靖西县三维GPS控制网建设(一)

摘要:针对靖西县三维GPS控制网建设进行了技术设计,通过分网设计和整网平差计算、利用广西似大地水准面成果进行GPS高程转换,同时获得靖西县高精度三维GPS控制网坐标成果。
关键词:WGS-84;GPS大地高;正常高;高程转换
前言
靖西县座落在广西壮族自治区西南部边境。由于历史原因,该县各部门在测绘活动中采用的测量基准很不统一,既有1980西安坐标系,又有1954年北京坐标系;既有1956年黄海高程系统,又有1985年国家高程基准,对该县的社会经济发展很不利,急需建立三维GPS控制网,作为全县各部门开展与空间信息采集相关活动的统一测量基准。为此,就靖西县三维GPS控制网建设进行了介绍,以供参考。
1技术设计
按照该县中长期规划的用地范围,设计布设由7个D级GPS点组成的首级控制网。兼顾短期规划的需要,加密布设5个E级GPS点,点间平均边长5km,以满足至2010年县级基础测绘项目实施的控制需要。
1.1测量基准。
(1)平面基准。采用1980西安坐标系,按1.5分带,中央子午线取106°30',高斯投影面取参考椭球面。
(2)高程基准。采用1985国家高程基准、正常高系统。
1.2精度设计
三维GPS控制网精度设计参照《全球定位系统(GPS)测量规范》、《城市测量规范》执行。
设计利用广西似大地水准面模型进行GPS高程转换,获取1985国家高程基准下相当于四等水准测量精度的GPS正常高。
1.3GPS观测基本技术要求
由于是采用GPS技术同时建立三维GPS控制网,要想获得等于四等水准测量精度的GPS正常高,需要获得亚厘米级的GPS大地高。为此,为了保证GPS大地高的测量精度,统一采用双频GPS接收机,同时增加了卫星观测时间。其它技术要求如表2所示。
1.4外业选埋技术要求
在从分考虑测量标志便于使用和方便保管的前提下,要求所选的点位应该能够满足GPS观测等技术要求。因此,外业选埋要求满足以下条件:
(1)点位周围应便于安置接收设备和全站仪观测操作,视野开阔,视场内障碍物的高度角不宜超过15°。
(2)远离大功率无线电发射源和微波无线电信号传送通道。
(3)附近不应有强烈反射卫星信号等物件。
(4)交通方便,并有利于其他测量手段扩展和联测。
(5)地面基础牢固稳定,易于点的保存。
2数据处理
2.1技术路线
采用TGO1.63V进行GPS基线数据处理、POWERADJ3.0V进行GPS网平差计算,获取待定点WGS-84坐标系下的三维坐标(B、L、H)、1980西安坐标系下中央子午线106°30'的平面坐标(x,y),并利用广西似大地水准面成果将待定点的GPS大地高H转换为GPS正常高hg。从表2的平均重复设站数和时间长度可知,靖西县D、E级GPS控制网外业观测质量较高,已达到C级GPS控制网的观测技术要求,可以作为一个整体三维GPS控制网进行基线解算和网平差计算。