GPS控制網(wǎng)的建立與質(zhì)量控制

GPS控制網(wǎng)的建立與質(zhì)量控制摘要：進(jìn)入到新世紀(jì)以來，隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)水平的迅速提升，我國城市現(xiàn)代化的進(jìn)程不斷加快，而要想滿足我國城市規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中更高的需求，那么其中一項(xiàng)很重要的工作就是建立一個(gè)高質(zhì)量的三維大地控制網(wǎng)。與傳統(tǒng)的布網(wǎng)方法相比，GPS控制網(wǎng)就不再受到施工方法、地理?xiàng)l件以及工期效益等因素的影響，并且這種方法還能夠充分的保證所獲得的數(shù)據(jù)質(zhì)量、精度以及可靠性，其對(duì)于節(jié)省工程成本以及實(shí)現(xiàn)對(duì)工程項(xiàng)目的科學(xué)化管理也是有著非常重要的意義。文章便對(duì)GPS控制網(wǎng)的建立工作以及GPS控制網(wǎng)的質(zhì)量控制工作兩個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探析，從而詳細(xì)的論述了城市規(guī)劃工作中GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)、建立和質(zhì)量控制工作。關(guān)鍵詞：GPS控制網(wǎng)；設(shè)計(jì)；質(zhì)量控制1GPS控制網(wǎng)的建立工作1.1GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)工作一般情況下，GPS控制網(wǎng)都是由兩部分組成的，即GPS基線向量和網(wǎng)點(diǎn)，我們建立GPS控制網(wǎng)的最主要目的就是要準(zhǔn)確的得到在某一個(gè)參照體系下的網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)。所以，在我們?cè)O(shè)計(jì)GPS控制網(wǎng)的過程中，我們應(yīng)充分的研究《全球定位系統(tǒng)測(cè)量規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定和要求，考慮到觀測(cè)、網(wǎng)形、基準(zhǔn)以及處理設(shè)計(jì)等多方面因素對(duì)設(shè)計(jì)工作的影響，在結(jié)合用戶對(duì)控制網(wǎng)的精度要求、可靠性要求以及總目的和總成本等要求，確定最后的設(shè)計(jì)方案，另外，GPS控制網(wǎng)系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性也是設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的。1.2GPS控制網(wǎng)的布網(wǎng)方案在我國所頒布的《全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用》的文件中是這樣規(guī)定的，是由點(diǎn)和邊共同形成的GPS控制網(wǎng)的組網(wǎng)單元，一般情況下，GPS控制網(wǎng)的連接方式主要有三種：第一種為點(diǎn)連接的方式，也就是通過1個(gè)公共點(diǎn)就將相鄰的同步圖形連接起來了，這種方式的最大優(yōu)點(diǎn)就是圖形擴(kuò)展速度快，并且工作效率高；第二種為邊連接的方式，也就是通過1條邊將相鄰的同步圖形連接起來的方式，其所獲得的圖形的強(qiáng)度更高，同時(shí)工作效率也較高；第三種則為網(wǎng)連接的方式，就是指通過3個(gè)或是3個(gè)以上的公共點(diǎn)將相鄰的同步圖形連接起來的方式，其工作效率不高，但獲取的圖形強(qiáng)度是最高的。1.3GPS控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理（1）觀測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理。在GPS接收機(jī)采集完成所有外業(yè)數(shù)據(jù)后，在室內(nèi)就會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理工作，最終就形成了基線解算數(shù)據(jù)文件。