GPS控制网内部符合精度检查__集群智慧云科服,论

摘  要：利用全球定位系统（GPS）施测测区的首级平面控制网得到了广泛的应用，本文对三、四、五等工程GPS控制网平差成果实际精度与各行业GPS技术规范规程要求比较，进行内部符合精度检查。内部符合检查从基线解算（基线处理），无约束网平差到约束平差等主要环节对照各规范规程要求，提出具体的主要检验项目和精度指标，只要满足了这些要求，提供的产品才是合格。
关键词：GPS；控制网；精度；指标；检查
绪 论
全球定位系统（GPS）作为测区的首级平面控制网得到了广泛的应用，如何检验评价GPS控制网的质量？网的精度能否满足规范规程要求的精度指标？现根据城市、交通、水电、地矿等行业的规范规程结合本人数年来参与做的控制网，即GPS三、四、五等控制网成果资料进行精度评定和比较。
我院通常以静态单频GPS接收机4台套布设工程三、四、五等GPS控制网作为测区首级控制或控制网复测。野外严格按规范要求作业，室内采用随机软件在微形计算机上进行数据通信，基线解算，三维无约束平差，约束平差和坐标转换，最后打印输出。
GPS数据处理的精度主要在基线解算、三维无约束平差和约束平差三个环节进行控制。
1. 基线解算
野外GPS接收机内存的观测成果在微机上通信后首先进行基线解算，解算所需单点起算坐标（称种子参考点）按公路GPS测量规范起算坐标按下列顺序选取（见参考文献[1]）：
（1）国家或其它等级高的GPS控制网WGS—84坐标；
（2）国家或其它等级高的控制点转换至WGS—84坐标；
（3）GPS单点定位观测2小时以上（城市GPS规程为30分钟以上）平差值提供的WGS—84坐标。我院常采用GPS单点定位平差结果处理基线。
基线解算过程中查看最少接收卫星数规定为≥4颗，实际上为4—9颗。任一时间卫星分布状况的三维点位几何强度因子PDOP应不大于规范限值（如城市GPS四等要求PDOP≤6），同一时段不合格的数据列率应小于10%。处理基线中，解算整周模糊度的能力与基线的长度有关，获得全部模糊度参数整数解的结果称为双差固定解，只获得双差模糊度参数整数解的结果称为双差浮点解，对于较长的基线，浮点解也不能得到较好的结果，只能用三差解。同一级别的GPS 网，根据基线长度的不同，可采用不同的基线解算类型。根据相应的国家GPS 测量规范，在8 公里以内的基线必须采用双差固定解。
检验项目如下：
1.1  方差比（RATIO）
方差比是次最小基线解算均方根差RMSsec与最小均方根差RMSmin比值，即： 
  
据文献[3]，基线向量长在5km内，要求方差比＞3。例如青田各流域GPS四等网，共解算186条基线，其中最小方差比4.86，大部分方差比99.99，全部达到要求。
这项指标是衡量基线解算的关键值。方差比的大小与确定合适的卫星信号质量历元间隔和合适的卫星高度截止角有关，方差比偏小要适当调整。通过设置卫星高度角、采样间隔、有效历元等参数可以对基线进行优化。如果经以上处理仍然达不到要求，在不影响网强度情况下可剃除，不然就重测一个时段。
1.2  基线中误差
基线解算后的基线中误差要满足设置值（先验值），即QA检验。先验值常根据相应GPS网的等级边长而定，工程控制网先验中误差一般设置为±4～5cm。
1.3  重复基线较差
重复基线测量较差△d允许值，按公路GPS规范为：

式中    △d：复测基线较差允许值，单位mm；
        б：基线中误差，单位mm；
         a：固定误差，单位mm；
         b：比例误差，单位ppm；
         d：基线长，