周口市D级GPS三维空间大地控制网数据处理分析

发布时间:2021-06-19 11:42:55

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 周口市 D 级 GPS 三维空间大地控制网数据 处理分析 作者:丁健 来源:《现代商贸工业》2011 年第 11 期 摘 要:GPS 技术由于能独立、快速的确定地球表面空间任意点的位置,并且其相对定位 精度较高,因此从军事和导航的目的迅速被扩展应用于控制网建设,利用 GPS 技术建立的控 制网称为 GPS 空间大地控制网。由于采用 GPS 测得的大地高精度不够以及采用不同方法确定 的大地水准面差距或高程异常的精度的制约,GPS 水准的精度不高,故采用常规水准仪进行测 量测量,配合开展高程拟合。阐述了 D 级 GPS 三维空间大地控制网的测量数据处理过程。 关键词: 控制网;D 级 GPS;三维空间大地控制网;数据处理 中图分类号:F49 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2011)11-0246-01 1 项目概述 第二次全国土地调查急需采用最新的覆盖周口市行政区的控制测量基准。2008 年初,周 口市国土资源局决定首先启动周口市 D 级 GPS 三维空间大地控制网建设项目。利用 GPS 技术 精度高、速度快、效率高、成本低的优点建设覆盖全市的三维空间大地控制网。 2 项目目的 建立周口地区地心坐标参考框架,获取 WGS-84 坐标;建立周口地区地理空间信息基准框 架。 求得周口地区 WGS-84 坐标系与 1980 西安坐标系和 1954 年北京坐标系的转换参数,获取 周口地区 D 级 GPS 基础控制网的 1980 西安坐标系坐标和 1954 年北京坐标系坐标。 3 GPS 数据处理 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 3.1 数据整理与格式 以年积日为单位,采用 RENEK 文件 格式,整理观测数据;观测数据使用 Smart6100IS 随机软件 SpectrumSurvey3.23 进行数据转换,完成数据格式交换。 3.2 精密星历 采用精密星历进行基线解算,精密星历数据通过 Internet 网,从 IGS 中心获取。 3.3 天线高归算 采用外业输入的斜高,由 TGO1.62 软件将天线高统一归算至 L1 相位中心位置,在基线解 算时由 TGO1.62 软件归算至标石标志面。 3.4 参考框架与参考历元 参考框架与参考历元和国家 2000GPS 大地控制网的参考框架与参考历元保持一致,即参 考框架为 ITRF97,参考历元为 2000.0。 3.5 使用软件 数据处理及*差均使用 TGO1.62GPS 数据后处理软件。 3.6 主要参数设置 数据采样间隔:15 秒;采用标准气象改正;加电离层改正;人工剔除周跳;卫星截止高 度角 15 度;PDOP 值≤6;有效观测卫星总数≥4 颗。 4 基线解算 使用 TGO1.62GPS 数据后处理软件进行基线解算,人工剔除周跳,获取精确的基线解算结 果,*差使用双差固定解基线。 本网共获得 1102 条固定解基线,基线长度最大值 26153 米,最小值 1070 米,*均值 8377 米;RMS 值最大 0.020 米,最小 0.003 米,*均 0.011 米。 GPS 网基线长度精度 (b×d) 式中:σ 为标准差,mm; a 为固定误差,≤10mm; 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn b 为比例误差系数,≤10ppm; d 为实际*均边长,km。 4.1 独立基线 基线处理后,择优选取独立基线 439 条,相邻点间基线长度最大值 19697 米,最小值 1070 米,*均值 5951 米;RMS 值最大 0.020 米,最小 0.003 米,*均 0.010 米。 GPS 网相邻点间基线长度精度 (b×d) 式中:σ 为标准差,mm; a 为固定误差,≤10mm; b 为比例误差系数,≤10ppm; d 为相邻点间距离,km。 表 1 独立基线 RMS 值统计 RMS 值(m)条数所占百分比 RMS≤0.010m27362.2% 0.010m<RMS≤0.020m16637.8% RMS>0.020m00 4.2 复测基线 复测基线的长度较差 ds,两两比较应满足 ds≤22σ=170.8mm。 表 2 GPS 网复测基线均满足限差要求 长度较差最小(m)最大(m)*均 ds00.0370.006 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 4.3 同步环 基线解算时共生成最简三边同步环 431 个,均满足限差要求: WZ≤23/5σ=42mm。 4.4 异步环 基线解算时共生成最简三边异步环 27 个,异步环闭合差满足: (n=3) WZ≤3nσ=314mm(n=3)。 5 高程拟合 高程拟合时,纵横轴误差较小,基线相对精度较高,拟合高程误差最大值为 0.059m,最 小为 0.029m,*均值为 0039m。以上数据表明,高程拟合精度良好,符合相关技术要求。 6 四等水准观测及*差 四等水准网*差使用河南省测绘局研制的《等级水准网*差系统 V2.0》软件,进行大地 水准面不*行改正后严密*差,高程系统采用 1985 国家高程基准。闭合环闭合差、附合路线 闭合差均满足 GB12989-91《国家三、四等水准测量规范》的四等水准精度要求。 7 结语 周口市 D 级 GPS 三维空间大地控制网网*差中,WGS-84 坐标系网*差、1980 西安坐标 系网*差及 1954 年北京坐标系网*差成果精度均符合 GB/T18314-2001《全球定位系统 (GPS)测量规范》及《周口市 D 级 GPS 三维空间大地控制网技术设计书》的要求;四等水 准网*差成果精度满足 GB12989-91《国家三、四等水准测量规范》及《周口市 D 级 GPS 三维 空间大地控制网技术设计书》的要求。 参考文献 [1]陈向阳.基于小波分析的 GPS 基线向量精化技术

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