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1、GPS网起始数据的误差分析2006年8月第4卷第4期地理空间信息GEOSPATIALINFORMATIONAug.,2006Vo1.4.No.4中图分类号:P228.4文献标识码:B文章编号:1672—4623(2006)04—0013-03GPS网起始数据的误差分析邢继红(鞍钢集团设计研究院,辽宁鞍山114021)摘要:应用5种GPS控制网起算点坐标误差的分析方法.分析了某地铁二号线西延伸线工~-~-GPS控制网的起算点坐标误差.成功地剔除了误差超限的起算点.关键词:GPs控制网:起算点可靠性分析:显着性检验ErrorAnalysisofRe
2、ferencePointsonGPSNetworkXINGJihong(Engineering&ResearchInstituteofAISC,Anshan,Liaoning114021,China)Abstract:Using5methods,thispaperanalyzesthereferencepoints'coordinateerrorfor"western—extendline"projeetinthesubway2ndline.Finally,thepointswhichexceedthepredefinedtoleran
3、ceareeliminatedsuccessfully.Keywords:GPSnetwork;analysisofreliability;significancetestingGPS定位结果属于WGS一84地心坐标系,而实用的城市与工程测量成果采用某一国家或地方坐标系,需要将GPS测量成果转换成国家或地方的三维或二维坐标系下的相应成果.转换的主要方法是利用GPS网点与原地面控制网点重合(重合点一般不少于3点),将少量的重合已知点作为约束条件,在地面网的坐标框架内进行GPS网的约束平差,将GPS网强制附合到已知点所在的坐标系中.实践证明:重合点
4、的误差和点位分布将影"~GPS网约束平差的精度.由于设置控制点的建筑物形变等原因,引起这些已知点的坐标有时可能存在较大的误差.若将这些存在较大误差的已知点作为平差计算或坐标转换的约束,其结果必然歪曲GPS测量的原有精度,特别是当这些点误差较大或含有粗差时,将严重影"SGPS成果的可靠性,使高精度的GPS定位成果失去本来意义.在进行GPS网约束平差前,对GPS控制网起算点坐标的误差进行分析是非常必要的.1起算点坐标的误差分析方法分析约束平差时起算点坐标的精度,应在充分肯定GPS基线向量观测值中无粗差存在的前提下进行.三维或二维GPS网无约束平差所
5、得的单位权,长度,方位的精度真实反映了GPS实测所具有的随机误差统计结果,因而可以衡量GPS测量成果的精度.在GPS网三维或二维无约束平差后,如果平差后单位权中误差m01,基线坐标分量的改正数在毫米级或最大在2～3on以内,一般可认为GPS网无明显粗差;另外,通过对GPS控制网进行同步环,异步环闭合差及重复观测基线较差的比较,检验闭合差及较差是否均在规收稿日期:2006---03—14定限差范围之内,也是判断GPS基线向量观测值中有无粗差存在的重要方法.在充分肯定GPS基线向量观测值中无粗差存在的前提下,可以进行约束平差时起算点坐标的分析.GP
6、S网已知数据大误差可采用以下5种方法来分析,现将方法介绍如下:1.1实测基线比较法由于GPS基线边长的观测精度比较高,相对精度一般可达到l0,因此根据GPS观测得到的空间斜距,将其经过高程归化和投影改正,投影到约束平差时已知点所在的地面坐标系中,并将该边长(为讨论方便记为d)与两个地面已知点平面坐标反算出的距离(记为)进行比较,根据差异大小来判断约束平差所采用的已知点是否可靠.1.2单位权方差的假设检验法首先对GPS网进行无约束平差,假如有n个观测值,t1个未知数,求得无约束平差的单位权方差为:.Or::(1).:——IlJn—tl式中,.为基
7、线向量的改正数,P为观测值权阵.再利用已知点坐标作为约束,进行约束平差,求得单位权方差为:.2P2,^,0"2.--——z,rt-t,2构造统计量:T:,则足自Fh度为n—t:,n—tll的盼布.在一定的置信度OL和检验功效下对统计量进行检验.当统计量T>(n—t:,n—t1)时,拒绝原假设日.;反之,接受原假设.::地理空间信息2006年1.3附合路线坐标闭合差检验法附合路线坐标闭合差检验法其基本原理为:有两个已知起算点A,,其平面坐标分别为(,yA)和(,y8);在A,B两点之间,选取联接它们的若干条GPS基线向量,由A点的平面坐标通
8、过高斯投影反算求出A点的大地坐标(,),并由A点的正常高和高程异常计算出大地高HA;由A点的大地坐标(,,)计算出A点的空间直角坐标(,,);由A点的
