利用GPS靜態(tài)相對定位技術(shù)測定測區(qū)首級網(wǎng)

趙 波

穆棱市國土資源局

利用GPS靜態(tài)相對定位技術(shù)測定測區(qū)首級網(wǎng)

趙 波

穆棱市國土資源局

利用GPS技術(shù)進行地籍控制測量，從精度上看（平面相對定位精度較高，高程定位精度較低，但地籍測量的特點是對高程精度的要求亦不高），是完全可行的。考慮到我國各個城市一般都有傳統(tǒng)的測量控制網(wǎng)及成果數(shù)據(jù)，且地籍測量單位的常規(guī)測量儀器設(shè)備及技術(shù)力量仍應(yīng)充分發(fā)揮其作用，因此在目前條件下，用GPS建立測區(qū)二、三等首級平面控制網(wǎng)或用GPS與傳統(tǒng)大地測量組成混合網(wǎng)，然后在城市街道、房屋密集和測量選點發(fā)生困難的地方，用PTK技術(shù)進行加密，是比較現(xiàn)實與合理的。

GPS靜態(tài)；相對定位；技術(shù)；測定；測區(qū)；首級網(wǎng)

利用GPS技術(shù)進行地籍控制測量，從精度上看（平面相對定位精度較高，高程定位精度較低，但地籍測量的特點是對高程精度的要求亦不高），是完全可行的。考慮到我國各個城市一般都有傳統(tǒng)的測量控制網(wǎng)及成果數(shù)據(jù)，且地籍測量單位的常規(guī)測量儀器設(shè)備及技術(shù)力量仍應(yīng)充分發(fā)揮其作用，因此在目前條件下，用GPS建立測區(qū)二、三等首級平面控制網(wǎng)或用GPS與傳統(tǒng)大地測量組成混合網(wǎng)，然后在城市街道、房屋密集和測量選點發(fā)生困難的地方，用PTK技術(shù)進行加密，是比較現(xiàn)實與合理的。

一、控制點及其精度

地籍控制測量包括基本控制測量和地籍圖根控制測量。基本控制點包括國家平面控制網(wǎng)各等級的大地控制點、城市地籍控制網(wǎng)二、三、四等控制點和一級控制點（小三角點和導(dǎo)線點）。以上各等級控制點均可作為地籍測量的首級控制。地籍圖根控制點包括圖根控制點、相片控制點和供恢復(fù)地籍界址點的控制點。

基本控制點和地籍圖根控制點的精度要求可以表述如下：

（1）相鄰基本控制點的相對點位中誤差為0.00005×M（m）（M為地籍圖比例尺分母）。

（2）地籍圖根控制點相對于鄰近基本控制點的點位中誤差為0.0001×M（m）。基本控制點和地籍圖根控制點的密度依地籍圖比例尺而定，每幅圖埋石點為2～4個點。

城鎮(zhèn)地籍控制測量應(yīng)遵循從整體到局部和分級布網(wǎng)的原則，并盡可能利用城市已有控制網(wǎng)。城鎮(zhèn)地籍控制網(wǎng)可采用三角測量、三邊測量或?qū)Ь€測量等方法，建立三角網(wǎng)、測邊網(wǎng)，邊角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)。

一級地籍控制測量包括一級小三角測量和一級導(dǎo)線測量，它是在國家平面控制網(wǎng)和城鎮(zhèn)地籍控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上施測的，作為首級控制，它又是地籍圖根控制測量的基礎(chǔ)。

地籍圖根控制點可采用導(dǎo)線測量，三角測量和交會測量等方法施測，其作用是直接供測圖使用，并用來恢復(fù)界址點。

二、GPS區(qū)域控制網(wǎng)建立原則與技術(shù)設(shè)計

1.GPS區(qū)域控制網(wǎng)建立的原則

網(wǎng)點便于GPS快速靜態(tài)、實時動態(tài)定位技術(shù)在以后測繪工作中的使用。因此，從GPS快速靜態(tài)、實時動態(tài)定位技術(shù)的角度出發(fā)，控制網(wǎng)點每20～25km—個，即每萬平方千米16～25個；網(wǎng)的精度按GPSC級或D網(wǎng)級施測；網(wǎng)點髙程按三等水準(zhǔn)施測。

