GPS 测量与高精度控制网成果的比较分析.doc

GPS测量与高精度控制网成果的比较分析
张京生朱丽如姜本海*
(长江水利委员会综合勘测局 430010)
【摘要】为研究GPS测量成果的精度,我们在三峡坝区某个高精度控制网上进行了GPS测量,通过对成果的比较分析认为:GPS测量成果精度较好。网
GPS测量应用于工程测量生产领域,国内尚未编制专门的技术规范或详尽的可供操作的技术手册,在水利水电测量系统如何使用好这一新技术是我们非常关心的问题。长江水利委员会综合勘测局引进了12台GSS1A型GPS接收机以及武汉测绘科技大学编制的GPSADJ平差软件。我们组织了一次GPS测量与高精度大地测量的对比试验,其目标是高精度水利水电工程测量。通过试验实践和对试验成果的分析,获得很多有益的启示。网

一、短边试验
对12台GSS1A型GPS接收机进行外观检查和通电试验之后,进行了短边试验,以便初步确认仪器本身的质量。
1. 试验地点
我局办公大楼五楼平台上建有三座混凝土观测墩,如图1所示,墩顶埋有可以强制对中的基盘,短边试验即在此进行。
图1
2. 试验方法网
(1) 大地测量法:采用经检定的钢卷尺(10 kg拉力)直接丈量边长,分别丈量两测回,取其平均值为最后成果SD。
(2) GPS测量:在12台GSS1A型接收机中随机抽取3台,将其天线置于A,B,C观测墩上(强制对中),同步进行40 min GPS测量,然后解算出边长成果SG。
3. 成果对比
短边试验成果对比见表1。网
表1 短边试验成果对比表
边号
差值(SD-SG)/mm
AB
+
AC
+
BC
-
由表1可以看出:这批GSS1A型接收机本身没有问题,可以进行下一步的对比测量试验。

二、控制网试验网
控制网试验是在同一个控制网上分别用高精度大地测量和GPS测量测定网点的平面坐标和高程,将成果进行对比分析。
1. 试验地点
在长江三峡水利枢纽的某个主要建筑物的施工地区2 km× km的范围内,根据需要设置了10个点,由它们构成一个控制网,每个网点均建立了混凝土观测墩,墩顶埋设了不锈钢强制对中基盘。该试验场地开阔。
2. 试验方法
(1) 高精度大地测量方法
经优化设计,由10个点组成的控制网的最优网形结构如图2所示。这是一个边角网:观测方向54个(按照国家一等三角测量的精度要求施测);观测边长18条(使用ME5000精密测距仪施测)。以1,2号点为固定起算点,平差后算出各网点的纵横坐标XD和YD,网中最弱点的精度是:点位中误差为± mm;X坐标中误差为± mm;Y坐标中误差为± mm。网
图2 大地网
10个网点的高程均采用精密水准方法测定,施测精度达到国家一等水准测量的精度。各网点之间的高差不大,最大值约200 m,最小值约5 m。平差后各点高程成果为HD。
(2) GPS测量网
①在每个网点(测站)设置1台GSS1A型接收机,其天线采用强制对中法置于观测墩基盘上,共设置10台仪器。
②观测分为两个时段进行,每个时段观测1 h。第Ⅰ时段观测完毕,GPS仪器交换测站, h后进行第Ⅱ时段观测,重复设站率为2。
③观测成果的处理与平差计算采用武汉测绘科技大学编制的GPSA