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PAGE PAGE 1 大区域控制测量中的全球定位系统技术探讨 　　摘要：本文作者以某市为例，介绍了ＧＰＳ静态相对定位技术在新建控制网测量中的应用，讨论了用ＧＰＳ静态相对定位技术建立城市区域控制网的方法，指出了在ＧＰＳ测量中应注意的问题。基线解算和网平差方面，进行了三维无约束平差计算和二维约束平差，分析了城市ＧＰＳ区域控制网所能达到的精度。在ＧＰＳ网三维无约束平差的基础上，结合人工干预的方法剔除误差，使之可以达到更高等级ＧＰＳ网的测量精度要求，能够满足城市建设和城市规划的测量成果的需求。 　　关键词：ＧＰＳ；ＧＰＳ静态相对定位；三维无约束平差；二维约束平差 　　中图分类号：TU9文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012） 　　城市控制网的建立是城市测量的基础工作和重要内容，过去一直采用传统的大地测量技术方法和手段建立城市控制网。随着空间技术的发展，以卫星为基础的无线电导航定位系统，即ＧＰＳ技术成为必威体育精装版的空间定位技术，该系统具有全球性、高效率、多功能、高精度的特点，用于大地定位时，测站间不要求互相通视，不受天气条件影响，同时可获得三维坐标，因而导致传统大地测量的布网方法、作业手段和内外作业程序发生了根本性的变革，为城市测量提供了一种崭新的技术手段和方法，它以高速度、高精度、低成本为城市建设控制网服务，快速及时、准确地为城市规划建设和管理提供测绘保障。 　　常规控制测量如三角测量、导线测量、要求点间通视，费时费工，而且精度不均匀。ＧＰＳ测量无需点间通视而且能够高精度地进行各种控制测量。区域ＧＰＳ控制网的特点是控制区域有限（或一个市或一个地区），边长短（一般从几百米到20ｋｍ），观测时间短（静态定位的几十分钟至一、两个小时）。就其作用而言分为：１）建立新的地面控制网；２）检核和改善已有地面网；３）对已有的地面网进行加密；４）拟合区域大地水准面。 　　1ＧＰＳ区域控制网建立及测量 　　GPS(全球定位系统)为美国第二代卫星导航系统。GPS定位系统由卫星星座(空间部分)、地面监控系统(地面部分)、GPS接收机(用户设备部分)组成。星座由24颗卫星组成,其中2l颗GPS工作卫星,3颗备用卫星,大致均匀分布在6个近似圆的轨道面上;地面监控系统是整个系统的中枢,由5个监测站、1个主控站、3个注入站组成。分布在美国本土和科罗拉多以及三大洋的美国军事基地,它主要的功能是:完成对GFS卫星信号的实时监测,向每颗卫星提供其编写并播发的导航电文,包括卫星星历(即一系列描述卫星运动及其轨道参数的数据)、卫星钟差和大气修正参数等;GPS接收机是能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备,由主机、天线和电源组成。GPS卫星发送的导航定位信号即GPS信号,是一种全球共享的信息资源。各类用户,在任何地点、任何气候、任何时刻均可用GPS接收机接收信号,进行导航定位测量。 　　1.1测区概况 　　测区内有两个Ｄ级ＧＰＳ控制点，在此基础上重新布置Ｅ级ＧＰＳ网。通过泰安市泰山区Ｅ级ＧＰＳ网的布设和观测、坐标系转换、基线向量检核、数据处理等，分析了其平面精度，为泰山区工程建设、城市规划等提供了必要的起始数据。 　　1.2平面和高程系统 　　平面系统：某市地方坐标系，平差计算时同时提交１９８０年西安坐标系，１９５４北京坐标系和泰安地方坐标系，使用时采用地方坐标系成果。高程系统：1985年国家高程基准。 　　1.3ＧＰＳ测量仪器设备 　　本测区ＧＰＳ控制网的观测均使用经检验合格的三台南方９６００ＧＰＳ单频接收机，其标称精度为静态平面５ｍｍ＋１ｐｐｍ，高程１０ｍｍ＋２ｐｐｍ，经检验，其精度优于标称指标。内业处理采用南方ＧＰＳ数据处理软件。 　　２内业数据处理及其质量评定 　　2.1基线解算和基线检核 　　ＧＰＳ接收机采集记录是ＧＰＳ接收机天线至卫星伪距、载波相位和卫星星历等数据。ＧＰＳ数据处理要从原始的观测值出发直到最终的测量定位成果；基线数据处理过程分为数据传输、数据预处理、基线解算、基线检核等过程。测区控制网共有１２个闭合环，５１个异步环，网平均边长３３８ｍ。采用对观测成果中误差、最小方差比、最弱边相对误差、最大中误差进行检验。一般基线在10ｋｍ以内，基线方差比大于3.0，可以认为是符合等级网的测量要求。随着基线长度的增加，其中误差也相对会有所增加。如果仅作为加密控制，或者要求较低的情况下亦可以相对放宽条件，例如方差比大于2.0．由南方ＧＰＳ数据处理软件所处理的ＧＰＳ静态数据可得其中误差最大为0.011，最小方差比为3.32，最弱边相对误差为1／16211，满足规范1／10000的要求，其最大中误差为10ｍｍ，符合规范规定。 　　2.2ＧＰＳ控制网的平差计算 　　无约束平差能够被用来评定网的内部符合精度和探测处理粗差，而约束平差和联合平差能够确定点在