浅谈某镇E级\5秒控制网测量技术

中图分类号：TU113.2+1文献标识码：A 文章编号：

0 前言

近些年中山市东凤镇工业规模的迅速扩大和民营经济的快速发展，初步形成了小家电产业，石油化工产业，装备制造业以及玻璃建材业等四大产业集群，并已成为全球最大的电风扇制造地，全球最具规模的汽车防盗报警系统、倒车雷达生产地。作为中国小家电产业基地，是中山市的工业重镇和经济强镇。全镇累计拥有省级以上名牌名标45个，成为全市获得省级以上名牌名标最多的镇区之一，被定为中山市两个创著名商标试点镇之一。本文就东凤镇E级、5秒控制网的选点、埋石、野外观测以及内业平差计算工作作出介绍，仅供同行参考。

1、测区概况

东凤镇位于中山市的北部，与顺德市为一水之隔，交通便利。整个测区由54个点（以实测为准，包括起算点3个，E级点19个，5秒点32个）组成，其中有31个联测了四等水准作为本测区GPS拟合高程的起算点。采用中山市三等水准网III012、III013、III039、III070、III071作为IV等水准的高程起算点，高程系采用1985国家高程基准。

2、技术依据

（1）《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ 73-97）；

（2）《工程测量规范》 （GB50026-93）国家标准；

（3）《国家三、四等水准测量规范》—GB/T12898-91。

（4）本测区技术设计书

3、使用软件及仪器情况

本网的基线解算是利用Skipro软件进行处理的；网平差是利用Poweradj和SuperADJ软件进行处理的。本测区采用的仪器是四台WILD500系列和两台WILD200系列双频GPS接收机，在进入测区前均在省测绘仪器鉴定所进行了检验,精度符合要求,具体鉴定情况见《仪器检验报告》。水准测量中，采用德国蔡司厂生产的NA20,配合E500电子手簿记簿。水准仪按《规范》要求进行检查，精度符合要求。水准内业平差处理采用南方公司平差易2002软件。

4、野外数据采集

本网野外数据采集工作由四台WILD500系列和两台WILD200系列双频GPS接收机来完成，采用快速静态测量模式。根据卫星可见性预报表,选定卫星几何图形强度好的观测时段进行外业观测。

本测区的测量模式与选用参数如下:

数据采集严格依照上述测量方式进行, 每个点使用不同仪器设站两次或两次以上, 在测站上每时段测量记录仪器高二次,每点每时段都作详细野外手簿记录。

5、GPS基线向量解算及观测质量评估和平差计算

本网基线向量解算是采用Skipro软件进行处理的,按规范要求,所有基线的解算采用原始观测数据，解算出整周未知数。

本网最后共观测、解算并通过了环检验的基线有182条（包括E级基线60条，5秒基线122条），利用所得的基线进行了各项平差处理。首先是E级GPS控制网的平差计算处理，各步处理的精度统计如下：

(一） 、环检验

1、 环闭合差的统计情况如下表：

上述环检验的精度统计情况表明：中山市东凤镇E级GPS控制网的观测及基线解算精度良好，质量可靠。

（二） 、WGS-84坐标系下三维无约束平差

为进一步检核本E级网基线的精度，在WGS-84坐标系下，以101号起算点（同安泡沫厂）的WGS-84坐标为起始点进行三维无约束平差计算，平差结果精度统计如下：

1、 相对中误差统计表

2、点位中误差统计表

由上述各表可以看出，本E级GPS控制网的内符合精度良好，符合GPS-E控制网的要求。

（三）、二维约束平差

本E级控制网的二维约束平差有三种不同的坐标系约束平差：中山独立坐标系，1954年北京坐标系和1980西安坐标系等坐标系下的二维约束平差，三种坐标系下的平差计算均采用同安泡沫厂（101）、浮圩岗（8885）、飞驼岭（8888）等三个起算点进行约束的，平差计算过程中，发现各个起算点都符合的比较好，没有粗差现象。现将各个坐标系下的平差结果精度统计如下：

