文档介绍：湖州市GPS基础控制网建设与大地水准面精化研究
吴建晔,俞连芳
(湖州市测绘院,湖州 313000)
摘要:湖州市建设GPS基础控制网,实现一个地区建立一个高精度、实时性、三维动态的大地控制基准,有效的提高了测绘的管理水平和工作效率。
关键词:GPS测量;大地水准面精化;大地控制基准;参考系统;坐标转换
引言测绘信息网
随着城市规划、建设的飞速发展,特别是长三角地区,经济高速发展,城市建设日新月异。城市测量面临着工作量大、范围广、工期要求紧、测量标志濒遭损毁等不利局面。为了保证测绘工作真正走在城市建设各项工作的前面,及时快速地为城市规划、建设、管理提供高精度、实时的测绘基础资料,必须建立长期的、连续的、能反映城市时空信息多种变化的三维空间框架基准。测绘信息网
GPS定位技术的广泛推广,系统建设的不断完善,研究开发的进一步深入,多种卫星定位系统的共同应用,给测绘行业带来了革命性的变革。随着全球定位技术、RTK技术、数字水准测量技术等现代化测量技术的应用,使得城市控制测量正向自动化、实时化、智能化的方向发展,成为建立高精度、实时性、三维城市控制网的主要技术和手段。
建设“数字湖州”,实现“建设大城市,实现新跨越”的战略目标,需要一个统一的、全面的地理信息基础框架,确保湖州市城市规划建设持续、稳定、和谐、高速的发展。为此,湖州市建设局决定实施“湖州市GPS基础控制网测量与大地水准面精化建设”项目,实现利用GPS技术,建设湖州市高精度、全天候的三维大地基础控制。并结合浙江省连续运行卫星定位服务系统(ZJCORS)建设,实现真正意义上的三维动态定位测量,满足湖州市经济、城市建设高速发展的需求。
概况介绍测绘信息网
湖州市位于浙江省西北部,北濒太湖,与江苏省接壤,南临杭州市;东临嘉兴市,西与安徽省交界,总面积5800平方公里。由于地处长三角地区,近年来经济发展迅猛,城市建设飞速发展,对城市测绘的要求越来越高。所以,建立一个精度高、使用方便、现势性好的全市统一的三维动态GPS基础控制网就显得非常紧迫。
2006年我们启动了“湖州市GPS基础网测量与大地水准面精化建设”项目,全网采用两级布网的模式,即框架网和GPS D级网。框架网(GPS D级)共布设8个点,GPS D级网237点,覆盖面积5800多平方公里。为了统一全市各县区及国土部门原来的控制成果,在选点时充分考虑原来布设控制点,把那些满足要求,点位稳固,便于GPS作业的点纳入进来,以便今后统一转换。测绘信息网
全网共重合国家GPS A、B级点、浙江省GPS C 级点、我院以及各县区国土、城建部门所布设GPS D级控制点142点,GPS 网采用网联式与边联式相结合的方式布设,GPS框架网平均边长100公里,GPS D级网平均边长4~5公里。
3 参考基准
(1)地心坐标:ITRF97坐标框架,;
(2)平面坐标:1980西安坐标和1954年北京坐标;
(3)高程基准:1985国家高程基准;
(4)重力基准:2000国家重力基准。
4 GPS基础控制网观测测绘信息网
GPS点位的选择严格执行《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314—2001)的要求,GPS框架网采用Trimble5700、Leica SR530双频接收机观测15个小时,GPS D级网观测2~5个小时。
GPS 框架网、D级网相邻点间弦长精度按此公式计算:
(式中:为基线向量的弦长中误差(mm);a为固定误差(mm);b为比例误差系数(ppm);d为相邻点间的距离(Km))
、a、 b值参见下表:测绘信息网
表1
级别
精度
a(mm)
b (ppm)
GPS框架网
≤8
≤1
GPS D级网
≤10
≤5
GPS观测采用双频静态定位方式进行,GPS框架网与GPS D级网分开观测,其观测的技术指标如下:
表2
级别
GPS框架网
GPS D级网
卫星高度角
≥15°
≥15°
数据采样间隔
15s
15s
同时观测有效卫星数数
≥4
≥4
PDOP值
≤6
≤6
观测时段数
≥1
或
≥2
≥1
或
≥2
时段长度(min)
≥720
≥360
≥120
≥60
在此基础上利用浙江省测绘局2004年完成的全省精化区域似大地水准面的二、三等水准成果作为起算成果,考虑湖州市似大地水准面精化精度的要求,选择分辨率不大于6公里分布均匀的GPS/水准点,进行三、四等水准测量。再结合浙江省1:5万DEM数据、湖州市及周边地区415个点的重力测量资料,采用重力法及移去~恢复技术完成湖州市高精度区域似大地水准面的精化工作。测绘信息网
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