CORS外業(yè)檢核點(diǎn)數(shù)據(jù)處理方法研究

喻永平

（廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州510060）

《廣州市GNSS RTK城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》要求，RTK測(cè)量當(dāng)天至少進(jìn)行一個(gè)已知點(diǎn)檢測(cè)，才能確保測(cè)繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。廣州城區(qū)大部分等級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)已被破壞，即使保存完好的少部分城市等級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)，其RTK觀測(cè)條件也較差。此外，城市等級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)的起算系統(tǒng)可能與CORS系統(tǒng)存在系統(tǒng)誤差。為此，利用靜態(tài)GPS技術(shù)在樓頂建立測(cè)量點(diǎn)，作為CORS測(cè)量檢測(cè)站，可以保障測(cè)繪成果的準(zhǔn)確性，而且該點(diǎn)易于使用和保存。

1 CORS外業(yè)檢測(cè)站設(shè)計(jì)與施工

樓頂CORS測(cè)量新檢測(cè)點(diǎn)施工設(shè)計(jì)見圖1。確定建立新檢測(cè)點(diǎn)位置后，便于整個(gè)觀測(cè)墩與大樓穩(wěn)固在一起，將樓頂表面挖開直至完全露出鋼筋。按照設(shè)計(jì)圖鋪設(shè)鋼筋，澆灌水泥沙石。觀測(cè)墩下面為四方形，高約0．4 m；觀測(cè)墩上面為圓形墩，高約1 m；圓形墩外面為不銹鋼圓筒，與水泥沙石粘合一起；頂部為不銹鋼強(qiáng)制對(duì)中標(biāo)志，建成實(shí)物見圖2。

2 CORS檢測(cè)站的測(cè)量與數(shù)據(jù)處理

為了準(zhǔn)確得到新建樓頂CORS檢測(cè)點(diǎn)的廣州坐標(biāo)，需要進(jìn)行外業(yè)靜態(tài)GPS測(cè)量，并將該點(diǎn)與周圍3個(gè)GZCORS站聯(lián)測(cè)解算得到WGS84坐標(biāo)，見圖3所示。利用院似大地水準(zhǔn)面轉(zhuǎn)換軟件，將其轉(zhuǎn)換為廣州坐標(biāo)和高程，并進(jìn)行成果檢核。

2．1 外業(yè)觀測(cè)

將J3檢測(cè)點(diǎn)與3個(gè)GZCORS基準(zhǔn)站構(gòu)網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量，其邊長分別為7 150 m，28 703 m，22 503 m。

GPS觀測(cè)技術(shù)要求為：

每時(shí)段有效觀測(cè)時(shí)間：約4 h

時(shí)段數(shù)：2個(gè)

有效衛(wèi)星高度角：10°

數(shù)據(jù)采樣間隔：15 s

圖1 樓頂CORS測(cè)量新檢測(cè)點(diǎn)施工設(shè)計(jì)圖

圖2 樓頂CORS測(cè)量新檢測(cè)點(diǎn)實(shí)物圖

GNSS接收機(jī)：天寶R7（精度優(yōu)于5 mm＋1 pp m）天寶R7儀器觀測(cè)2個(gè)4 h時(shí)段。

2．2 基線處理與網(wǎng)平差

基線解算采用Pinnacle軟件計(jì)算。計(jì)算12條邊基線，每條基線有2個(gè)時(shí)段的重復(fù)基線，共6條獨(dú)立基線，重復(fù)基線和同步環(huán)閉合差檢核通過規(guī)范要求。平差計(jì)算采用同濟(jì)大學(xué)GPS平差軟件，固定SHATOU，進(jìn)行無約束平差，基線向量的改正值都在限差范圍內(nèi)，表明基線中沒有粗差。

