gps测量质量控制措施和研究

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1、GPS测量质量控制措施和研究　　【摘要】本文基于作者多年相关工作经验，结合工程实例对影响GPS测量质量的因素做了简要分析，并就改善GPS测量方法，提高GPS测量精度方面提出了一些措施。【关键词】GPS网；城市测量；质量控制影响GPS网质量的因素包括，观测值的质量、GPS基线的质量、常规观测值的质量、起算数据的质量、网的结构、以及网平差处理的方法。通常观测值的质量取决于观测及数据处理，起算数据的质量则取决于设计及项目的客观条件，而网的结构取决于设计，网平差处理的方法取决于数据处理。下面我将结合自己参与的新疆乌鲁木齐国际机场飞行

2、区道面测量案例分析一下GPS测量质量控制措施。一、测量工程实例概况测区位于乌鲁木齐市北郊，地窝堡国际机场内。地理位置为：东经87°27′05″～87°30′05″；北纬643°53′58″～43°54′46″测区行政隶属于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市。本次工程测任务主要是对现跑道、联络道、防吹坪、与联络道相接处平行滑行道的道面及道肩分块尺寸、角点高程和道肩边线外20m范围内的土面表面高程进行测量。由于机场安保原因，出入限制条件非常严格，人员素质要求较高，为保证本工程安全，外业工作只限于我公司专业人员参加。由于每天作业时间只有3

3、小时左右，人员不能大量进入现场，导致工期时间较长。总体作业环境完全不同于通常的工程测量。二、GPS网图形设计GPS网图形设计的目的是改善GPS网的精度、增强其可靠性并提高其效率。GPS网结构和形状连接方式的选择则取决于GPS测量工程的精度需求、外业观测条件以及GPS接收机数量等因素。GPS网图形设计的内容包括同步观测图形、重复观测次数、观测参数设置、观测时长要求等[1]。有两点非常重要，一是是GPS网的图形强度（可靠性）与基线向量的数量和分布有关，二是GPS点的精度和可靠性和与其相连的基线向量数密切相关，相连的基线向量数越多

4、，精度和可靠性越高。工程实测中，为保证测量质量，GPS网中不应存在自由基线，网中的闭合条件中基线数不可过多，每个点至少要独立设站观测两次，且至少应与地面网有2个重合点。图形设计中需要注意的是，各级GPS网中最简独立闭合环或附和导线的边数必须满足有关要求。当控制网的范围较大时，可采用分级布设的方法，即首先布设点数较少但等级较高的框架网，然后再部分项目所要求等级的全面网。网中距离较近的点间要进行直接观测（短边必测）。三、GPS测量数据6GPS控制网外业观测时，作业人员应按静态观测基本作业技术要求来执行[2]。天线对中误差不应大于

5、3毫米，基座圆水准气泡必须居中，观测前后在天线互为120°方向上量取天线斜高，互差应小于5毫米。开机后把测站相关信息输入GPS接收机并做外业观测记录。在基线解算阶段，若所设定的起点坐标不准确，将导致基线向量发生偏差。对于基线解算来讲，参与计算的卫星，如果与其相关的整周未知数没有准确确定的话，就将严重影响整个基线解算结果的质量。在观测时段内，通常多路径效应比较严重，随多路径效应的严重程度，对基线质量的影响将有所不同。多路径效应对基线向量的水平方向影响较大。此外，对流层折射影响或电离层折射、卫星轨道误差较大以及地球潮汐、地球自转

6、等数学模型问题也会影响基线的质量。应对基线起点坐标不准确，通常要使用坐标精度高的点作为起算点，所有基线应从一点或由该点衍生出的点起算。四、GPS网平差的质量控制6在基线向量检核符合要求后，以三维基线向量及其相应方差——协方差阵作为观测信息，以一个点的wgs-84系下三维坐标作为起算依据，进行GPS控制网三维无约束平差。三维无约束平差报表须提供各点在wgs-84系下的三维坐标、各基线向量及其改正数和其精度信息。若某基线分量改正数超限，则认为该基线或其附近的基线存在粗差，应在平差中将其剔除，直至所有参与平差的基线满足要求。若结果

7、不满足要求，则认为作为约束的已知坐标、已知距离、已知方位中存在一些误差较大的值，应删除这些误差较大的约束值，直至满足要求。地窝堡国际机场工程测量中一级点GPS外业采集数据处理采用中海达GPS解算软件HDS2003导入数据，并将其转换为Rinex标准数据格式，采用南方GPS数据处理软件GPSPro4.0进行基线解算及平差。平差后的坐标为1954年北京坐标系坐标，由于将地形图投影到高斯面上长度变形较大，超出规范要求，为了保证测量质量，因此在本测区沿用乌鲁木齐城市坐标系，将1954年北京坐标系坐标转换为乌鲁木齐城市坐标系坐标；另根

8、据甲方及设计、实际施工要求又将其转换为机场坐标系坐标。五、GPSRTK测量及其质量控制RTK（RealTime6Kinematic）即进行实时动态相对定位的技术，一般定位精度可达厘米级。常规RTK的系统结构包括基准站、数据链和流动站。基准站的选择、基准站电台天线的架设、中继站的设置、流动站