旌德县D级GPS网的建立与精度分析

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[摘要]随着GPS卫星定位技术的日益完善，它在很多行业中已得到了广泛应用。通过在旌德县的应用实践，介绍了gps卫星定位技术在控制测量方面的应用及相关精度分析情况。

[关键词]GPS控制网 卫星定位技术 高程拟合 精度分析

[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-221-1

0前言

旌德县位于皖南山区地形变化起伏较大，在测区内进行水准测量难度较大。本次D级GPS控制测量采用高程分区拟合方法计算控制点高程坐标。本次利用GPS技术施测D级GPS点87个，本测区坐标系统为1980西安坐标系，投影方式为高斯克吕格投影。高程系统采用1985国家高程基准。为满足城镇测量需要选取投影带中央子午线为118°30′，3°分带投影。选择2005年安徽省统一施测的1980西安坐标系下的C级GPS点9个，位于旌德县行政区域外的C级GPS点有6个，其余3个C级GPS点位于旌德县区域内。该9个C级GPS点的高程系统均为1985国家高程基准。

1控制网布设

根据测区的地理特点和已知点的分布情况，拟以华东、华中区域大地水准面精化C级GPS点：仙源、大溪点、方塘 、版书、俞村中学 、彭家、瑶台、烈士陵园、谭家桥9个点为起算点，布设87个D级GPS点。D级GPS点间平均距离5公里， 采用网连接方式构成控制网。控制网设计方案如下图所示：

2外业数据采集

采用南方S86-T双频GPS接收机7台进行数据采集，其静态标称精度为： （4㎜+1？Dppm）mm （D以公里为单位）观测要求如下：卫星截止高度角= 15°；同时观测有效卫星数≥4；有效观测卫星总数≥4；观测时段数≥1.6；时段长度≥60min；采样间隔为5s～15/s。

3外业观测成果数据处理

D级GPS网共测量321条基线；平均边长4.89km；最长边16.3 km；最短边1.3 km。重复基线144条；同步环78个；异步环4533个。最弱边相对误差1/460177。最弱点点位中误差±3.3mm。其他项精度统计见D级GPS控制网精度统计表。

4高程拟合计算

高程拟合采取分区拟合方法将整个测区分成东西两个分区。拟合模型内符合精度中误差最大值±31mm，拟合后高程残差中误差最大值±8.9mm。拟合高程中误差最大值±5.4mm。东西部两个分区重叠区域共有35个D级GPS点，其中高程互差在1 cm～3cm

之间的有30个点；高程互差在3 cm～5cm之间的共有5个点且该5个点位于重叠区域边缘。具体高程互差及高程拟合分区情况详见下图。

5小结

⑴应用GPS卫星定位技术施测控制面积大、等级高的控制网，效率高、精度高。

⑵观测前应根据已有的资料，进行卫星可预报分析，做好GPS网布设方案。

⑶在高差变化复杂，地形起伏较大地区采用高程分区拟合方法可提高控制点高程精度及精度的可靠性。本控制网高程拟合精度可达五等水准测量精度。

参考文献

[1]许绍铨，张华海，等。GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，1998.

[2]许其凤。GPS卫星导航与精确密定位[M].北京：出版社，1994.

[3]邵自修。工程测量[M].北京：冶金工业出版社，1991.

[4]孔祥元，梅是义。控制测量学[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，1996.