《广西AB 级网及似大地水准面精度检测分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广西AB 级网及似大地水准面精度检测分析（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、测绘信息网 -测绘、GIS 论文中心 广西 AB 级网及似大地水准面精度检测分析廖超明 1，2 罗满建 2（1.武汉大学 GPS 工程技术研究中心 湖北武汉 430079；2.广西壮族自治区测绘局 广西南宁 530023）【摘要】本文作者针对广西 A、B 级 GPS 控制网和广西 230230格网高分辨率似大地水准面成果外符合精度检测方法进行了深入研究，推导了外符合精度检测公式，通过高精度数据处理与统计分析，求得被检成果外符合精度，对被检项目所达到的精度等级进行了客观、准确的评价。【关键词】GPS 精密数据处理 外符合精度 检测0 引言测绘信息网 为客观、准确地评价广西 A、B 级 GPS 控
2、制网和广西 230230格网高分辨率似大地水准面成果所达到的精度，本文作者对被检测成果外符合精度检测方法进行了研究，推导出外符合精度检测公式，并通过 GPS 精密数据处理和统计分析，得到了被检项目本次检测的外符合精度。1 外业数据采集为获得高质量的 GPS 检测数据，外业统一采用双频大地型 GPS 接收机进行数据采集。广西 A、B 级GPS 控制网外业检测数据采集参照全球定位系统（GPS ）测量规范 （GB/T 18314-2001）相应等级技术参数执行，详见表 1。表 1 GPS 数据采集技术参数表单位：小时检测区域 检测时段长 （h） 时段 数 连接方 式 地理位 置 检测区域 检测时段长
3、 （h） 时段 数 连接方 式 地理位 置平果 B 级子网 12 2 桂西林宾 D 级网 4 2 边连接 桂中北海 A 级子网 24 3 桂南梧州 D 级网 8 1 网连接 桂东河池 D 级网 4 2 边连接 桂西北 钦州 D 级网 4 2 边连接 桂南广西似大地水准面外符合精度检测所选的四个 D 级 GPS 控制网分布于广西的桂西北、桂中、桂东和桂南，基本能够代表了广西的山地、丘陵、平地三种地形地貌。因此，这四个区域的外符合精度检测数据能够客观、真实地反映广西高精度、高分辨率似大地水准面成果的整体精度。2 GPS 精密数据处理技术研究 测绘信息网 2.1 测量基准高程基准：1985 国家高程
4、基准。地心基准：ITRF97，参考历元 2000.0。2.2 GPS 精密数据处理方案为保证检测成果的客观性和可靠性，作者查阅了有关 GPS 数据处理资料，研究制定了如下的 GPS 精密数据处理方案。（1）精密数据处理软件GPS 基线处理采用美国麻省理工学院和 Scripps 研究所共同研制的 GAMIT（10.21V）软件，该软件是国际公认最好的 GPS 基线数据处理软件之一。（2）精密星历卫星轨道精度是影响 GPS 基线解算精度的重要因素之一。因此，GPS 基线数据处理时采用 IGS 精密星历（ITRF 框架）SP3 格式。测绘信息网 测绘信息网 -测绘、GIS 论文中心 （3）坐标框架与
5、历元GPS 相对定位基准是由卫星星历和基准站坐标共同给出的。因此，GPS 控制网基线数据处理所采用的坐标框架与历元为观测期间 IGS 事后精密星历所对应的框架和瞬时历元；GPS 网平差再统一到ITRF97、参考历元 2000.0 上。（4）起算坐标为确保基线解算的精度和稳定度，获得与广西 A、B 级 GPS 网一致的高精度 ITRF 坐标，在 GPS 基线处理中,直接引入联测的一个 A、B 级网点 ITRF 坐标加以控制。（5）基线数据预处理GPS 基线数据预处理主要包括了四步：生成 RINEX 数据格式、编制接收机天线高度表、编制已知坐标和概略坐标表、IGS 精密星历及其它信息文件的下载和编
6、辑。（6）基线解算主要模型和参数GPS 基线数据处理主要考虑以下五个模型改正：卫星钟差模型改正、接收机钟差模型改正、电离层折射模型改正、对流层折射模型改正、卫星和接收机天线相位中心模型改正。3 外符合精度检测方法3.1 广西 A、B 级 GPS 控制网测绘信息网 广西 A、B 级 GPS 控制网外符合精度检测目的是要求定广西 A、B 级 GPS 控制网三维坐标分量测量中误差。由于检测子网所求解的三维坐标分量不是真值，不能直接由公式（1）、（2）、（3）求 A、B级 GPS 控制网的三维坐标分量中误差。以下作者根据误差传播定律详细推导了公式。按照 GPS 精密数据处理方法分别对平果 B 级子网、
7、北海 A 级子网的检测数据进行基线处理和网平差，得到检测点的空间直角坐标。将检测点的检测成果（Xj，Yj，Zj）和同名点的广西 A、B 级 GPS 控制网成果（X，Y，Z）进行三维坐标分量求差：X=Xj-X，Y=Yj-Y，（ 1）Z=Zj-Z，通过公式（2）： （2）可计算每个检测点 Pi 的点位不符值。通过公式（3）： （3）求得点位不符值中误差（由于检测样本个数较少，用 n 代替 n-1）。由于广西 A、B 级 GPS 控制网外业观测技术参数与两个检测子网外业观测技术参数相同，统一采用GPS 精密数据处理方法进行基线处理和网平差，可认为是两次同精度（等权）的独立观测值。为简化计算，设检测点
8、三维坐标分量（Xj，Yj，Zj）和同名点（X，Y，Z）的中误差分别为和 ，且 mj=m。对式（1）、（2）进行全微分线性化： （4）根据误差传播定律得：测绘信息网 测绘信息网 -测绘、GIS 论文中心 （5）则 （6）其中：mp 为检测点点位不符值中误差。m 为广西 A、B 级 GPS 控制网三维坐标分量测量中误差。3.2 广西似大地水准面测绘信息网 由于广西似大地水准面外符合精度检测的点位同时具有精密一、二等水准测量成果 hs，可认为 hs 是检测点正常高的真值，即 hs 的测量中误差为 mhs=0。通过精密数据处理，求得检测点大地经、纬度和大地高（B、L、H），然后通过广西似大地水准面计
