童楊津

(深圳市長(zhǎng)勘勘察設(shè)計(jì)有限公司,廣東 深圳 518003)

1 引言

自1994 年全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)全面建成,因全天候、高精度等諸多傳統(tǒng)測(cè)量無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用[1-5]。隨著俄羅斯GLONASS系統(tǒng)的更新改進(jìn)及歐洲GALILEO 系統(tǒng)與我國(guó)北斗系統(tǒng)的投入使用,可用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)越加豐富,大大彌補(bǔ)了接收機(jī)收星數(shù)不足導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量或測(cè)量精度較低的情況。本文以廣東某港區(qū)中東作業(yè)區(qū)一期工程及配套工程控制測(cè)量為例,運(yùn)用GNSS(Global Navigation Satellite System)技術(shù),進(jìn)行C級(jí)網(wǎng)布設(shè)測(cè)量,為后續(xù)工程測(cè)量提供參考。

2 工程概況

該港區(qū)東、西、北面山脈環(huán)抱,南面臨海,為滿足港區(qū)新建、維護(hù)及改造工程建設(shè)的需要,需要對(duì)港區(qū)已有控制點(diǎn)成果進(jìn)行定期復(fù)測(cè)及有效補(bǔ)充。為使港區(qū)中東作業(yè)區(qū)一期工程及配套工程建設(shè)順利進(jìn)行,結(jié)合考慮前期原有控制網(wǎng)布設(shè)網(wǎng)型、等級(jí)及原有控制點(diǎn)保存完好度等情況進(jìn)行工程方案設(shè)計(jì),共布設(shè)控制點(diǎn)14點(diǎn)(復(fù)測(cè)點(diǎn)4個(gè),待測(cè)點(diǎn)6個(gè),起算點(diǎn)3個(gè),中轉(zhuǎn)點(diǎn)1個(gè)),GNSS網(wǎng)型布設(shè)圖如圖1所示。

圖1 GNSS網(wǎng)形布設(shè)圖

其中,外業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)前期施測(cè)的起算點(diǎn)YTGS受到破壞,采用WJCH代替其作為起算點(diǎn),為保持網(wǎng)型YTGS僅作為中轉(zhuǎn)點(diǎn),JXCK、GPS-3、GPS-2及東1等為復(fù)測(cè)點(diǎn)。

3 數(shù)據(jù)觀測(cè)及處理

測(cè)量過(guò)程中每一時(shí)段采用5臺(tái)儀器同時(shí)作業(yè),以邊連式與網(wǎng)連式相結(jié)合的圖形布設(shè)形式進(jìn)行觀測(cè),每一觀測(cè)時(shí)段≥4h。

3.1 基線處理

觀測(cè)完成后,使用隨機(jī)軟件TBC V3.60進(jìn)行基線向量解算,共解算出合格基線45條,同步環(huán)24個(gè),異步環(huán)38個(gè),其中基線解算水平精度最大0.006m,最小0.001m,垂直精度最大0.007m,最小0.002m。復(fù)測(cè)基線較差、同步環(huán)坐標(biāo)分量閉合差、異步環(huán)坐標(biāo)分量閉合差及全長(zhǎng)閉合差是檢驗(yàn)GNSS基線解算質(zhì)量的重要指標(biāo),分別對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行精度統(tǒng)計(jì),其中復(fù)測(cè)基線較差均小于1/2限差,其他指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別如表1與表2所示。

表1 同步環(huán)閉合差分布

表2 異步環(huán)閉合差分布

由表1、表2可知,閉合差均在限差以內(nèi),且?guī)缀趼溆凇?/3限差內(nèi),說(shuō)明本次解算所得基線質(zhì)量?jī)?yōu)良。

3.2 網(wǎng)平差

經(jīng)各項(xiàng)檢驗(yàn)合格后,利用科傻平差軟件進(jìn)行無(wú)約束平差(自由網(wǎng)平差)處理,在WGS-84坐標(biāo)系下以網(wǎng)中WJCH的三維坐標(biāo)作為起算數(shù)據(jù),進(jìn)行全網(wǎng)三維無(wú)約束平差。

為檢測(cè)起算點(diǎn)的可靠性,二維網(wǎng)平差時(shí),分別固定了2點(diǎn)(JGDS和YTSH)、3點(diǎn)(JGDS、YTSH和WJCH)及聯(lián)合固定既有成果點(diǎn)(JGDS、YTSH和GPS-3)進(jìn)行起算,以檢測(cè)不同起算點(diǎn)間的系統(tǒng)誤差。

控制點(diǎn)經(jīng)過(guò)檢測(cè)之后發(fā)現(xiàn),WJCH與JGDS和YTSH兩點(diǎn)有較大的坐標(biāo)系統(tǒng)誤差,考慮周?chē)鸁o(wú)滿足起算的高等級(jí)控制點(diǎn),為與前期施測(cè)的控制點(diǎn)坐標(biāo)盡量吻合,保證港區(qū)新舊片區(qū)銜接,與委托方商定最終選定JGDS、YTSH和GPS-3作為起算點(diǎn),進(jìn)行二維約束平差,并按要求進(jìn)行精度統(tǒng)計(jì)和成果輸出。

三維無(wú)約束網(wǎng)平差中,最弱點(diǎn)為YTSH,其點(diǎn)位中誤差為0.0108m,二維約束網(wǎng)平差中,最弱點(diǎn)為東4,其點(diǎn)位中誤差為0.0054m。

委托方提供了復(fù)測(cè)的平面控制點(diǎn)GPS-2、JXCK和東1的原坐標(biāo)成果,本次平差成果與相應(yīng)的原成果比較,JXCK兩次成果距離較差最大,達(dá)2.58cm,最小為東1,距離較差為1.28cm。經(jīng)分析,距離較差較大的主要原因如下：一是本次施測(cè)等級(jí)精度與委托方給予點(diǎn)位成果的施測(cè)等級(jí)精度不同,獲得的點(diǎn)位精度不同,如本次東1點(diǎn)位中誤差為0.36cm,前期施測(cè)該點(diǎn)點(diǎn)位中誤差為3.3cm；二是起算點(diǎn)不同,新起算點(diǎn)與原有起算點(diǎn)精度不同,起算點(diǎn)間帶有一定系統(tǒng)誤差；三是起算點(diǎn)YTSH處于山中,周?chē)L(zhǎng)有樹(shù)木,前后兩期該點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量均受到不同程度影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

為滿足某港區(qū)擴(kuò)建、維護(hù)及改造工程建設(shè)的需要,按委托方要求,進(jìn)行了C級(jí)GNSS控制網(wǎng)的布設(shè)測(cè)量,該網(wǎng)以五邊形作為基本圖形,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,通過(guò)重復(fù)基線長(zhǎng)度較差、同步環(huán)閉合差、異步環(huán)閉合差等指標(biāo)檢驗(yàn)了基線解算質(zhì)量,總體達(dá)優(yōu)。網(wǎng)平差處理過(guò)程檢測(cè)了起算點(diǎn)的可靠性,并對(duì)復(fù)測(cè)點(diǎn)平面距離較差做了詳細(xì)分析,點(diǎn)位成果滿足委托方要求。