《城市高精度GPS控制网的复测与网形优化》

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1、第21卷第2期测绘学院学报Vol.21No.22004年6月JournalofInstituteofSurveyingandMappingJun.2004文章编号:10092427X(2004)0220102203城市高精度GPS控制网的复测与网形优化1,22王铁生,翟继红(1.河海大学土木工程学院,江苏南京　210098;2.华北水利水电学院土木系,河南郑州　450045)摘要:针对布设的城市地铁GPS复测控制网,提出了地铁控制网复测的必要性。并在复测网形优化分析的基础上,讨论了起算点与地铁控制网不兼容性对精度的影响和筛选方法,实例表明此方法的有效性。关　键　词:地铁;控制网;复测中图

2、分类号:P221文献标识码:A1GPS控制网测区概述2　网形优化分析南京地铁南北线一期工程GPS首级施工控制由于部分原网点已被破坏或无法利用,同时网是地铁施工的全线总控制网,其结构复杂、覆盖考虑到对原网的复测意义,复测网选取26个控制面大。全网控制点的精度和稳定程度对地铁施工点,这些点与原GPS网点完全一致,其中已知城市和隧道的贯通至关重要。由于部分点的位置选择二等三角点6个。考虑到原网中t20、t24、t14这3在城市地铁沿线附近的高楼上,在车站施工期间,个点的破坏对全网的覆盖范围和图形结构影响不很可能会使楼房略微倾斜或沉降而使点位移动。大,以及无法利用的三、四等控制点t19对全网的同

3、时为了检验全网点的稳定程度和保证各网点的右下部分的图形强度有所减弱,通过点位设计与必要精度,必须对全线控制网进行定期复测和精精度估算,优化后的复测网在城市二等三角点t30度评定。和t27上各有5条独立基线,t26和t28两点上各有4GPS首级施工控制网于2000年5月建立,原条基线,t29点上有3条基线,而t22点上有7条基控制网共有30个控制点(见图1),其中已知的城线。这样未知点与已知高级点构成大地四边形、中市二等三角点6个,三、四等控制点6个,新埋设心多边形或小三角形,以充分保证未知点与已知GPS点18个。经复测前的现场踏勘,原网埋设的高级点的坚强连接及控制网有较高图形强度。3个G

4、PS点已被破坏,同时原网中有的三、四等控全网布设的最长边长为8.3km,最短边长为制点因架设有大型广告牌,顶空障碍严重,无法测0.8km,平均边长为3.5km。每个地铁车站附近、量。从以上实际情况以及定期复测的角度考虑,隧道洞口和竖井有2个以上GPS控制点,并且相复测工作量大、周期长,为了快速提供复测成果以邻控制点至少有两个以上方向通视,其它位置的满足地铁施工的要求,必须对原GPS测控网网形控制点至少有一个方向通视。进行重新布设和优化,使网点布设合理、精度高并具有很好的可靠性。3观测数据处理与起始点兼容性分析3.1　空间向量基线解算及3维无约束平差采用GPS厂家提供的软件Winprism

5、进行基线解算,对每天的观测数据及时进行处理。对解算不好的基线进行单独解算,通过增删卫星、重选基星、改变时段和高度角等方法改善基线解算结果,对于单独解算不满意的基线作重测或删除处理。外业基线解算采用广播星历、相位观测值双差分技术,解算数据采用率达99%以上,表示固定解可靠度因子达98%以上,表示精度的残差均图1　城市GIS控制网小于1.0cm。通过粗差检验和精度分析,有83条收稿日期:2003212216;修回日期:2004203212作者简介:王铁生(1966-),男,河北定州人,讲师,博士,主要从事安全监测、数据处理等研究。第2期王铁生,等:城市高精度GPS控制网的复测与网形优化103

6、2基线合格。经剔除粗差基线后计算所有的闭合环,取χ检验量为同步闭合环27个,有22个相对闭合差小于1×Tσ^2VPV02-62=r2～χ(r)10L(即1ppm),占总数的81.5%,闭合差均小于σ0σ0限差要求nσ/5,全长相对闭合差的最大值为1.假设H0和备选假设H1分别为-6-622813×10L,最小为0.023×10L,全长闭合差均H0:E(σ^0)=σ0小于限差要求3nσ/5(σ为标准差,单位为mm;n22H1:E(σ^0)≠σ0为同步环中基线边的个数);非同步闭合环17个,选取置信水平1-α,查得χ2α(r)和χα2(r),如果1-22-6有14个相对闭合差小于2×10L,

7、占总数的82.Tχ2α(r)