GPS技術在沈陽市供水管網測量中的應用

時間：2007-03-06 來源： 作者：

        GPS定位技術，操作簡便快捷，布網不受常規通視條件的限制，觀測可全天候進行，且定位精度高，有著經典測量方式不可比擬的優越性。這項技術的優勢在沈陽市供水圖文信息系統外業普查工程中得到充分驗證。

一、工程概況

    為滿足沈陽市自來水管網的管理和發展，沈陽市自來水總公司率先采用高新技術—地理信息系統。沈陽市位于東經123°13ˊ-123°°35ˊ，北緯41°42ˊ-41°53ˊ，測區覆蓋沈陽市內全部7大區，面積約為197Km2。沈陽市自來水事業歷史較長，地下管線縱橫交錯，市內建筑物密集，各類通訊架線繁多，給GPS施測增加了難度。根據GPS控制網等級劃分，測區應布設C級GPS控制網，現有資料為沈陽市規劃部門1989年版的1：30000地形圖及四等導線控制點，由兩個國家二等三角點及二等水準點，可作為GPS控制網的起算點，外業依據參照①《全球定位系統城市測量規范》；②《城市測量規范》；③《沈陽市供水管網地理信息系統屬性數據調查要求》。

二、GPS網的建立及觀測

1、控制網的布設

此次GPS控制網的布設是以施測自來水設施點為目的，并兼顧到監視設施點的需要。設施點的技術要求：點位誤差為±5cm，高程誤差為7cm，控制網布設如圖1所示。

                          圖1  C級控制網布設圖

圖中最大邊長為13Km，最短邊長為5Km，控制網坐標系統與原有地形圖等資料一致，為沈陽市54坐標系統，高程系統為1956年黃海高程系統。

    2、GPS網的選點與埋石

GPS網的選點，既要點位具有良好的衛星窗口，以滿足觀測的需要，又要方便施工，且要基礎穩固，遠離干擾源。充分利用網中舊點及標石。因此，選點時GPS點盡量選在原有四等導線點上（除3個點外），節約了大量的造標理石費用，并且，由于已知導線點的高程為四等三角高程，為GPS網的高程擬合奠定了基礎。

   3、GPS網的觀測方案

GPS網的觀測采用美國生產的ASHTECH靜態單頻GPS-LOCUS接收機5臺，按靜態接收模式同步觀測。觀測前對儀器進行了相應的檢驗，包括：①接收機內部噪聲檢驗，零基線檢驗；②天線相位中心穩定性的檢驗；③光學對電器的檢驗等。檢驗后，儀器都調整到最佳狀態。觀測技術要求為：衛星高度角≥15°，有效觀測衛星數≥4個，平均重復設站數≥1.6個時段長度≥45min，測站點接收機與衛星構成的幾何圖形強度因子GDOP<8。作業組在進入測區前必須認真學習并掌握上述各項技術要求，做24衛星可見性預報，觀測時，同一時段每站取70min，較長的邊取90min ，注意GPS接收機對中、整平要準確，開始與結束前后整平誤差不超過半個水準管刻劃格，對點誤差開始和結束偏離不超過±1mm，每時段的開機后和關機前測量員應分別量取天線高，兩次測量結果互差不大于3mm，取平均值作為最終值輸入主機，并同時輸入測站名，當確認所有作業操作都完成后，可遷站。

三、外業觀測結果檢核

下載的靜態數據。利用GPS 廠家提供的解算基線，對解算的基線向量進行殘差分析，將其中殘差較大的數據剔除，剔除率小于5%。對重復觀測邊檢核時，重復觀測邊的任意兩個時段的互差小于 √2λ  ，其中λ＝（10mm+10×10ˉ6D）獨立閉合環閉合差檢驗是評價觀測結果質量的重要指標，閉合差的檢驗公式為：

Wx≤3√n λ

Wy≤3√n λ

Wz≤3√n λ

W ≤3√3nλ

式中，n為獨立閉合環中邊數； λ 相應級別規定的精度。

對于本網λ�。�10mm+10×10ˉ6D）經檢驗，獨立閉合環閉合差最大為29mm，線差為58mm，完全符合精度規定的要求。

上一頁 頁碼：[1 2 3 >>] 下一頁 共3頁