9、算程序求解检测点正常高 hg。由下式（7）计算检测点hg 与 hs 的正常高之差：v = hg - hs （7）根据误差传播定律得：即：mv = mhg 测绘信息网 由公式（8）检测点正常高之差的中误差来评定广西似大地水准面成果检测精度： （8）4 外符合精度检测结果4.1 广西 A、B 级 GPS 控制网三维坐标精度检测结果广西 A 级网共 12 个点，相邻点平均边长达到了 217 公里。本次外符合精度检测了 4 个点，抽检率达到了 33.3%。以其中 118 号 A 级点为固定点，得到广西 A 级网检测点点位不符值中误差：=0.029m；三维坐标分量中误差： =0.021m。检测结果详见表
10、 2。表 2 广西 A、B 级 GPS 控制网外符合精度检核结果单位：m序号 点号 分量 检核网平差成 果 广西 A、B 级 GPS 控制网成果 检核成果AB 级成果 点位不符值v备注X -.232 -.232 0.000Y .227 .227 0.0001 49Z .460 .460 0.0000 固定点2 55 X -.160 -.179 0.018 0.033 B 级测绘信息网 -测绘、GIS 论文中心 Y .189 .217 -0.028Z .876 .878 -0.002X -.383 -.379 -0.004Y .241 .257 -0.0163 63Z .832 .840 -0.
11、0080.018 B 级X -.329 -.325 -0.004Y .643 .615 0.0284 74Z .074 .059 0.0150.032 B 级X -.465 -.468 0.003Y .429 .419 0.0105 76Z .103 .094 0.0090.014 B 级X -.897 -.909 0.012Y .494 .526 -0.0336 98Z .049 .073 -0.0240.042 B 级X -.124 -.135 0.011Y .515 .573 -0.0587 101Z .450 .486 -0.0360.069 B 级X -.743 -.773 0.03
12、0Y .826 .900 -0.0758 106Z .630 .661 -0.0300.086 B 级X -.06 -.059 -0.001Y .023 .007 0.0169 110Z .239 .230 0.0090.019 A 级X -.130 -.135 0.005Y .469 .494 -0.02610 116Z .472 .488 -0.0150.030 A 级X -.503 -.483 -0.020Y .381 .353 0.02811 117Z .569 .561 0.0080.035 A 级X -.098 -.098 0.000Y .504 .504 0.00012 118Z
13、 .570 .570 0.0000 固定点备注：三维坐标成果已省略了小数点前的整数位。测绘信息网 广西 B 级网共 106 个点，相邻点平均边长达到了 65 公里。本次外符合精度检测了 8 个点，抽检率达到了 7.5%。以其中 49 号 B 级点为固定点，得到广西 B 级网检测点点位不符值中误差：=0.049m；三维坐标分量中误差： 0.035m 。检测结果详见表 2。4.2 广西似大地水准面成果精度检测结果测绘信息网 -测绘、GIS 论文中心 广西似大地水准面外符合精度检测总共抽检了四个区域共 65 个 C、D 级控制点，1985 国家高程基准下的一期成果外符合精度检测结果：m hg1=0.
14、034m；二期成果外符合精度检测结果：mhg2=0.033m。1985 国家高程基准下一期检测结果详见表 3。测绘信息网 表 3 广西似大地水准面（一期）外符合精度检测结果单位：m序号 点号 水准（Sz86） Gps86 v 序号 点号 水准（Sz86） Gps86 v1 C164 .682 .735 0.053 2 C163 .123 .156 0.0333 C160 .654 .699 0.045 4 D003 .174 .132 -0.0425 D004 .263 .281 0.018 6 D005 .444 .452 0.0087 D006 .386 .399 0.013 8 D008
15、 .820 .844 0.0249 D009 .463 .476 0.013 10 D010 .727 .756 0.02911 D011 .729 .742 0.013 12 D012 .700 .715 0.01513 D013 .557 .555 -0.002 14 D014 .837 .876 0.03915 D015 .407 .442 0.035 16 D016 .105 .085 -0.0217 D017 .994 .993 -0.001 18 D018 .710 .711 0.00119 D019 .407 .383 -0.024 20 D020 .630 .611 -0.01921 D004 .670 .675 0.005 22 D008 .034 .003 -0.03123 D009 .570 .543 -0.027 24 D014 .832 .837 0.00525 D015 .340 .357 0.017 26 D016 .804 .843 0.03927 D017 .005 .948 -0.0
