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1、城区D级GPS静态控制网设计与实施贺小星1，周世健1,2（1.东华理工大学测绘工程学院，江西抚州344000； 2江西省科学院，江西南昌330029） 摘要：讨论了城区D级GPS控制网的建立以及数据后处理的相关问题，采用TEQC软件对GPS观测数据进行 预处理，以HD2003软件包进行基线处理及网平差，对基于坐标模式的联合网平差作了一些探讨。 关键词：GPS控制网；联合平差；数据处理 中图分类号：P2207文献标识码：ADesign and implementation of D- Grade GPSControl Network of Poyang CountyHE Xiao-xingi,
2、ZHOU Shi-jiani2（l.School of Geological Science and Surveying Engineering,East China Institute of Technology, Jiangxi Fuzhou 344000 PRC;2. Jiangxi Academy of Sciences, Jiangxi Nanchang 330029 PRC）Abstract: It discussed related issues of the establish method and data processing of Poyang county D-grad
3、e GPS control network. Using TEQC software pre-process GPS observation data, with HD2003 processing the baseline and network adjustment, some discussion about combined Network Adjustment based on coordinates are maded.Key words: GPS control network, Combined Network Adjustment, Data Processing0引言测绘学
4、科是较早应用GPS技术的领域之一，GPS最初主要应用与高精度的大地测量和 变形监测1。近十几年来随着各种模型（如电离层、对流层）的相继建立与不断的精化模型, 以及全球参考框架的更新，整周模糊度的求解算法的改进，极大的提高了GPS定位的精度与 可靠性；同时GPS测量采用标准数据格式RINEX，对原始数据格式进行统一，使数据处理结 果更加精确可靠；此外为了对不同观测数据进行联合处理，又产生了数据解文件的标准格式 SINXE，有效的减弱系统误差；最后，高精度GPS精密后处理软件的不断发展以及定位算法 的改进，进一步提高了 GPS测量定位的精度。使GPS技术得到充分的应用，尤其是经典的 GPS静态测量
5、方式，在各级测量控制网的建立上，GPS定位技术已基本上取代了常规测量手 段。本文以一城区一个D级GPS静态控制网为例，介绍控制网的建立、数据采集以及事后数 据处理并做了一些探讨。1 GPS静态控制网的建立1.1 GPS控制网概述控制网是指按一定原则布设的相互联系的一系列固定点所构成的网，并按一定技术标准 测量网点的坐标，建立各等级的大地测量控制网是为了精密确定地面点的位置和高程。GPS 控制网建立的主要目的是构建高等级控制，进行基准的传递。传统测量建立控制网的方法受测区的环境影响较大，数据后处理繁琐；而且传统的控制 网不能同时获得平面和高程的数据，限制了其应用。与常规的测量方法相比，GPS定位
6、技术 具有精度高、速度快、费用省、操作简便、全天候作业等优点习。1.2 GPS控制网的精度及等级GPS网的精度，主要取决于网的用途，其精度指标，通常均以网中相邻点之间的距离误差来表示，其形式为:其中，b表示网中相邻点间的距离误差（mm）, a表示与接收设备有关的常量误差（mm）, b 表示比例误差，d表示相邻点间的距离（km）。常用各级GPS控制网的等级及精度标准如表1。表1 GPS控制网的等级及精度标准类别测量类型常里误差D/mm比例误差pp /ppmA地壳形变测量或国家高精度GPS网50.1B国家基本控制测量31C控制网加密，城市测量，工程测量105D控制网加密，城市测量，工程测量1010
7、E控制网加密，城市测量，工程测量1044观测时段长度平均设站数数据米样间隔2h215s点位几何图形强度因PDOPV6实际操作中数据处理的步骤：（1）对观测数据进行质量检验，探测粗差。为确保GPS数 据观测质量，采用TEQC软件对获得的野外观测数据进行质量检验，对不合格的数据进行处 理及重测；（2）基线处理采用ZHD软件包，测区内长基线可适当使用高精度GPS后处理软 件解算基线向量；（3）网平差。本例采用由3个大地四边形构成的边连网为例，网形如图2,网平差结果（见表3、表4、表5），可见平差结果满足相应控制网的精度要求。图2所采用实例的网结构图“点名正咼（m）中误差（mm）PY0443.9096
8、3.5PY0855.86103.4PY0933.51134.0PY1229.94722.3PY1625.25832.2PY1751.18443.1表3高程拟合平差结果表4部分基线精度估计结果基线名DX(m)DY(m)DZ(m)距离中误差改正数（m）改正数（m）改正数（m）改正数（m）改正数（m）PY04-PY08.278010487.17373282.92303129.757411426.01320.0060-0.00130.0030-0.0010-0.00061:1894528PY04-PY09.2780-5592.4408-465.9094-4040.06977242.13930.0055
9、0.00020.00100.0044-0.00271:1314104PY04-PY12.27816438.70049335.7481-9692.041914918.06730.0055-0.00070.0013-0.00600.00441:2718513PY04-PY16.2782-1187.52066465.0148-11203.861012989.73150.00530.00150.00600.0044-0.00101:2464446PY04-PY17.2780-8137.21873144.2204-11422.370514372.57800.00780.0020-0.0008-0.000
10、5-0.00091:1851371表5网精度估计结果点名纬度经度椭球高(m)点位中误差PY0429:31:58116:39:2643.90960.00420.00180.00170.0035PY0829:33:54116:32:4355.8610.00430.00150.00200.0034PY0929:29:27116:42:5233.51130.00540.00220.00200.0045PY1229:25:56116:33:1729.94720.00280.00110.00120.0023PY1629:25:00116:43:0351.18440.00260.00100.00100.00
11、22PY1729:24:51116:43:0351.18440.00600.00230.00210.0051PY1929:22:41116:33:4429.68050.00340.00120.00130.00294结论GPS作为一门新兴的技术，已基本取代了传统测量，随着一些误差模型(对流层改正模型、 电离层改正模型)的建立与精化以及定位定轨的技术发张，尤其是星载GPS无线电掩星技术的 发展，使GPS测高的精度得到提高，GPS技术已能满足各级高控制网的精度要求，尤其在远 距、离大规模控制网中，GPS体现着巨大的优势。大规模的控制网必然会涉及到不同期、不 同类型的观测数据，通过IGS提供的RINE
12、X、SINEX标准文件格式，既可以克服不同接收机 数据之间的联合处理，也可以实现不同类型的原始数据的联合处理,从而可以实现GPS网观测 结果与常规观测的联合平差，由传统的基于基线向量模式发展到基于坐标模式的网平差，扩 展了 GPS控制网的应用范围。同时与存在一些问题，如不同类型的数据使用的基准不一致， 存在系统偏差，以及在联合网平差时如何定权等，有待做进一步的研究。参考文献：1 李征航，黄劝松.GPS测量与数据处理M.武汉:武汉大学出版社,2005.2 于立国，毛继军.GPS技术在高等级城市控制网中的应用J.测绘通报,2005,(9):26-28.韦志文.GPS控制网的布设与数据质量保证的探讨J.大地测量与地球动学,2007,(S1):52-55.4 邱春霞，董乾坤.GPS控制网外业资料分析与质量控制J.测绘通报,1999,(10):25-27,40.5 余文坤，戴吾蛟基于TEQC的GNSS数据质量分析及预处理软件的设计与实现J.大地测量与地球动力学,2010,(5):81-85.
某城区D级GPS静态控制网设计与实施
