廣西AB 級網(wǎng)及似大地水準(zhǔn)面精度檢測分析.doc

-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-廣西AB級網(wǎng)及似大地水準(zhǔn)面精度檢測分析廖超明1，2羅滿建2（1.武漢大學(xué)GPS工程技術(shù)研究中心湖北武漢430079；2.廣西壯族自治區(qū)測繪局廣西南寧530023）【摘要】本文作者針對廣西A、B級GPS控制網(wǎng)和廣西230230格網(wǎng)高分辨率似大地水準(zhǔn)面成果外符合精度檢測方法進(jìn)行了深入研究，推導(dǎo)了外符合精度檢測公式，通過高精度數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析，求得被檢成果外符合精度，對被檢項(xiàng)目所達(dá)到的精度等級進(jìn)行了客觀、準(zhǔn)確的評價?！娟P(guān)鍵詞】GPS精密數(shù)據(jù)處理外符合精度檢測0引言測繪信息網(wǎng)為客觀、準(zhǔn)確地評價廣西A、B級GPS控制網(wǎng)和廣西230230格網(wǎng)高分辨率似大地水準(zhǔn)面成果所達(dá)到的精度，本文作者對被檢測成果外符合精度檢測方法進(jìn)行了研究，推導(dǎo)出外符合精度檢測公式，并通過GPS精密數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析，得到了被檢項(xiàng)目本次檢測的外符合精度。1外業(yè)數(shù)據(jù)采集為獲得高質(zhì)量的GPS檢測數(shù)據(jù)，外業(yè)統(tǒng)一采用雙頻大地型GPS接收機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。廣西A、B級GPS控制網(wǎng)外業(yè)檢測數(shù)據(jù)采集參照全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T18314-2001）相應(yīng)等級技術(shù)參數(shù)執(zhí)行，詳見表1。表1GPS數(shù)據(jù)采集技術(shù)參數(shù)表單位：小時檢測區(qū)域檢測時段長（h）時段數(shù)連接方式地理位置檢測區(qū)域檢測時段長（h）時段數(shù)連接方式地理位置平果B級子網(wǎng)122桂西林賓D級網(wǎng)42邊連接桂中北海A級子網(wǎng)243桂南梧州D級網(wǎng)81網(wǎng)連接桂東河池D級網(wǎng)42邊連接桂西北欽州D級網(wǎng)42邊連接桂南廣西似大地水準(zhǔn)面外符合精度檢測所選的四個D級GPS控制網(wǎng)分布于廣西的桂西北、桂中、桂東和桂南，基本能夠代表了廣西的山地、丘陵、平地三種地形地貌。因此，這四個區(qū)域的外符合精度檢測數(shù)據(jù)能夠客觀、真實(shí)地反映廣西高精度、高分辨率似大地水準(zhǔn)面成果的整體精度。2GPS精密數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究測繪信息網(wǎng)2.1測量基準(zhǔn)高程基準(zhǔn)：1985國家高程基準(zhǔn)。地心基準(zhǔn)：ITRF97，參考?xì)v元2000.0。2.2GPS精密數(shù)據(jù)處理方案為保證檢測成果的客觀性和可靠性，作者查閱了有關(guān)GPS數(shù)據(jù)處理資料，研究制定了如下的GPS精密數(shù)據(jù)處理方案。（1）精密數(shù)據(jù)處理軟件GPS基線處理采用美國麻省理工學(xué)院和Scripps研究所共同研制的GAMIT（10.21V）軟件，該軟件是國際公認(rèn)最好的GPS基線數(shù)據(jù)處理軟件之一。（2）精密星歷衛(wèi)星軌道精度是影響GPS基線解算精度的重要因素之一。因此，GPS基線數(shù)據(jù)處理時采用IGS精密星-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-歷（ITRF框架）SP3格式。測繪信息網(wǎng)（3）坐標(biāo)框架與歷元GPS相對定位基準(zhǔn)是由衛(wèi)星星歷和基準(zhǔn)站坐標(biāo)共同給出的。因此，GPS控制網(wǎng)基線數(shù)據(jù)處理所采用的坐標(biāo)框架與歷元為觀測期間IGS事后精密星歷所對應(yīng)的框架和瞬時歷元；GPS網(wǎng)平差再統(tǒng)一到ITRF97、參考?xì)v元2000.0上。（4）起算坐標(biāo)為確?；€解算的精度和穩(wěn)定度，獲得與廣西A、B級GPS網(wǎng)一致的高精度ITRF坐標(biāo)，在GPS基線處理中,直接引入聯(lián)測的一個A、B級網(wǎng)點(diǎn)ITRF坐標(biāo)加以控制。（5）基線數(shù)據(jù)預(yù)處理GPS基線數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括了四步：生成RINEX數(shù)據(jù)格式、編制接收機(jī)天線高度表、編制已知坐標(biāo)和概略坐標(biāo)表、IGS精密星歷及其它信息文件的下載和編輯。（6）基線解算主要模型和參數(shù)GPS基線數(shù)據(jù)處理主要考慮以下五個模型改正：衛(wèi)星鐘差模型改正、接收機(jī)鐘差模型改正、電離層折射模型改正、對流層折射模型改正、衛(wèi)星和接收機(jī)天線相位中心模型改正。