而對(duì)這些數(shù)據(jù)的預(yù)處理工作還會(huì)采用數(shù)據(jù)可利用率、GPS接收機(jī)鐘漂的數(shù)據(jù)以及GPS外業(yè)統(tǒng)計(jì)檢查程序來觀測(cè)衛(wèi)星的總數(shù)等內(nèi)容，只有在驗(yàn)收數(shù)據(jù)的質(zhì)量過關(guān)后才可以開始下一步的工序；（2）基線解算。這部分內(nèi)容就是指同時(shí)利用多個(gè)觀測(cè)站觀測(cè)到的數(shù)據(jù)，從而獲得它們之間的坐標(biāo)差。一般情況下，我們都要采用相應(yīng)的基線解算軟件，根據(jù)其數(shù)學(xué)模型的不同，其主要分為整體解、單基線解和多基線解三類；根據(jù)其模糊度確定情況的不同，又可分為GPS控制平差固定解和浮動(dòng)解兩類；根據(jù)觀測(cè)值類型的區(qū)別，可分為L1解、L2解、窄巷解、寬巷解和無電離層影響解五類。所以，我們?cè)谶x擇基線解的類型時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程技術(shù)的具體要求來確定。在對(duì)基線進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí)，則應(yīng)采用GPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行基線的異步環(huán)和同步環(huán)的重復(fù)性檢查；（3）GPS控制網(wǎng)平差處理。這項(xiàng)工作主要是指利用閉合并且獨(dú)立的基線向量和起算數(shù)據(jù)來確定點(diǎn)的坐標(biāo)的過程。為防止GPS控制網(wǎng)產(chǎn)生不必要的變形，建議引入全部的GPS觀測(cè)值。進(jìn)行完無約束的平差后，引入的觀測(cè)值就成為了GPS的觀測(cè)值，而GPS控制網(wǎng)可能還會(huì)因非觀測(cè)量而引起變形，那么仍需要對(duì)其進(jìn)行精度校核。2GPS控制網(wǎng)的質(zhì)量控制工作2.1衡量GPS控制網(wǎng)質(zhì)量的指標(biāo)通常情況下，影響GPS控制網(wǎng)質(zhì)量的主要有精度和可靠性這兩大指標(biāo)，所謂的精度指標(biāo)就是指基線向量的重復(fù)性、基線向量改正數(shù)的大小、符合性的大小、點(diǎn)位中誤差的大小、閉合差的大小以及相鄰點(diǎn)距離誤差的大小等內(nèi)容；而我們?cè)谂袛嗫煽啃灾笜?biāo)時(shí)，則是要通過可以探測(cè)到的觀測(cè)值中的殘余粗差以及粗差的大小對(duì)實(shí)際結(jié)果的影響情況來判斷的，舉例來說，高等級(jí)的網(wǎng)點(diǎn)和控制網(wǎng)聯(lián)測(cè)的個(gè)數(shù)、觀測(cè)時(shí)能接收到的有效衛(wèi)星的個(gè)數(shù)以及各等級(jí)控制網(wǎng)閉合獨(dú)立環(huán)的邊數(shù)的相關(guān)規(guī)定都是屬于可靠性這一指標(biāo)的。2.2GPS控制網(wǎng)質(zhì)量的影響因素我們?cè)谘芯縂PS控制的質(zhì)量控制工作時(shí)，我們認(rèn)為影響其質(zhì)量的主要有以下五個(gè)方面的因素：第一，起算數(shù)據(jù)的數(shù)量、質(zhì)量、分布以及它們與GPS控制網(wǎng)之間的關(guān)系，而通常這些因素都是由外業(yè)觀測(cè)調(diào)度以及GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量所決定的；第二，觀測(cè)值的精度指標(biāo)，而通常決定觀測(cè)值精度的主要有基線處理方法和觀測(cè)方法兩大內(nèi)容所決定；第三，數(shù)學(xué)模型的完備性，我們?cè)诠ぷ鬟^程中所使用的數(shù)據(jù)處理軟件直接決定了數(shù)學(xué)模型的完備情況；第四，GPS控制網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，GPS控制網(wǎng)的內(nèi)觀測(cè)調(diào)度值對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)是有著重要的影響的；第五，外業(yè)工作人員的工作積極性，這方面的內(nèi)容主要取決于他們的整體素質(zhì)，整體素質(zhì)高，自然工作的態(tài)度就好，工作的積極性也高。2.3保證GPS控制網(wǎng)質(zhì)量的措施（1）要想保證GPS控制網(wǎng)的質(zhì)量，那么我們首先就必須保證其觀測(cè)精度這一指標(biāo)，應(yīng)認(rèn)真的分析觀測(cè)要求，同時(shí)做好觀測(cè)設(shè)計(jì)工作，從而保證GPS控制網(wǎng)觀測(cè)值的精度。