2.GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計

GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計是一項基礎(chǔ)性的工作。這項工作應(yīng)根據(jù)網(wǎng)的用途和用戶的要求來進行。其主要內(nèi)容應(yīng)包括精度指標(biāo)的確定和網(wǎng)的圖形設(shè)計等。

（1）GPS測量的精度指標(biāo)

精度指標(biāo)的確定取決于網(wǎng)的用途，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)用戶的實際需要和可以實現(xiàn)的設(shè)備條件，恰當(dāng)?shù)剡x定GPS網(wǎng)的精度等級。精度指標(biāo)通常以網(wǎng)中相鄰點之間的距離誤差mR來表示。

（2）網(wǎng)形設(shè)計

GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計就是根據(jù)用戶要求，確定具體的布網(wǎng)觀測方案，其核心是如何高質(zhì)量低成本地完成既定的測量任務(wù)。通常在進行GPS網(wǎng)設(shè)計時，必須顧及測站選址、衛(wèi)星選擇、儀器設(shè)備裝置與后勤交通保障等因素。當(dāng)網(wǎng)點位置、接收機數(shù)量確定以后，網(wǎng)的設(shè)計就主要體現(xiàn)在觀測時間的確定，圖形構(gòu)造及各點設(shè)站觀測的次數(shù)等方面。現(xiàn)以4臺接收機為例，建立一個由17個點組成的GPS網(wǎng)。需注意，布網(wǎng)方案不是唯一的，實際工作中可根據(jù)具體情況靈活布網(wǎng)。

三、布網(wǎng)方案

GPS控制網(wǎng)的布設(shè)，既要滿足遠景發(fā)展，又要滿足近期規(guī)劃及目前數(shù)字化地籍測量圖根加密的需要。本著確保精度，速度快，費用省的原則，采用分級布網(wǎng)方式：

（1）首先確定四等首級控制網(wǎng)。

（2）然后以首級3網(wǎng)點為基礎(chǔ)，在近期規(guī)劃區(qū)和數(shù)字化地籍測圖范圍布設(shè)GPS導(dǎo)線網(wǎng)，按常規(guī)級導(dǎo)線（平均邊長約300m的密度）精度布測控制點，作為GPS加密控制網(wǎng)（以下簡稱加密網(wǎng)）。

（3）首級網(wǎng)。以某測區(qū)首級網(wǎng)為例，其中以1～3號國家一等三角點作為聯(lián)測起算點，利用三臺雙頻GPS接收機同步觀測，以邊連、點連混合方式連續(xù)構(gòu)成整體網(wǎng)，這樣構(gòu)網(wǎng)便于組成較多的同步環(huán)、異步環(huán)及復(fù)測基線，具有較強的幾何強度和多余觀測。

（4）加密網(wǎng)。采用兩臺接收機同步觀測，每次觀測均從已知點或已測點出發(fā)，連續(xù)推進，形成全封閉結(jié)點導(dǎo)線網(wǎng)，這樣構(gòu)網(wǎng)可以組成較多的異步環(huán)和多余觀測，用以檢核GPS點的可靠性。

四、相對定位

相對定位是利用兩臺以上的GPS接收機分別在不同的測站上，同時觀測'同一組衛(wèi)星（即同步觀測、用相位法計算獲得測站點之間的三維坐標(biāo)差△x、△y、△z（稱為基線向量），從而確定待求點之間相對位置的方法。

五、快速靜態(tài)定位技術(shù)的作用

在GPS控制網(wǎng)區(qū)域內(nèi)，可按實際測量工程的需要，用兩臺或兩臺以上儀器按多邊形附合網(wǎng)、多邊形閉合網(wǎng)、輻射狀星形網(wǎng)方式進行野外施測。這些簡化的布網(wǎng)方法將使工作效率大大提髙。

在求解所施測點位坐標(biāo)及海拔高程時，將野外觀測數(shù)據(jù)預(yù)測區(qū)周圍原GPS網(wǎng)點數(shù)據(jù)（基線解及坐標(biāo)）一起進行內(nèi)業(yè)處理，再采用曲線或曲面擬合方法即可求解出施測點的坐標(biāo)及海拔高程。

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