沈陽北一路西延線快速路工程GPS平面控制網的建立

王洪義

【摘 要】本文介紹了沈陽北一路西延線快速路工程GPS平面控制網的建立，從控制網的布設、觀測到最后的數據處理及精度評定來闡述其建立的全過程，并得出結論--此網各項技術指標均滿足設計要求，最終成果可作為該工程的首級平面控制。

【關鍵詞】沈陽；快速路工程；GPS平面控制網；環閉合差

1 工程概況

受沈陽市建委委托，為沈陽北一路西延線快速路工程提供GPS基礎控制，項目東起云峰街，沿北一路一直向西，直到啟工街，全長約3.6公里。由于快速路工程線路以帶狀分布，因此控制網亦按帶狀布設，按《全球定位系統（GPS）測量規范》要求予以實施。根據工程需要GPS平面控制網按D級精度指標施測。快速路工程兩端各布設3個互相通視的GPS控制點，中間布設一對，滿足高架橋設計應用及日后的施工檢核應用。測量人員于2015年8月10日完成全部外業測量工作。

2 GPS平面控制網的布設

2.1 已有控制資料

沈陽市于98年-99年布設了二等GPS控制網，平面精度、邊長相對中誤差平均值為1：112萬，最弱邊中誤差1：70萬，最大點位誤差為2.2cm，平均值為1.2cm。最大方位角中誤差為0.55″，平均為0.29″，精度良好，可作為本次沈陽北一路西延線快速路工程GPS控制網的起算數據。平面控制網的坐標系統為西安80坐標系。

2.2 GPS控制點的選點與埋設

（1）點位選擇的原則

①所有新選點位均選擇在近路口，相對空曠，交通便利，有利于安全作業，便于安置接收設備和操作。

②所有點位遠離大功率無線電發射源，遠離高壓輸電線距離大于50m，附近沒有強烈干擾接收衛星信號的物體。

③相鄰點間距最短為270米。

（2）GPS點位埋設

點位選好后，按照規范中的標石埋設要求埋于地面，現場進行混凝土澆制，埋設對中標志，并做好點之記。

2.3 GPS平面控制網的布設

采用7臺GPS接收機進行同步靜態觀測， 共觀測了4個時段，每個時段觀測60分鐘。

沈陽北一路西延線快速路工程GPS平面控制網布設圖如下：

3 GPS外業數據采集及內業數據處理

3.1 GPS外業數據采集

（1）野外數據的采集使用7臺美國Trimble公司生產的R8-4型雙頻GPS接收機按靜態測量方式完成。根據GPS衛星星歷預報制定GPS外業觀測計劃。

（2）天線安置必須嚴格對中、整平，對點中誤差小于3mm，并使定向標志指向磁北。

（3）觀測時要求至少能鎖定4顆健康衛星信號，衛星截止高度角15度，同步觀測時間為60分鐘。

（4）在天線板上互隔120度的三處量取天線高，互差小于3mm，且前后各量一次取中數。

3.2 基線解算

每天觀測后，內業基線解算由Leica Geo Office基線解算軟件完成，COSA作為平差軟件，解算時全部解算出整周模糊度。個別基線經精化處理得到滿意結果，精化處理后4個時段的66條基線均得到雙差固定解。進行粗差探測，檢查同步環、異步環閉合差、復測基線閉合差，其中同步環閉合差、復測基線閉合差都在誤差允許范圍內。精度統計如下：

（1）31個同步環閉合差中最大的為0.8cm，限差為±1.3cm ，該閉合環為：B105-B101-LSZX，閉合環全長31014.337m 。

（2）41個異步環閉合差中最大的為3.8cm ，限差為±9.4cm ，該閉合環為：JDXY-B102-XZXY，閉合環全長18227.871m。

（3）13條復測基線中長度較差最大的1.0cm ，其允許值為±8.4cm，該基線為：LSZX-B105，其邊長為14037.165m。

3.3 GPS網平差

（1）本次三維無約束平差在WGS-84系統下進行，選擇位于測區六十中學（LSZX）已知WGS84坐標作為起算點進行三維無約束平差。精度指標見統計表1～2：

因此，我們可以認為，沈陽北一路西延線快速路工程GPS平面控制網的內符合精度良好。

（2）GPS網二維約束平差

二維約束平差的目的是將GPS基線向量觀測值及其方差陣轉換到國家或地方坐標系的二維平面（或球面）上，然后在國家或地方坐標系中進行二維約束平差。

沈陽北一路西延線快速路工程GPS平面控制網采用 "六十中學"、"經電學校"、"機電學院"和"行政學院"作為已知控制點進行二維約束平差。二維約束平4 結論

沈陽北一路西延線快速路工程GPS平面控制網進行二維約束平差后其最弱邊相對中誤差為1/268000，小于設計規定的1/40000，本網各項技術指標均滿足設計要求。 可作為沈陽北一路西延線快速路工程首級平面控制。

參考文獻：

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