海滄區地下管線GPS控制網的布測與精度分析

◎ 廈門海滄市政建設管理中心 楊五一

1 前言

本文結合廈門海灣型城市發展特點和交通發展的方向及相關策略下，海滄作為中國面向世界開放和海峽兩岸合作交流的縮影，面對新一輪跨越式發展，海滄重新定位今后的發展戰略思路，構建外向型、多功能、現代化的廈門城市副中心的基本框架；越來越多的工程建設項目上馬，而這些工程項目的施工，在使城市美麗宜居的同時，也帶來較多的安全隱患。為避免施工過程中市政地下管線損壞帶來的諸多不便，迫切需要建立城市地下管線信息系統，為滿足海滄區地下管線信息管理系統的需要，查明海滄區地下管線的敷設狀況，為此，本文結合相關項目，以探測地下管線位置為題，探討其GPS控制網的布測及精度分析的問題。

2 控制網的布設與觀測方案

2.1 控制網的布設

地下管線GPS控制網的布設是平面控制測量工作的第一道工序，同時首個工序的操作好壞，會直接影響控制測量工作的觀測精度。在實際選點中，由于已有的6個C等GPS點分布不盡理想，加上Ⅰ級導線需要布設在道路上，因此為了確保Ⅰ級導線圖形強度，保證導線結點間長度符合規范要求，我們根據技術設計書專家論證和甲方的意見，在設計28個GPS點的基礎上，增設了3個點，共埋設31個GPS點，保證了Ⅰ級導線的首級控制分布更加均勻，以提高Ⅰ級導線測量的點位精度。

最終選定的GPS點符合下列要求：

①首先必須把點位選在土質堅實、穩固可靠的地方或一些穩定的建筑物上面，且便于尋找、保存和引測。盡量避免大面積水域，已減弱多路徑誤差的影響。

②用數字水準儀作業，同時要避開附近的電磁場干擾，保證信號的接收。一般要有1～2個通視方向。

③點位周圍便于安置接收設備和操作，視野開闊。被測衛星的地面最好高度角要大于10～15°。

GPS點選定之后，在點位標記。并為點編號順序，例如：GPS1、GPS2、GPS3等。個別地方點的編號順序不一致，是由于根據導線網布設的需要，為保證圖形強度，在導線選點時補選造成的。

經外業踏勘選點之后，共選定GPS點37個點。其中新點31個，C級控制點聯測6個。由31個新點與6個舊點組成，較均勻地分布在海滄區。其圖形如下：

2.2 觀測方案

本次觀測采用六臺ASHTECH Z-12 CGRS 雙頻GPS接收機(標稱精度為±(5 mm+1ppm)及Choke Ring 天線（表2），和4臺TRIMBLE5700接收機。測前要對接收機及其附件全部進行了檢測和檢查，全部符合作業技術指標和要求。

本次觀測共觀測37個點，其中新點31個，C級控制點6個（圖9）。第一階段采用六臺ASHTECH Z-12 CGRS雙頻GPS接收機(標稱精度為±(5 mm+1ppm)及Choke Ring 天線，由于無線電干擾影響，每天根據前一天的觀測參數作調整，同時新增GPS點，在第二階段的觀測采用4臺TRIMBLE5700接收機，同步環由4個測站組成。

3 GPS控制網的數據處理與精度分析

3.1 坐標系統

本次GPS控制網采用的坐標系統為92廈門坐標系。起算點坐標成果(56黃海系，92廈門坐標系)表1：

表1

表2

3.2 GPS數據處理：

使用廣播星歷，采用TGO1.63軟件對所有觀測數據進行了處理。數據處理步驟為先由原始觀測數據轉換成Rinex文件；再查看每個時段每測站觀測文件的天線高信息，如果測得的是斜高，則一定要轉換成直高，這時需要知道天線型號的參數。接下來進行基線處理參數設置、基線處理、平差參數設置、自由網平差、約束平差。

基線解算結果：獨立基線解算條數134條。計算結果如表2所示（由于數據保密原因，僅列部分）：

環閉合差報表如表3所示：

四等GPS網精度統計（WGS84系統）如表4所示：

表3

表4

由以上表格數據可知，GPS觀測及得到的基線結果、環閉合差結果都超過了技術設計要求，所得到的最終WGS84坐標和92廈門坐標具有很高的可靠性和精度。

4 結論

海滄區地下管線GPS控制網測量嚴格按照規范要求進行，數據處理及坐標轉換正確，最大點位中誤差為±0.99CM，遠小于限差±5CM。說明平面測量成果精度較高，能夠滿足海滄區地下管線探測的需求，最后采用的約束平差的坐標為廈門92坐標系成果，適合海滄區工程控制的使用。