1、索佳测绘仪器贸易（上海）有限公司- 1 -索佳文档索佳单频静态 GPS 在安徽省合肥市城区控制测量应用一、测区概况 合肥市位于安徽省西南部，万河上游。测区内平均高程为海拨 121 米。主要河流有赵河和潘河并在测区东南部交汇，给测绘工作带来一定困难。测区内道路成网，县乡道路纵横交错，四通八达，省道豫 49 自北向南纵贯测区，省道 2324 横穿东西，交通便利，便利了测绘工作的开展。测区包括城区及其附近地区，测区控制范围大致位于东经 1131221-1131930，北纬 390013-390142之间，面积为 96KM2。测图范围大致为东经1135359-1125831，北纬 390135一 33
2、0542，面积为 36.75KM2,合1：1 于图幅 147 幅。二、作业依据和已有测绘资料 1.中华人民共和国建设部标准全球定位系统城市测量技术规程。 2.国家测绘局颁布的全球定位系统（GPS）测量规范（CH2001-92 ）。3、CHl002-95测绘产品检查验收规定。4、CHl003-95测绘产品检查评定标准。5、合肥市 1：1000 比例尺航测数字化成图测绘工程技术设计书三、坐标系的选择 测区平均高程 85m，中央子午线精度为 117，测区投影分带为 6带的第 20 带，3带的第39 带。GPS 网的平面坐标系统选用 54 北京坐标系，高程采用 85 黄海国家高程基准。 四、仪器设备和
3、软件 GPS 控制测量采用索佳公司的 STRATUS 型 GPS 测量系统，为 12 通道单頻接收机，其静态相对定位精度为： 静态基线 （5mm +1ppmD） 高 程 （10mm+2ppmD） STRATUS 型 GPS 测量系统配备有 Planning 星历预报软件（可预报 30 天内测区各测点一天24 小时的卫星分布状况及健康状况）、Spectrum Survey 后处理解算软件（包含数据传输、基线向量处理、GPS 网平差软件、多种 GPS 数据格式转换等功能），完全能满足 GPS 控制测量数据处理的要求。 GPS 实测和数据处理时采用的其它设备移动电话、计算机和必要的交通工具等。 五、
4、四等（或 D 级）GPS 网的设计和观测 1GPS 布网 充分利用 GPS 测量的优点，实测 GPS 控制点 45 个，其中已知点 4 个，未知点 41 个，组成最小同步环 135 个，多边形异步环 8 个（计算选取）。独立基线 54 条，其中必要基线 44 条，多余基线 10 条，平均重复设站数为 1.7/站。多于规范规定的 1.6/站。 索佳测绘仪器贸易（上海）有限公司- 2 -索佳文档2GPS 观测 在实际外业观测过程中,使用 7 台 STRATUS 型 GPS 接收机,同时在三个 GPS 点上进行观测, 有效观测卫星数7 颗, 时段长度60 分钟,如果有的点不搬站, 则不关机，以保证尽
5、可能长的时段长度。丈量天线高度, 均从天线的三面丈量三次, 在三次较差不大于 3mm 时,取平均值为最后结果。结束观测时, 再丈量一次天线高, 以作校核。 在观测过程中, 自始至终有人值守, 并经常检查有效卫星的历元数是否符合要求,否则及时通知其它两台仪器, 延长时段时间, 以保证观测精度。 实际上在观测过程中，STRATUS 型 GPS 接收机电量充足，接收信号稳定，卫星数大都保持在 7-8 颗，有时高达 10 颗以上，为后面的平差处理之顺利进行打下了良好的基础。 六、外业数据处理及检核 1.外业数据处理 外业观测后及时输入计算机, 并进行外业数据的检查。根据自动处理基线向量的结果，检查基线
6、向量方差比(Ratio)、中误差(rms)以及天线高等, 方差比 2 ,中误差20mm,参与解算的向量均符合要求。 2.外业观测质量的检核 根据GPS 规范要求，各级 GPS 基线精度计算公式如下 = 按 D 级控制网精度要求，取 a10mm b10ppm D=4.65Km（平均基线边长）代入上式，经计算得： =47.60mm (1) 同步环检验 根据GPS 规程要求，其坐标分量应分别6ppm(1/166666)；全长闭合差应10ppm(1/100000)。经检核全长闭合差最大为 3.50 ppm(1/285650)(同步环 2)，最小为 0.10 ppm(1/9847169) (同步环 20
