时间：2022-08-21 10:32:02
摘要：本文结合GPS网布设的实例，研究在分等级布网、一次性布网、优化网形结构条件下点位统计分析。以期能在工作中起到参考作用，提高工作效率和工作精度。
关键词：GPS网、布网方式
中图分类号：P228文献标识码： A 文章编号：
科学技术的发展，为测绘工作带来了极大的方便，提高了工作效率和进度。自从全球定位系统(GPS)问世以来，已经在导航定位、授时、测速等方面发挥了巨大的作用，在测量上的广泛应用，使测量技术发生了一次大的革命。同传统方法相比，GPS控制网不论是在布网方案，还是在平差的数学模型方面都有许多不同之处。因此，根据GPS原理和作业特点制定GPS布网方案，对减少外业观测工作量、提高观测质量方面具有重大意义。本文以内蒙古兴和县曹四夭矿区钼矿详查项目GPS网布设为例研究在不同布网方式及网形下的点位精度。
一、测区概况
测区位于内蒙古乌兰察布市兴和县曹四夭村南，北距兴和老县城约6公里，测区相对高差130米，属半山丘岭地带。测区大部为旱地和自然草地及少量疏林地，少雨多风，通视条件及卫星接收信号较好。为静态、动态GPS控制测量、地形测量、碎步点采集及探矿工程测量创造了有利条件，提高了各项测量工作的质量及精度。测区以周围分布的3个国家二、三等三角点为GPS网起算数据。项目包括1：10000、1：2000地形测量、剖面图、地质填图等测绘任务。
二、数据采集与处理
2.1数据采集
项目使用四台南方9600型GPS（精度5㎜+1ppm）接收机，每时段45-60分钟分时段施测，观测数据处理采用接收机自带商用软件。为保证观测质量，施测前根据星历预报，认真编制观测计划，PDOP值小于等于5.0，同步接收卫星数大于等于5颗，卫星高度角大于15°，数据采样率为15s，保证了接收机与卫星间的图形强度和数据采集量。
2.2数据处理
外业观测数据传输后，先进行基线解算，基线解算不合格的调整星历参数使其合格或补测，测区观测条件良好，基线解算合格，没有补测时段和删除基线向量。在整个GPS网中各同步环和异步环的坐标分量闭合差均满足相应要求（同步环满足，异步环满足），各重复基线较差均满足。在基线向量检核符合要求后，进行GPS网的无约束平差，基线分量的改正数绝对值均满足。然后利用无约束平差后的可靠观测量，在西安80坐标系中进行二维约束平差。约束平差中，基线分量改正数与经过剔除粗差后的无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值（以上各限差数据均只表示x坐标公式，y、z的公式与x相同）。边长、观测时段等其他观测要求均满足相应等级GPS控制网规范和标准的要求，在此不详细赘述。
三、不同布网方式及网形
由于项目工作面积小，采用各种组网方式及网形花费工作量和时间少，适合研究在不同布网方式及网形条件下GPS点位精度分析。
3.1先布设D级网然后在D级网基础上布设E级网
根据测区周围起算点及测区点位分布情况先布设D级GPS控制网作为测区首级控制，在测区范围内选则五个点与三个已知国家三角点布设D级控制网，每时段观测时长≥60min，经过GPS商用软件处理各项技术指标均满足D级GPS网数据处理要求。然后以D级GPS网解算出的五个点作为起算点布设E级GPS网。E级网每时段观测时长≥45min，最后经GPS商用软件处理各项技术指标均满足E级GPS网数据处理要求，形成GPS网成果。
3.2一次性布设E级网
根据先布设D级网然后在D级网基础上布设E级网的外业观测数据，不需要进行重复外业观测，将原始观测资料直接导入GPS数据处理软件，按照E级GPS网的技术指标进行计算，形成一次性布设E级网成果。
3.3减少观测时段优化布设方案
原有一次性布设E级采用网联接布设E级GPS网，重复设站次数达到2.375，多余观测多，但是网的精度高、可靠性强，但同时增加了外业观测和内业数据处理工作量。因此合理优化布设方案，采用点连接和边连接相结合的网形结构，在保证有足够的同步环和异步环、有必要的粗差检测条件情况下，减少同步观测时段，优化工作效率。将观测时段减少至14个，重复设站次数减少为1.75。
四、点位坐标对比
采取以上三种布网方法，按照各相应级别GPS控制网技术要求和参数标准进行内业数据处理，最终输出在不同布网方式下的成果对比，详见下表（单位：米）：
以上统计表可以看出在用同一组观测数据情况下，先布设D级网后布设E级网与一次性布设E级网坐标成果相差在毫米级别。优化网形结构，减少观测时段数后观测的坐标成果与优化前相比差距在1.5-1.9厘米之间。优化网形结构，减少观测时段数后观测的坐标成果与先布设D级后布设E级较差在1.5-2.9厘米之间。
五、结论
分级布设GPS网，符合由整体到局部的布网原则，点位精度较高。一次性布设GPS网对点位精度影响不大，能减少部分外业和数据处理工作量。在优化网形结构的情况下对点位精度有一定的影响，但能减少外业和数据处理工作量。在具体项目中可以结合项目对数据精度的要求，合理选择GPS网布设方案，减少工作量，提高工作效率。
参考文献
1、GPS网不同加密方式对点位精度影响的探讨。傅文祥，潘宝玉。《测绘通报》1999(03)
2、GPS网形结构对精度影响的探讨。卫荣富，王树敏。《中州煤炭》2004（06）
3、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314-2009）