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GPS技术在供水管网测量中的应用 刘峰 王金友 摘要：就GPS新技术在某测区布设控制网方案、施测方法、平差计算及精度分析做详细的介绍，布网 依照国家规范不仅考虑工程的需要也考虑到以后发展，布设C级GPS控制网，实测仪器采用美国Ashtech 公司生产Locus静态GPS接收机，观测作业严格按照规程要求，平差计算按厂商Soiution软件进行基线平 差、无约束平差，得到WGS．54坐标，并进行必要的精度分析，同时对高程拟合解算做了必要说明。 关键词：GPS：控制网；无约束平差；约束平差：高程拟合 GPS定位技术，操作简便快捷，布网不受常规通视条件的限制，观测可全天 候进行，且定位精度高，有着经典测量方式不可比拟的优越性。这项技术的优势 在沈阳市供水图文信息系统外业普查工程中得到充分验证。 一、工程概况 为满足沈阳市自来水管网的管理和发展，沈阳市自来水总公司率先采用高新 7．123。。357，北纬41。 技术一地理图文信息系统。沈阳市位于东经123。13 427_4l。53 7，测区覆盖沈阳市内全部铁西、和平、沈河、皇姑、大东、东陵、 苏家屯和于洪八个区，面积约为197Km2。沈阳市自来水事业历史较长，地下管 线纵横交错，市内建筑物密集，各类通讯架线繁多，给GPS施测增加了难度。 根据GPS控制嗍等级划分，测区应布设C级GPS控制网，现有资料为沈阳市规 划部门1989年版的1：30000地形图及四等导线控制点，由两个国家二等三角点 及二等水准点，可作为GPS控制网的起算点，外业依据参照：①《全球定位系 统城市测量规范》；②《城市测量规范》；③《沈阳市供水管网地理信息系统属性 数据调查要求》。 二、GPS网的建立及观测 l、控制网的布设 此次GPS控制网的布设是以施测自来水设施点为目的，并兼顾到监视设施 点的需要。设施点的技术要求：点位误差为±5cm，高程误差为7em，控制网布 设如图1所示。 154 1 C级控制网布{ fC级J控制网 沈阳市自来水供水管罔测量GP5 图中最大边长为13Krn，最短边长为5Km，控制网坐标系统与原有地形图等 资料一致，为沈阳市54坐标系统，高程系统为1956年黄海高程系统。 2、GPS网的选点与埋石 GPS网的选点，既要点位具有良好的卫星窗口，以满足观测的需要，又要方 便施工，且要基础稳固，远离干扰源。充分利用网中旧点及标石。因此，选点时 GPS点尽量选在原有四等导线点上(除3个点外)，节约了大量的造标理石费用， 并且，由于已知导线点的高程为四等三角高程，为GPS网的高程拟合奠定了基 础。 3、GPS网的观测方案 台，按静态接收模式同步观测。观测前对仪器进行了相应的检验，包括：①接收 机内部噪声检验，零基线检验；②天线相位中心稳定性的检验：③光学对电器的 检验等。检验后，仪器都调整到最佳状态。观测技术要求为：卫星高度角≥15 。，有效观测卫星数≥4个，平均重复设站数≥1．6个，时段长度≥45min，测站 点接收机与卫星构成的几何图形强度因子GDOP8。作业组在进入测区前必须认 真学习并掌握上述各项技术要求，做24卫星可见性预报，观测时，同一时段每 站取70min，较长的边取90min，注意GPS接收机对中、整平要准确，开始与结 束前后整平误差不超过半个水准管刻划格，对点误差开始和结束偏离不超过± lmm，每时段的开机后和关机前测量员应分别量取天线高，两次测量结果互差不 大于3mm，取平均值作为最终值输入主机，并同时输入测站名，当确认所有作业 操作都完成后，可迁站。 三、外业观测结果检核 下载的静态数据。利用GPS厂家提供的解算基线，对解算的基线向量进行 155 残差分析，将其中残差较大的数据剔除，剔除率小于5％。对重复观测边检核时， 重复观测边的任意两个时段的互差小于√2入 ，其中入=(10mm+lO×10叫D) 独立闭合环闭合差检验是评价观测结果质量的重要指标，闭合差的检验公式为： Wx≤34n入