7、), 均符合要求。请参见附表 1(同步环.txt）。 (2)异步环检验 坐标分量闭合差 Wx=Wy=Wz3 n=3 Wx=Wy=Wz247.3mm n=4 Wx=Wy=Wz285.6mm n=5 Wx=Wy=Wz319.3m 异步环全长闭合差: W3 n=3 W428.4mm n=4 W494.7mm n=5 W553.1mm 索佳测绘仪器贸易（上海）有限公司- 3 -索佳文档抽取独立基线异步闭合环 8 个,经检查其 4 条基线全长闭合差最大为 407mm，最小为16mm，远小于规定的 494.7mm,符合要求。结果参见附表 2（ 异步环.txt ）。 七.平差计算 基线处理成功后，即可进入软
8、件的网平差界面，进行 WGS-84 坐标系下的自由网平差及三维约束网平差。 1.GPS 点 WGS-84 坐标系自由网平差 (1)GPS 点 WGS-84 坐标系坐标平差及精度 按GPS 规程规定，基线向量的改正数: Vx=Vy=Vz3=142.8mm 实测基线 178 条，经检查最大的基线向量改正数为 122mm，完全符合规程要求。参见附表84Free.prt。 基线的相对精度最高为 1/164.9069 万;最低为 1/10.2530 万(超短基线)。 (2)GPS 点 WGS-84 坐标系大地坐标及其精度 WGS-84 坐标的点位中误差最小为 5.9mm;最大为 8.7mm。结果参见附表
9、 543DLock.prt。 2.GPS 点 54 系三维约束平差 以大鼓堆（3 等点）和婆山岭（1 等点）为平面及高程已知点，周建材厂的高程已知数据，进行三维强制约束平差。 （注：大鼓堆（3 等点）和婆山岭（1 等点）为不同级别的国家大地等级点，原则上是不能作为起算数据引入 GPS 网来推求其他未知点的数据的。但鉴于测区只有此两已知大地点，且此前有关测量单位提交的 GPS 控制测量成果也是以该两点为起算数据进行平差计算的。为保证成果的一致性，经过对“周建材厂”及“ 锅底山”（均为 GPS D 级四等点）的校核，点位附和良好。） 经平差得到结果如下: 边长中误差最大为 5mm，最小为 2.1m
10、m。边长的相对精度最高为 1/318 万；最低为 1/20 万，远高于规定 1/5 万的精度。边长及精度分别参见附表。 GPS 点 54 坐标的点位中误差最小为5.3mm；最大为2mm；GPS 点 54 坐标及点位中误差和误差椭圆参数参见附表。 4.GPS 网高程平差 由于测区已知水准高程较少(只有已知平面点所提供的 4 个), 且精度不一,给 GPS 水准高程测量的应用带来了限制。鉴于此，本次计算采用软件提供一次多项式高程拟和法来推求位置点高程点数据。具体步骤为：三维约束“大鼓山”和“ 婆山岭”，再约束“周建材厂”之水准高程，以“ 锅底山”的已知高程作为校核，结果相差-0.016m. 由于缺
11、乏测区内的重力异常数据，加上过少的已知数据，所得高程值仅供参考。 索佳测绘仪器贸易（上海）有限公司- 4 -索佳文档七. 应提交的资料有：1、GPS 控制点点之记、成果表及网图一套2、平差计算报告一本2、GPS 观测手簿 8 本2、技术总结二分8、质量检查报告二份11、相关仪器检测资料复印件一套附成果图表 附表 1 同步环组成及其闭合差（ 同步环.txt） 附表 2 异步环组成及其闭合差（ 异步环.txt） 附表 3 WGS-84 坐标系自由网平差报告（84Free.prt） 附表 4 北京 54 坐标系约束网平差报告（543DLock.prt） 附表 5 测区布点及观测顺概况图（bmp 文件） 附表 6 测区 GPS 测量基线网图（bmp 文件）