3外符合精度檢測方法3.1廣西A、B級GPS控制網(wǎng)測繪信息網(wǎng)廣西A、B級GPS控制網(wǎng)外符合精度檢測目的是要求定廣西A、B級GPS控制網(wǎng)三維坐標(biāo)分量測量中誤差。由于檢測子網(wǎng)所求解的三維坐標(biāo)分量不是真值，不能直接由公式（1）、（2）、（3）求A、B級GPS控制網(wǎng)的三維坐標(biāo)分量中誤差。以下作者根據(jù)誤差傳播定律詳細(xì)推導(dǎo)了公式。按照GPS精密數(shù)據(jù)處理方法分別對平果B級子網(wǎng)、北海A級子網(wǎng)的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行基線處理和網(wǎng)平差，得到檢測點(diǎn)的空間直角坐標(biāo)。將檢測點(diǎn)的檢測成果（Xj，Yj，Zj）和同名點(diǎn)的廣西A、B級GPS控制網(wǎng)成果（X，Y，Z）進(jìn)行三維坐標(biāo)分量求差：X=Xj-X，Y=Yj-Y，（1）Z=Zj-Z，通過公式（2）：（2）可計算每個檢測點(diǎn)Pi的點(diǎn)位不符值。通過公式（3）：（3）求得點(diǎn)位不符值中誤差（由于檢測樣本個數(shù)較少，用n代替n-1）。由于廣西A、B級GPS控制網(wǎng)外業(yè)觀測技術(shù)參數(shù)與兩個檢測子網(wǎng)外業(yè)觀測技術(shù)參數(shù)相同，統(tǒng)一采用GPS精密數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行基線處理和網(wǎng)平差，可認(rèn)為是兩次同精度（等權(quán)）的獨(dú)立觀測值。為簡化計算，設(shè)檢測點(diǎn)三維坐標(biāo)分量（Xj，Yj，Zj）和同名點(diǎn)（X，Y，Z）的中誤差分別為和，且mj=m。對式（1）、（2）進(jìn)行全微分線性化：（4）根據(jù)誤差傳播定律得：測繪信息網(wǎng)-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-（5）則（6）其中：mp為檢測點(diǎn)點(diǎn)位不符值中誤差。m為廣西A、B級GPS控制網(wǎng)三維坐標(biāo)分量測量中誤差。3.2廣西似大地水準(zhǔn)面測繪信息網(wǎng)由于廣西似大地水準(zhǔn)面外符合精度檢測的點(diǎn)位同時具有精密一、二等水準(zhǔn)測量成果hs，可認(rèn)為hs是檢測點(diǎn)正常高的真值，即hs的測量中誤差為mhs=0。通過精密數(shù)據(jù)處理，求得檢測點(diǎn)大地經(jīng)、緯度和大地高（B、L、H），然后通過廣西似大地水準(zhǔn)面計算程序求解檢測點(diǎn)正常高h(yuǎn)g。由下式（7）計算檢測點(diǎn)hg與hs的正常高之差：v=hg-hs（7）根據(jù)誤差傳播定律得：即：mv=mhg測繪信息網(wǎng)由公式（8）檢測點(diǎn)正常高之差的中誤差來評定廣西似大地水準(zhǔn)面成果檢測精度：（8）4外符合精度檢測結(jié)果4.1廣西A、B級GPS控制網(wǎng)三維坐標(biāo)精度檢測結(jié)果廣西A級網(wǎng)共12個點(diǎn)，相鄰點(diǎn)平均邊長達(dá)到了217公里。本次外符合精度檢測了4個點(diǎn)，抽檢率達(dá)到了33.3%。以其中118號A級點(diǎn)為固定點(diǎn)，得到廣西A級網(wǎng)檢測點(diǎn)點(diǎn)位不符值中誤差：=0.029m；三維坐標(biāo)分量中誤差：=0.021m。檢測結(jié)果詳見表2。表2廣西A、B級GPS控制網(wǎng)外符合精度檢核結(jié)果單位：m序號點(diǎn)號分量檢核網(wǎng)平差成果廣西A、B級GPS控制網(wǎng)成果檢核成果AB級成果點(diǎn)位不符值v備注149X-.232-.2320.0000固定點(diǎn)Y.227.2270.000Z.460.4600.000255X-.160-.1790.0180.033B級-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-Y.189.217-0.028Z.876.878-0.002363X-.383-.379-0.0040.018B級Y.241.257-0.016Z.832.840-0.008474X-.329-.325-0.0040.032B級Y.643.6150.028Z.074.0590.015576X-.465-.4680.0030.014B級Y.429.4190.010Z.103.0940.009698X-.897-.9090.0120.042B級Y.494.526-0.033Z.049.073-0.0247101X-.124-.1350.0110.069B級Y.515.573-0.058Z.450.486-0.0368106X-.743-.7730.0300.086B級Y.826.900-0.075Z.630.661-0.0309110X-.06-.059-0.0010.019A級Y.023.0070.016Z.239.2300.00910116X-.130-.1350.0050.030A級Y.469.494-0.026Z.472.488-0.01511117X-.503-.483-0.0200.035A級Y.381.3530.028Z.569.5610.00812118X-.