS技术建立平面控制网, 对GPS平面控制网进行进一步的优化设计, 有着十分重要的意义。

1研究区域介绍

该研究区域地处长江中下游地区, 位于长江南岸, 地势总体呈现出南高北低趋势, 中部地区多丘陵, 自然环境保护较好, 河流湖泊较多。校园总面积约130.67 ha, 学校先期规划总建筑面积为54万m2, 目前新建教学区、行政区和学生生活区、教职工生活区等约37万m2。由于校园内多山丘而没有高大的树木, 因此GPS信号较强, 比较适合进行GPS外业观测。校区位于丘陵地区, 地势起伏不平, 总体呈现北高南低的走向趋势, 部分区域平面、高程联测不方便。在研究区域内布设GPS控制网, 控制网中共有8个控制点, 控制点间的距离为1.0~2.0 km。

2 GPS平面控制网布设规范

2.1控制网坐标系统选择

GPS控制网平面坐标系统选择2000 (中国) 国家大地坐标系 (China Geodetic Coordinate System2000, CGCS2000) 。该坐标系是通过中国GPS连续运行基准站、空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地心大地坐标系统。CGCS2000以ITRF 97参考框架为基准, 参考框架历元为2000.0。CGCS2000的大地测量基本常数分别为:地球引力常数GM=3.986 004 418×1014m3·s-2;扁率f=1/298.257 222 101;长半轴a=6 378 137 m;地球自转角速度ω=7.292 115×10-5rad/s。

GPS测量获得的是WGS-84坐标, 需要将WGS-84坐标转换为所需的CGCS2000坐标。在坐标转换时有七参数和三参数两种方式。WGS-84和CGCS2000都是地心坐标系, 坐标原点相同, 坐标单位都是m, 因此两个坐标系间的转换实际上只是需要三参数就可以实现[1,2]。

2.2控制网的技术设计

根据规范规定, D级和E级多用于中小城市、城镇及测图、地籍、土地、信息、房产、物探、勘测、建筑施工控制网测量。在GPS平面控制网相关技术规范中, 表1为GPS控制网中相邻控制点间的平均距离;表2为各等级GPS测量基本技术要求规定;表3为各等级GPS测量采样间隔。

根据表1~表3技术规范的规定, 该校园GPS平面控制网属于小区域测图控制网, 因此选择建立D级或者E级控制网。

2.3测量采用设备

建立D级或者E级控制网时采用GPS静态观测, 根据GPS静态定位仪器选择规范测量仪器。各等级控制网仪器要求见表4。

3 GPS外业实施相关问题

3.1外业观测技术规范及原则

严格按照GB/T 18314—2009全球定位系统 (GPS) 测量规范进行控制点数据采集, 并考虑实际情况。采集时注意以下原则:在架设GPS接收机进行同步静态观测时, 必须严格对中整平, 规范要求仪器的对中误差要小于1 mm, 仪器的整平偏差要小于半格;仪器安置好后在不同3个位置准确的量取仪器高3次, 3次测量结果间互差小于3 mm;在同一测量时间段内, 不能关闭或者重启仪器, 不能进行仪器的自测试, 不能改变GPS卫星高度角设置, 不能改变接收机天线的位置, 不能更改数据采样的时间间隔;在进行同步测量时要求3台同步观测站同时开机, 接收机一旦开始记录数据, 就要时常查看仪器的各种状态指示灯的状况, 确保仪器正常接收信号, 并且一个时段没有完成前是不可以关机或从启设备的[3,4]。

3.2数据处理规范要求

GPS测量各个观测时段数据要满足在同一时段数据剔除率小于10%。重复基线的测量差值为

对外业基线进行预处理时, 对于C级以下的控制网其独立闭合环或附合路线坐标闭合差应满足

其中:n为闭合环的边数;σ为各等级GPS控制网规定精度。

GPS网无约束平差时对于C级以下的控制网基线分量的改正数绝对值应满足

其中:σ为相应级别规定的基线的精度。

在C级以下各等级网约束平差中, 基线分量的改正数与经过粗差剔除后的无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值应满足

其中:σ为相应等级基线的规定精度。

3.3 GPS外业观测的实施

1) 控制点的实地选取:根据设计的控制网进行实地控制点的选取, 布设的控制点基本沿用了以前原有的控制点, 由于实地地形的情况和GPS控制点选取的规范要求, 控制点有所补充和舍弃。虽然校园内没有高大建筑物, 各控制点间通视良好, 但是部分控制点附近有高于10 m的障碍物, 例如若附近有5层教学楼, 距离10 m左右可能会影响观测。虽然学校内无大面积水面, 但是有两个观光水池和图书馆后的一个水塘, 控制点选择时要尽力避开大面积平静水面。如果控制点离观光水池太近, 有可能会影响GPS观测。因此实地选点时做了一些调整。