（2）對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)盡可能的采用更為先進(jìn)、并且處理能力更強(qiáng)的軟件，比如說在高精度的測(cè)量工作中，星歷類型應(yīng)采用精密星歷，而氣象數(shù)據(jù)則應(yīng)盡可能的選用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。面對(duì)各類的系統(tǒng)偏差時(shí)，我們應(yīng)有效的調(diào)整各類參數(shù)的設(shè)置，從而保證GPS控制網(wǎng)的整體質(zhì)量。（3）GPS控制網(wǎng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)足夠的堅(jiān)固。對(duì)于那些伸展距離較遠(yuǎn)并且覆蓋面積較大的GPS控制網(wǎng)來說，其結(jié)構(gòu)應(yīng)是有骨架來決定的，距離較近的點(diǎn)可以之間觀測(cè)，同時(shí)應(yīng)保證復(fù)測(cè)點(diǎn)和復(fù)測(cè)邊數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不應(yīng)有太多的最簡(jiǎn)異步環(huán)的邊數(shù)，當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)有著很高的要求時(shí)，可以適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)基線；（4）保證起算數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量。如果起算數(shù)據(jù)的質(zhì)量并不高，那么起算數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量就應(yīng)受到限制，并且不同的數(shù)據(jù)處理方法，其限制的具體數(shù)量也是不同的；而當(dāng)起算數(shù)據(jù)的質(zhì)量較高時(shí)，那么起算數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量就可以不受限制；（5）數(shù)據(jù)模型與實(shí)際的情況應(yīng)保持一致，并且還應(yīng)保證其完備性。在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，一定不能遺漏相關(guān)的重要影響因素，同時(shí)還應(yīng)能真實(shí)的反映出觀測(cè)值誤差和觀測(cè)值質(zhì)量的相關(guān)性，從而保證其處理誤差和探測(cè)誤差的能力。2.4完善GPS控制網(wǎng)質(zhì)量的措施在處理所觀測(cè)到的數(shù)據(jù)過程中，建議采用更為先進(jìn)、精度更高并且性能更加優(yōu)異的定位軟件或是商用軟件，并且處理數(shù)據(jù)時(shí)，要想有效的截除不良數(shù)據(jù)并且刪除衛(wèi)星的數(shù)量，那么就應(yīng)選擇剔除劣質(zhì)觀測(cè)值的處理方法。處理周跳時(shí)應(yīng)采用參數(shù)法和修復(fù)法，為了盡可能的提高基線的質(zhì)量，應(yīng)引入IGS精密星歷處理技術(shù)，同時(shí)借助于參數(shù)法和模型改正法來完善對(duì)流層。3結(jié)束語通過以上的論述，我們對(duì)GPS控制網(wǎng)的建立工作以及GPS控制網(wǎng)的質(zhì)量控制工作兩個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。與傳統(tǒng)類型的布網(wǎng)方法相比，GPS控制網(wǎng)顯然有著更明顯的優(yōu)勢(shì)，其所觀測(cè)到的數(shù)據(jù)精度更高、質(zhì)量更好并且也更具可靠性和穩(wěn)定性，但是在實(shí)際的工作中，我們?nèi)詰?yīng)高度的重視GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，掌握衡量GPS控制網(wǎng)質(zhì)量的指標(biāo)以及影響GPS控制網(wǎng)質(zhì)量的因素，從而制定出科學(xué)合理的并且極具針對(duì)性的保證和完善GPS控制網(wǎng)質(zhì)量的對(duì)策和方法，做好GPS控制網(wǎng)的質(zhì)量控制工作，也