沈陽(yáng)北一路西延線快速路工程GPS平面控制網(wǎng)的建立

王洪義

【摘 要】本文介紹了沈陽(yáng)北一路西延線快速路工程GPS平面控制網(wǎng)的建立，從控制網(wǎng)的布設(shè)、觀測(cè)到最后的數(shù)據(jù)處理及精度評(píng)定來(lái)闡述其建立的全過(guò)程，并得出結(jié)論--此網(wǎng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，最終成果可作為該工程的首級(jí)平面控制。

【關(guān)鍵詞】沈陽(yáng)；快速路工程；GPS平面控制網(wǎng)；環(huán)閉合差

1 工程概況

受沈陽(yáng)市建委委托，為沈陽(yáng)北一路西延線快速路工程提供GPS基礎(chǔ)控制，項(xiàng)目東起云峰街，沿北一路一直向西，直到啟工街，全長(zhǎng)約3.6公里。由于快速路工程線路以帶狀分布，因此控制網(wǎng)亦按帶狀布設(shè)，按《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》要求予以實(shí)施。根據(jù)工程需要GPS平面控制網(wǎng)按D級(jí)精度指標(biāo)施測(cè)?？焖俾饭こ虄啥烁鞑荚O(shè)3個(gè)互相通視的GPS控制點(diǎn)，中間布設(shè)一對(duì)，滿足高架橋設(shè)計(jì)應(yīng)用及日后的施工檢核應(yīng)用。測(cè)量人員于2015年8月10日完成全部外業(yè)測(cè)量工作。

2 GPS平面控制網(wǎng)的布設(shè)

2.1 已有控制資料

沈陽(yáng)市于98年-99年布設(shè)了二等GPS控制網(wǎng)，平面精度、邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差平均值為1：112萬(wàn)，最弱邊中誤差1：70萬(wàn)，最大點(diǎn)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(yáng)北一路西延線快速路工程GPS控制網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)。平面控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)為西安80坐標(biāo)系。

2.2 GPS控制點(diǎn)的選點(diǎn)與埋設(shè)

（1）點(diǎn)位選擇的原則

①所有新選點(diǎn)位均選擇在近路口，相對(duì)空曠，交通便利，有利于安全作業(yè)，便于安置接收設(shè)備和操作。

②所有點(diǎn)位遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源，遠(yuǎn)離高壓輸電線距離大于50m，附近沒(méi)有強(qiáng)烈干擾接收衛(wèi)星信號(hào)的物體。

③相鄰點(diǎn)間距最短為270米。

（2）GPS點(diǎn)位埋設(shè)

點(diǎn)位選好后，按照規(guī)范中的標(biāo)石埋設(shè)要求埋于地面，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土澆制，埋設(shè)對(duì)中標(biāo)志，并做好點(diǎn)之記。

2.3 GPS平面控制網(wǎng)的布設(shè)

采用7臺(tái)GPS接收機(jī)進(jìn)行同步靜態(tài)觀測(cè)， 共觀測(cè)了4個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段觀測(cè)60分鐘。

沈陽(yáng)北一路西延線快速路工程GPS平面控制網(wǎng)布設(shè)圖如下：

3 GPS外業(yè)數(shù)據(jù)采集及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

3.1 GPS外業(yè)數(shù)據(jù)采集

（1）野外數(shù)據(jù)的采集使用7臺(tái)美國(guó)Trimble公司生產(chǎn)的R8-4型雙頻GPS接收機(jī)按靜態(tài)測(cè)量方式完成。根據(jù)GPS衛(wèi)星星歷預(yù)報(bào)制定GPS外業(yè)觀測(cè)計(jì)劃。

（2）天線安置必須嚴(yán)格對(duì)中、整平，對(duì)點(diǎn)中誤差小于3mm，并使定向標(biāo)志指向磁北。

（3）觀測(cè)時(shí)要求至少能鎖定4顆健康衛(wèi)星信號(hào)，衛(wèi)星截止高度角15度，同步觀測(cè)時(shí)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(shù)。

3.2 基線解算

每天觀測(cè)后，內(nèi)業(yè)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(shí)全部解算出整周模糊度。個(gè)別基線經(jīng)精化處理得到滿意結(jié)果，精化處理后4個(gè)時(shí)段的66條基線均得到雙差固定解。進(jìn)行粗差探測(cè)，檢查同步環(huán)、異步環(huán)閉合差、復(fù)測(cè)基線閉合差，其中同步環(huán)閉合差、復(fù)測(cè)基線閉合差都在誤差允許范圍內(nèi)。精度統(tǒng)計(jì)如下：

（1）31個(gè)同步環(huán)閉合差中最大的為0.8cm，限差為±1.3cm ，該閉合環(huán)為：B105-B101-LSZX，閉合環(huán)全長(zhǎng)31014.337m 。

（2）41個(gè)異步環(huán)閉合差中最大的為3.8cm ，限差為±9.4cm ，該閉合環(huán)為：JDXY-B102-XZXY，閉合環(huán)全長(zhǎng)18227.871m。

（3）13條復(fù)測(cè)基線中長(zhǎng)度較差最大的1.0cm ，其允許值為±8.4cm，該基線為：LSZX-B105，其邊長(zhǎng)為14037.165m。

3.3 GPS網(wǎng)平差

（1）本次三維無(wú)約束平差在WGS-84系統(tǒng)下進(jìn)行，選擇位于測(cè)區(qū)六十中學(xué)（LSZX）已知WGS84坐標(biāo)作為起算點(diǎn)進(jìn)行三維無(wú)約束平差。精度指標(biāo)見(jiàn)統(tǒng)計(jì)表1～2：

因此，我們可以認(rèn)為，沈陽(yáng)北一路西延線快速路工程GPS平面控制網(wǎng)的內(nèi)符合精度良好。

（2）GPS網(wǎng)二維約束平差

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

沈陽(yáng)北一路西延線快速路工程GPS平面控制網(wǎng)采用 "六十中學(xué)"、"經(jīng)電學(xué)校"、"機(jī)電學(xué)院"和"行政學(xué)院"作為已知控制點(diǎn)進(jìn)行二維約束平差。二維約束平4 結(jié)論

沈陽(yáng)北一路西延線快速路工程GPS平面控制網(wǎng)進(jìn)行二維約束平差后其最弱邊相對(duì)中誤差為1/268000，小于設(shè)計(jì)規(guī)定的1/40000，本網(wǎng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。 可作為沈陽(yáng)北一路西延線快速路工程首級(jí)平面控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T 24356-2009.《測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[2]GB/T 18314-2009. 《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[3]CJJ/T 8-2011.《城市測(cè)量規(guī)范》[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[4]CJJ/T 73-2010.《衛(wèi)星定位城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范》[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

[5]GB 50026-2007.《工程測(cè)量規(guī)范》[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2007.