2) 控制点建标与标记:其中在具体工程时, C级以下临时性工程网点, 可埋设简易标志。本GPS网属于C级以下临时工程网点, 根据具体情况选择建立简易标志, 用测量钢钉作为标准。控制点多选择在校园主要交通干道上, 道路为水泥路面。在进行测量标志的埋设时, 为了不破坏校园道路的原则。控制点标志选择测量钢钉, 将测量钉打入水泥地面, 利用红色的油漆将控制点的编号写在标志旁。采集控制点数据严格按照GB/T 18314—2009全球定位系统 (GPS) 测量规范, 并考虑实际情况。采用中海达GPS接收机进行静态观测。

3) 数据处理:外业数据采集完成后, 在室内对外业采集的数据进行预分析和预处理, 会生成基线解算数据文件 (见表5) 。数据的预处理工作包括数据可利用率、接收机钟漂数据等内容, 只有预处理分析数据的质量完全满足要求后, 才能进行下一步的数据处理。

控制点坐标的确定是控制网平差的最终目的, 根据闭合且独立的基线向量和控制网起算数据解算控制网点坐标。为防止控制网产生不必要的变形, 建议引入全部的观测值。进行完无约束的平差后, 引入的观测值就成为多余的观测值。控制网可能还会因非观测量而引起变形, 因此仍需要对其进行精度校核[5,6,7]。

4控制网精度和质量检核

4.1控制网平差结果

选用的平差方法的技术规范为:类型为无约束, 维数为三维, 坐标系统为CGCS2000, 高程模式为椭球高, 迭代次数为1。

利用配套的软件进行数据处理结果的检核, 可得检核结果为:先验中误差为10.0, W-检查临界值为1.96, 临界值T-检查 (2维) 为2.42, 临界值T-检查 (3维) 为1.89, F-检查临界值为1.01, F-检验为1.24。

当GPS数据处理完以后, 如果静态模糊度为“是”, 就可以存储进行网评差, 进行平差后查看平差报告。如果F-检验为“接受”, 说明合格;如果F-检验为“拒绝”, 说明网中有一个或一个以上的错误, 则需要进行检查。此次平差的F-检验为为“接受”, 说明该GPS控制网布设是合格的。

4.2精度评定

精度估计主要包括:单位权中误差的估计、未知数平差值的精度估计、基线长度的精度估计。基线向量的解算结果分析主要包括:基线观测值残差的分析、基线长度的精度、双差固定解和双差实数解和相对定位精度因子RDOP。其中, 基线向量残差的绝对值应满足

其中:D级GPS控制网a=10 mm;b=10 mm;控制点间距离d≤10 km。

根据基线观测值残差表 (见第111页表6) , 可以看出残差都在限定范围Dx, Dy, Dz≤301.5 mm内, 符合要求[8,9,10]。

5结论

将GPS技术应用到控制网的布设工作中, 可以在很大程度上减少布网的外业测量工作和提高工作效率。经过数据解算和网平差的结果显示, 建立的校园GPS平面控制网符合精度要求, 该控制网是合格的。该校园GPS平面控制网的建立可为学校测绘工程专业学生提供测量教学实验场地, 提供实习控制基础和参考。

摘要：结合某校园GPS平面控制网的建立, 文章论述了控制网建立的具体过程, 介绍了控制网坐标系统选择、控制网技术设计、测量设备等GPS平面控制网建立时相关要求和技术规范, 讨论了外业观测技术规范及原则、数据处理规范要求、外业观测实施等GPS外业实施相关问题, 对控制网进行了平差处理和质量检核, 结果显示建立的校园GPS平面控制网符合精度要求, 该控制网是合格的, 可为测绘工程专业提供实习控制基础和参考。

关键词：GPS平面控制网,数据处理,精度分析

参考文献

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[5]葛琴, 何水娥.GPS静态定位技术在平面控制测量中的应用[J].安徽地质, 2012, 22 (1) :68-69.

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[9]夏开旺.GPS平面控制网数据预处理方法与稳定性研究[D].南京:河海大学, 2005.

GPS控制网的常规复测 篇10

随着全球定位系统 (GPS) 测量技术的发展, 大部分工程的勘测设计阶段的控制网都是用GPS定位技术测设的。GPS网的共同特点是网点之间的距离都很长, 点与点之间不要求通视。虽然规范规定为便于施工应用每点应有一个以上的通视方向, 但勘测设计阶段与施工阶段一般间隔时间较长, 而城乡建设日新月异, 原有的通视条件经常会遭到破坏。大部分施工单位不具备与设计单位同样的仪器设备, 要对勘测设计规划阶段的GPS控制网复测就只能用全站仪等常规仪器进行。而按常规方法测量长距离、缺少通视条件的GPS网, 如何保证精度则是一个全新的课题。本文所述的吴家渡电航工程控制网的复测和建立施工控制网的方法对类似的GPS网的常规复测具有普遍参考意义。

