利用GPS建立校園控制網

許江濤 何有生

摘 要：為了滿足新校區測量相關專業學生測量實訓的迫切需要，亟需建立校園控制網。控制網的建成，可以滿足地形測量、工程測量、地籍測量、數字化測圖等校內實訓的要求，解決了測量實訓中的大難題。

關鍵詞：GPS靜態測量；校園控制網；分析

1 靜態測量簡介

GPS靜態測量，是利用測量型GPS接收機進行定位測量，主要用于建立各種級別的控制網。進行GPS靜態測量時，假定GPS接收機的天線在整個觀測過程中的位置靜止不動，在數據處理時，將接收機天線的位置作為一個不隨時間的改變而改變的量，通過接收到的衛星數據的變化來求得待定點的坐標。基于GPS高精度、全天候、高效率、操作簡便等優勢，因此選擇利用GPS建立校園控制網。

2 測區概況

測區位于焦作市新區碧蓮路以北，近似長方形（東西長、南北寬），該區域屬于平原，地表平坦，平均海拔85米。根據測區校園形狀、面積和測量實訓需要，擬在測區內布置控制點14個，控制點密度分布盡量均勻。

3 控制網相關參數

GPS-E級網主要用于中小城市城鎮及測圖、地籍、土地、信息、房產、物探、勘測、建筑施工，等控制測量。本控制網精度，以2001年國家質量技術監督局發布的《全球定位系統（GPS）測量規范》E級網要求為準，即平均距離0.2-5Km，固定誤差a≤10mm，比例誤差b≤2ppm。平面坐標采用1954北京坐標系，高程系統為1985年國家高程系統。為求得GPS點的平面坐標應在地面坐標系中選定起算數據和聯測地方控制點若干個。為了求得GPS網點的正常高應進行水準測量的高程聯測。綜合考慮多種因素，設計并布設了如下GPS控制網，該GPS控制網采用邊連式，以便有較多的重復基線和較好的幾何強度。（見圖1）

4 GPS外業觀測

外業采用4臺套南方S86雙頻接收機進行觀測，觀測前期使用配套GNSSpro數據處理軟件進行星歷預報，確保衛星顆數及PDOP值都滿足要求。并據此編制了GPS接收機作業調度表。GPS控制測量各測站應滿足下列要求：觀測模式設為靜態觀測，衛星截止高度角≥15°，有效觀測衛星顆數≥4，觀測時段長度≥60min，時段數≥1，數據采集間隔20s，天線安置對中誤差≤1mm，兩次丈量天線高之差≤3mm，PDOP≤8，任一衛星有效觀測時間≥15min。

注意事項：網形布設時應注意外圍不能有豁口，至少留一個通視方向。靜態觀測過程中，如發現儀器未嚴格對中，也不準重新調儀器，觀測中不準重新開機，開機關機聽從調配。接收機周圍不使用干擾衛星信號的通訊設備，以減弱誤差，接收機周圍應當視野開闊，削弱多路徑誤差。每天觀測結束后，應及時將數據轉存至計算機上并備份。

5 靜態觀測數據處理

數據處理使用南方S86配套的軟件GNSSpro，使用該軟件可以完成數據處理、報告輸出。此外需注意基線解算應滿足：起算點的單點定位觀測時間，不宜少于30min。解算模式可采用單基線解算模式，也可采用多基線解算模式。解算結果，應采用雙差固定解。當觀測數據不能滿足檢核要求時，應對成果進行全面分析，并舍棄不合格基線，但應保證舍棄基線后，所構成異步環的獨立基線的觀測總數，不應少于必要觀測基線的1.5倍，否則，應重測該基線或有關的同步圖形。外業觀測數據檢驗合格后，應對GPS網的觀測精度進行評定。

6 結束語

經過實際驗證，布設的控制點能較好控制整個校園，為測量實訓及相關教學提供了便利。由于控制網點與部分高等級控制點進行了聯測，控制網成果也可用于科研與生產。

參考文獻

[1]呂彩明.GPS技術在校園控制測量中的應用與探討[J].測繪與空間地理信息，2009（05）.

[2]龍洋，許江濤.CORS系統的技術特點及應用現狀[J].山西建筑，2012（05）.

[3]高雅萍，宋皚雪.校園GPS實驗網的建立研究[J].成都理工學院學報，1999（03）.

[4]王天倉，張照杰.GPS控制網的布設原則及優化設計探討[J].測繪通報，2009（06）.