通過檢核GZCORS基準(zhǔn)站的兼容性，發(fā)現(xiàn)沙頭站在大地高方向誤差較大。因此，最后起算選擇XINHUA、WUSHAN的三維高精度WGS 84坐標(biāo)和SHATOU站的經(jīng)緯度坐標(biāo)。約束平差后，基線向量的改正數(shù)與同名基線無約束平差相應(yīng)改正數(shù)的較差符合規(guī)范要求，規(guī)劃院南（內(nèi)）J3的點(diǎn)位平面中誤差為±2．27 c m（mx＝±1．19 c m，my＝±1．93 c m），大地高中誤差為±2．67 c m。將檢測(cè)點(diǎn)J3的WGS84坐標(biāo)，應(yīng)用似大地水準(zhǔn)面轉(zhuǎn)換軟件，將其轉(zhuǎn)換為廣州坐標(biāo)和高程，得到最后結(jié)果。

圖3 新建CORS檢測(cè)點(diǎn)與3個(gè)GZCORS站聯(lián)測(cè)示意圖

3 CORS檢測(cè)站成果檢核

2013年4月12日，對(duì)J3檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行RTK測(cè)量檢核，對(duì)J3與周邊兩個(gè)已知檢測(cè)點(diǎn)J1，J2的邊長和高差進(jìn)行檢核。RTK測(cè)量按3次初始化進(jìn)行測(cè)量，邊長采用銦鋼尺進(jìn)行測(cè)量，高差按四等水準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。

3．1 檢核依據(jù)和要求

依據(jù)《廣州市GNSS RTK城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》和《衛(wèi)星定位城市測(cè)量規(guī)范（CJJ／T 73－2010）》，成果需滿足如下條件：

1）RTK接收機(jī)設(shè)備標(biāo)稱測(cè)量精度指標(biāo)一般應(yīng)達(dá)到平面精度10 mm＋1 pp m；高程精度20 mm＋1 pp m；

2）檢核已知點(diǎn)較差應(yīng)滿足平面≤5 c m，高程≤8 c m；

3）RTK控制點(diǎn)測(cè)回間2次平面互差應(yīng)≤±3 c m，高程互差應(yīng)≤±4 c m；

4）按照GNSS高程測(cè)量四等精度要求，高程中誤差為3．0 c m，限差為4．2 c m；

5）兩次分時(shí)段重復(fù)測(cè)量的平面互差應(yīng)≤±5 c m，高程較差應(yīng)≤±8 c m。

3．2 RTK測(cè)量檢核

各種不同的GPS型號(hào)接收機(jī)的RTK測(cè)量成果比較見表1

表1 各型號(hào)GPS接收機(jī)RTK測(cè)量成果比較

上述檢核結(jié)果符合《廣州市GNSS RTK城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》的要求，即RTK控制點(diǎn)測(cè)回間2次平面互差應(yīng)≤±3 c m，高程互差應(yīng)≤±4 c m；與已知點(diǎn)檢測(cè)滿足平面≤5 c m，高程≤8 c m。

3．3 邊長檢核

將GPS靜態(tài)測(cè)量的廣州坐標(biāo)反算邊長和銦鋼尺量距邊長比較結(jié)果如表2所示。

表2 反算邊長和銦鋼尺量距邊長比較

坐標(biāo)反算邊長和銦鋼尺量距邊長較差最大值為0．003 m，滿足要求。

3．4 高差檢核

將廣州高程反算高差和四等水準(zhǔn)測(cè)量的高差進(jìn)行比較，結(jié)果如表3所示。

表3 反算高差和四等水準(zhǔn)測(cè)量高差比較

控制點(diǎn)高程校核按照四等要求，中誤差為±3．0 c m，限差為±4．2 c m，高程校核滿足要求。

4 結(jié) 論

隨著CORS測(cè)量在城市測(cè)量中的廣泛應(yīng)用，以及城市建設(shè)步伐的加快，CORS外業(yè)測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)建立就顯得非常重要。傳統(tǒng)的城市導(dǎo)線點(diǎn)由于起算系統(tǒng)等原因，與城市CORS系統(tǒng)可能存在系統(tǒng)誤差，本文為了確保檢測(cè)站數(shù)據(jù)與城市CORS系統(tǒng)一致性以及數(shù)據(jù)可靠性，真正起到檢測(cè)作用，在求取檢測(cè)站的坐標(biāo)后，采用了嚴(yán)密的檢核方法，確保數(shù)據(jù)一致性和可靠性。本文可為國內(nèi)其他生產(chǎn)單位建立CORS檢測(cè)站提供有益的參考。

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