1 工程概述

吴家渡电航工程位于四川省三台县, 是长江二级支流涪江中、下游干流梯级开发中的第18个梯级, 是以发电为主兼有改善航运条件作用的综合性水利枢纽工程。该工程规划勘测设计阶段布设的GPS控制网是于2002年6月布设的, 控制网等级为国家四等, 2005年11月工程开工前进行了复测。

2 踏勘、选点布网

2.1 踏勘情况

GPS网点之间的距离都较长, 最短边也在1 100m以上, 最长边有1 936m, 远远超过常规边角网和导线网的测距边长技术要求。测区环境具体情况如下:

Ⅳ-05、Ⅳ-07和Ⅳ-09在涪江的右岸, Ⅳ-08、Ⅳ-10和Ⅳ-11在涪江的左岸。Ⅳ-05设在老防洪堤上, Ⅳ-07和Ⅳ-09设在绵三公路边, Ⅳ-08和Ⅳ-10设在机耕道边上, Ⅳ-11设在小山头上。从点位所在地的情况来看Ⅳ-05、Ⅳ-07、Ⅳ-09和Ⅳ-11比较稳定, Ⅳ-08和Ⅳ-10移位的可能性较大。由于时间已达3年半, 地形地物都发生了很大的改变, 树木已经长高, 甚至大多数点位之间还建了房屋。经砍伐障碍树木和清除障碍杂物后也只有Ⅳ-09和Ⅳ-11之间一条边可以通视。

2.2 选点布网的基本原则和方法

1) 由于通视条件差, 根据仪器设备条件和现场情况, 只能采取导线布网联测, 规范要求复测精度不低于原控制网的精度, 布网等级同原GPS控制网一致按国家四等进行布设。

2) 由于原控制网各相邻点位之间最短的距离也达1110m, 已超出四等导线的技术要求, 所以要在中间增加导线控制点。在增加中间控制点尽可能的按直伸等边形式布置, 以减少导线网的总长和尽量避免在观测时进行仪器调焦。

3) 增加导线控制点时充分考虑到施工的需要, 组成的导线网即作为施工首级控制网, 并且可以直接用首级网点作为施工测量测站点, 将GPS网的复测和施工控制网的建立合二为一, 避免二次加密建立施工控制网点而降低控制点位精度。为保证泄洪冲沙闸、船闸、电站主副厂房等关键部位的网点相对精度, 对该部位的网点增加角度测量组成大地四边形。

4) 由于测区范围广, 导线总长会较长, 为保证测量精度、减小点位中误差, 采用导线节点环的形式组成导线网 (见图1) 。由导线节点环组成的导线网相对于一般的闭合 (附合) 导线网而言, 由于增加了闭合条件, 网形强度特别是横向强度得到了加强;点位误差在纵横两个方向都会比较接近, 误差椭圆接近于圆;最弱点的点位精度能得到明显提高。

3 施测方法和执行的规范

施工平面、高程控制网复测严格执行《水利水电工程测量规范》 (DL/T5173-2003) 。

平面控制网复测按国家四等闭合导线施测, 其测角、测边采用拓普康GTS-332型全站仪测定。GTS-332型全站仪的测角标称精度为±2″, 测距标称精度为± (2mm+2ppm) , 检定标称精度为± (0.54mm+0.07ppm) , 完全满足四等导线网的测量要求。水平角观测方面, 当观测方向为2个时, 采用左右角观测法, 观测方向超过2个时采用方向观测法, 观测6测回;边长对向观测斜距3测回;垂直角采用中丝法对向观测3测回。

为减少对中误差, 仪器和棱镜的架设采取三联脚架法。为减少目标照准误差, 前后觇点棱镜上都使用觇牌。同时观测采取两次照准各读一次数的方法以减小照准误差。

4 测量成果的计算和观测精度的评定

测量成果平差计算时以IV-09—IV-11为起算边, IV-09为起算点进行坐标推算。由于该控制网的导线总长较长, 从IV-09—IV-11一端推算的坐标因误差累积, 其点位误差和点间相对误差都会较大, 无法满足规范要求。为了减少误差累积, 便于与已有成果进行比较, 结合点位的稳定情况, 所以在计算时将IV-05 (或IV-07) 作为拟稳点。考虑到以IV-05作为拟稳点的成果对控制泄洪冲沙闸、船闸、主副厂房等关键部位更有利, 最终成果取以IV-05作为拟稳点的平差计算成果。

闭合导线环平均边长606.1m, 测角中误差±0.95″, 测距中误差±1.31mm, 最大边长相对闭合差1/13万, 最大方位角闭合差+2.6″, 最大点位中误差±6mm, 点位间最大中误差±8mm。各项精度指标均符合《水利水电工程测量规范》限差要求。

5 结论