1、中山独立坐标系下的精度统计情况

（1）、相对中误差统计表

（2）、点位中误差统计表

由上述各表可以看出，本网的中山独立坐标系的精度符合GPS-E的要求。

2、1954年北京坐标系下的精度统计情况

（1）、相对中误差统计表

区间 分类 相对中误差（个）

（2）、点位中误差统计表

由上述各表可以看出，本网的1954年北京坐标系的精度符合GPS-E的要求。

3、1980西安坐标系下的精度统计情况

（1）、相对中误差统计表

（2）、点位中误差统计表

由上述各表可以看出，本网的1980西安坐标系的精度符合GPS-E的要求。

在E级GPS控制网的平差计算处理的基础上，为了保证5秒网的精度，联测了14个E级点进行了各项检验和平差处理。各步处理的精度统计如下：

（一） 、环检验

1、 环闭合差的统计情况如下表：

2、一个≥10.0PPM的异步环的统计情况：

上述环检验的精度统计情况表明：中山市东凤镇5秒GPS控制网的观测及基线解算精度良好，质量可靠。

（二） 、WGS-84坐标系下三维无约束平差

为进一步检核本5秒网基线的精度，在WGS-84坐标系下，以东兴印花厂E级控制点（119）的WGS-84坐标为起始点进行三维无约束平差计算，平差结果精度统计如下：

1、相对中误差统计表

2、点位中误差统计表

由上述各表可以看出，本GPS控制网的内符合精度良好，符合5秒控制网的要求。

（三）、二维约束平差

本5秒控制网的二维约束平差有三种不同的坐标系约束平差：中山独立坐标系，1954年北京坐标系和1980西安坐标系等坐标系下的二维约束平差，三种坐标系下的平差计算均采用同安泡沫厂（101）、浮圩岗（8885）、飞驼岭（8888）等三个起算点进行约束的，平差计算过程中，发现各个起算点都符合的比较好，没有粗差现象。现将各个坐标系下的平差结果精度统计如下：

1、中山独立坐标系下的精度统计情况

（1）、相对中误差统计表

（2）、点位中误差统计表

由上述各表可以看出，本网的中山独立坐标系的精度符合5秒的要求。

2、1954年北京坐标系下的精度统计情况

（1）、相对中误差统计表

（2）、点位中误差统计表

由上述各表可以看出，本网的1954年北京坐标系的精度符合5秒网的要求。

3、1980西安坐标系下的精度统计情况

（1）、相对中误差统计表

（2）、点位中误差统计表

由上述各表可以看出，本网的1980西安坐标系的精度符合5秒网的要求。

由上述E级和5秒网的各项精度统计可以看出，本次的各级GPS控制网的精度都比较好，符合规范要求。

6、水准布网及高程计算

在本测区范围内共联测有中山市III等水准点5个，点号分别为III012、III013、III039、III070、III071，点位保存完好。联测四等及5秒控制点31个，联测百分比为57.4%，满足技术设计要求的数量，且联测的控制点分布均匀，可控制住整个测区。整个四等水准网共形成闭合环3个和2条附合路线。详见水准路线图。

水准观测采用后后前前的方法单程观测。

水准内业计算采用南方公司平差易2002。以测段距离定权，进行平差。各项数据处理指标如下：

以上数据指标均符合规范及设计书的要求。

本测区的高程主要利用本测区联测的四等水准成果通过拟合方式得到。首先以5秒网中的14个E级点的WGS-84坐标作为约束，进行约束平差得到各个5秒点的大地坐标，然后连同E级点的大地坐标构成高程拟合文件，用所有的31个联测水准点选取分布均匀的29个点进行多项式曲面拟合的内符合精度为3.34厘米，其他3个点的拟合结果和水准成果的较差为：.019米，.010米，-.027米，由此可见31个联测水准点没有粗差。所以最终以31个联测水准点进行拟合计算得到最终的成果，其内符合精度为：2.19厘米。

7、结论

东凤镇正位于广佛城市圈与中山的重要节点，纲要的颁布实施必将为东凤镇的改革发展带来更广阔的发展空间和机遇。在上一个五年规划里，东凤的规划建设已经走上了一个新的台阶，为了更规范的管理未来城市建设，适应镇未来经济社会发展，为近期镇的建设项目、土地利用提供依据，完善和延续02版总体规划的规划发展战略，通过上轮近期建设规划进行分析总结，配合镇“十二五规划”发展需求，对东凤镇接下来五年内发展建设进行统一布署与安排。

以上各项精度指标统计表明，中山市东凤镇E级、5秒控制网精度良好，高程拟合精度较高，符合规范要求。此次技术结果给中山市城乡规划提供精准的数据基础，为中山市发展作出贡献。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。