广西似大地水准面在航测控制中的应用.docx

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1、广西似大地水准面在航测控制中的应用覃允森（广西第二测绘院广西柳州545006）【摘　要】　本文通过对博白、平果、三江测区1：1万航测控制的广西似大地水准面计算结果与水准点成果及GPS高程拟合结果的比较分析，对广西似大地水准面成果在航测控制中的应用进行了客观、准确的分析。【关键词】　GPS高程拟合似大地水准面航测控制　　1前言　　随着广西似大地水准面成果的投入使用，高程测量方式得到了改进。GPS测量得到WGS－84三维坐标成果，即可通过广西似大地水准面计算程序求解测点的GPS正常高，相对于GPS高程拟合方式，可省略掉联测水准点的工作，从

2、而很大地提高了工作效率。以下以我院施测的博白、平果、三江测区为例，对广西似大地水准面成果在1：1万航测控制中的应用结果进行分析，并与传统的高程拟合的方式进行对比。　　2方案设计　　2.1航测控制高程测量精度要求　　1：1万航测控制像片控制测量GPS网一般以1～4个布点单元为一个网布设及观测。航测控制高程精度应不超过十分之一等高距，对于平原地区应优于0.1米，丘陵地区应优于0.25米，山区应优于0.5米。相邻两网之间应有3个或3个以上公共点，公共点平面坐标值较差不得大于图上0.05mm，高程较差不超过十分之一等高距。公共点若是像控点时取

3、其平均值作为最后成果。　　2.2GPS数据采集技术要求　　GPS网应与附近国家高等级的GPS网点进行联测，一个网联测起算点的总点数一般不得少于3个，且在网中均匀分布。当起算点间的距离大于60km时，应在中间再联测一个以上国家高等级的GPS点。　　GPS网同步图形之间的连接可采用点联式、边联式或网联式，当采用点联式时应采取相应措施来加强全网定位结果的检核。　　GPS网相邻点间弦长精度符合式（1）的规定：　　…………（1）　　式中：σ—标准差（mm）　　　　　d—相邻点间距离（mm）　　对接收机的选用：双频或单频，标称精度优于10mm+3

4、ppm。　　采用静态测量作业方式，作业的基本技术要求：卫星截止高度角15°，有效观测卫星总数≥4，时段中任一卫星有效观测时间≥15min，当边长少于10km时，同步观测时间≥40min；当边长大于10km时，同步观测时间≥60min；（采用单频接收机观测时，应根据实测边长适当延长观测时间），数据采样间隔15～30s；其余要求按《GPS测量规范》中的E级网技术指标执行。　　2.3GPS高程转换技术设计　　GPS大地高转换为GPS正常高采用两种方法进行：一是采用广西似大地水准面成果将像控点的GPS大地高转换为GPS正常高；二是采用GPS高

5、程拟合方法求取像控点的正常高。　　3GPS数据处理方法　　基线解算和网平差计算均使用南方公司的GPS数据处理平差软件，采用广播星历进行解算，解算时加入对流层延迟修正，基线结果采用双差固定解。同步环、异步环、重复基线差解算结果经验算其误差在规范和设计书限差允许范围内，然后进行三维无约束平差、二维约束平差和高程拟合，得到待求点的平面坐标和正常高。　　采用广西似大地水准面时，需要进行三维约束平差，得到待求点的WGS－84的经纬度和大地高，即可通过广西似大地水准面计算程序求解测点的正常高。　　数据处理时，各项精度指标应满足如下要求：　　3.1

6、重复基线的长度较差ds≤2σ；　　3.2同步环闭合差各分量Wx、Wy、Wz不得大于σ，　　总量W＝≤σ；　　3.3异步环闭合差各分量Wx、Wy、Wz不得大于3σ，　　总量W＝≤3σ；　　3.4三维平差时基线向量改正数绝对值应满足下列要求：　　VΔx、VΔy、VΔz≤3σ。　　4广西似大地水准面计算结果分析　　以联测的广西C级GPS点作为起算点，在WGS-84坐标系下进行三维约束平差计算，然后通过广西似大地水准面软件求出各像控点及已知水准点的GPS正常高，与已知水准点1985国家高程基准下的水准高成果进行比较，求出其差值和中误差，精度分

7、析如下。　　4.1博白测区　　博白测区共联测了106个四等以上精度的水准点，与水准测量成果比较其差值区间介于-0.184米～0.113米之间，中误差为0.085米，差值分布见下表1所示。表1.博白测区精度统计表误差区间-0.184～-0.1-0.1～00～0.10.1～0.113个数2733415百分比25.4731.1338.684.72　　4.2平果测区　　平果测区共联测了21个四等以上精度的水准点，与水准测量成果比较其差值区间介于-0.135米～0.096米之间，中误差为0.055米，差值分布见下表2所示。表2.平果测区精度统计

8、表误差区间-0.135～-0.1-0.1～00～0.096个数1146百分比4.7666.6728.57　　4.3三江测区　　三江测区共联测了61个四等以上精度的水准点，与水准测量成果比较其差值区间介于-0.281米～0