GPS控制网布设与解析.pdf

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1、露天采矿技术2013年第1期·45·GPS控制网布设与解析修涛，张琦：(1．霍林河露天煤业地质勘探公司，内蒙古霍林河029200；2．霍林河露天煤业地质勘探公司，内蒙古霍林河029200)摘要：GPS测量控制网优化设计与网的精度、可靠性、灵敏度以及费用等准则有关，但这些准则之间的关系又十分密切，文中系统介绍了GPS控制网优化设计。GPS网与常规网有许多不同之处，文中对GPS控制网优化设计进行了一些探讨。关键宇：控制网；优化设计；精度；可靠性中图分类号：P228．4文献标识码：B文章编号：1671—9816(2013)01—0045—03控制网的优化设计是一个古老的命题，许多测

2、按高程拟合要求进行布设。量学家对此进行了有益的探索和研究，但由于计算5)应将GPS控制网的坐标系统与测区过去采工具的限制，曾一度停滞不前。伴随着计算机技术的用的坐标系统一致。飞速发展，E·W·Grafarend于2O世纪80年代提出3GPS控制网的图形设计应考虑的问题测量控制网(常规网)的优化问题引起测量界广泛的关注，曾是测量界研究的热门课题之一，并取得了一1)GPS控制点之间可以互相不通视，但我们考些重要研究成果。虑测量加密时，至少要保证控制点在一个方向上可以通视，而且周围仰角15。内不应该有障碍物，以免1控制网优化设计的意义及必要性阻挡或吸收信号。GPS控制网优化设计是G

3、PS测量的基础前提，2)在做GPS控制网时，要避免自由基线的存在，它能保证控制网的精确性，可行性，经济性。由于因为自由基线不具备构成闭合图形，不具备发现粗差GPS网的精度与网的几何图形结构无关，且与观测的能力。要保证有一定量的多余观测数，保证一定量独权相关甚小，而影响精度的主要因素是网中各点发立设站数，或复线基线数，提高网的精确性和可靠性。出基线的数目及基线的权阵。所以，我们提出GPS3)要控制闭和环和附和导线条数不宜过多，两条网形结构强度优化设计的概念。基线夹角不宜过小，以确保检核条件，提高网的可靠性。在常规测量中对控制网的网形设计是一项非常2GPS控制网的基准设计应考虑的

4、问题重要的工作。而在GPS网形设计时，因GPS同步观测1)减少尺度误差。在GPS控制网中加2—3段不要求通视，对测站点间相互的边角也没有过高的高精度的测距边作为GPS网的外部尺度基准。限定，所以其图形设计具有较大的灵活性。根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有：03点连式；②边2)用高精度的基线向量。将地面精度高的起算连式；③网连式；④边点混连式4种基本方式。点转换到wGS一84坐标系，作为GPS网基线解算时的固定位置基准。选择什么样的网，要全方位的权衡，主要取决于工程所要求的精度、野外条件、作业工期及工作效率3)选定起算数据和联测原有控制点，与未知点等因素。构成图形，已知

5、点也要构成图形，分析联测点精度，使GPS网不受起算数据精度较低的影响。4GPS网的精度设计4)为获GPS控制正常高程，考虑高程控制点，精度是衡量GPS控制网的坐标参数及其函数估收稿日期：2012-09-27作者简介：修涛(1977一)。男，内蒙古赤峰人，工学学值受观测偶然误差影响程度的指标。网的精度设计士，助理工程师，2008年毕业于辽宁工程技术大学测绘工程是根据偶然误差的传播规律，按照一定的精度设计专业，现在内蒙古霍林河露天煤业地质勘探公司测量二部任方法，分析网中各未知点坐标及其函数在平差后预技术员、监察助理。期能够达到的精度。GPS控制网在网形设计后，就可·46·露天采矿

6、技术2013#-g1期以根据所选择的接收机标称精度(或检验精度)估6优化设计常用的纯量精度指标算各待定点精度、待定边边长精度和方位精度。根据构成的函数形式的不同可分为4种类型：设GPS网二维平差的误差方程：1)A最优标准。A最优化标准就是在各种可选fV=BX一1J2m×12mx^n×12mx1择方案中找到一个各待定参数方差之和最小的优化tDL：P方案。式中：L，，分别为二维观测向量和改正数向量，2)D最优标准。D最优化标准就是在各种可选为坐标未知向量，P为权阵，为方差因子。择方案中找到一个多维椭球体积最小的优化方案。法方程系数矩阵：NBs=BrpB3)E最优标准。E最优化标准

7、就是在各种可选控制网参数：择方案中找到一个多维椭球最大长半径最小的优化Q：=Ⅳl_(BrpB)方案。在GPS控制网设计时，根据网形设计与基准设计4)F最优标准。F最优化标准就是在各种可选择可以确定误差方程的系数矩阵，权阵P的设计可方案中找到一个各向同性的多维椭球的优化方案。以根据GPS接收机的标称精度来确定。7GPS控制网优化设计的具体事例5GPS控制网的可靠性估算1)外业实施。采用3台接收机在不同的测站上控制网可靠性强弱与各观测值多余观测分量的进行同步静态测量，时间为每测站40min。大小有关，多余观