沈阳北一路西延线快速路工程GPS平面控制网的建立

王洪义

【摘 要】本文介绍了沈阳北一路西延线快速路工程GPS平面控制网的建立，从控制网的布设、观测到最后的数据处理及精度评定来阐述其建立的全过程，并得出结论--此网各项技术指标均满足设计要求，最终成果可作为该工程的首级平面控制。

【关键词】沈阳；快速路工程；GPS平面控制网；环闭合差

1 工程概况

受沈阳市建委委托，为沈阳北一路西延线快速路工程提供GPS基础控制，项目东起云峰街，沿北一路一直向西，直到启工街，全长约3.6公里。由于快速路工程线路以带状分布，因此控制网亦按带状布设，按《全球定位系统（GPS）测量规范》要求予以实施。根据工程需要GPS平面控制网按D级精度指标施测。快速路工程两端各布设3个互相通视的GPS控制点，中间布设一对，满足高架桥设计应用及日后的施工检核应用。测量人员于2015年8月10日完成全部外业测量工作。

2 GPS平面控制网的布设

2.1 已有控制资料

沈阳市于98年-99年布设了二等GPS控制网，平面精度、边长相对中误差平均值为1：112万，最弱边中误差1：70万，最大点位误差为2.2cm，平均值为1.2cm。最大方位角中误差为0.55″，平均为0.29″，精度良好，可作为本次沈阳北一路西延线快速路工程GPS控制网的起算数据。平面控制网的坐标系统为西安80坐标系。

2.2 GPS控制点的选点与埋设

（1）点位选择的原则

①所有新选点位均选择在近路口，相对空旷，交通便利，有利于安全作业，便于安置接收设备和操作。

②所有点位远离大功率无线电发射源，远离高压输电线距离大于50m，附近没有强烈干扰接收卫星信号的物体。

③相邻点间距最短为270米。

（2）GPS点位埋设

点位选好后，按照规范中的标石埋设要求埋于地面，现场进行混凝土浇制，埋设对中标志，并做好点之记。

2.3 GPS平面控制网的布设

采用7台GPS接收机进行同步静态观测， 共观测了4个时段，每个时段观测60分钟。

沈阳北一路西延线快速路工程GPS平面控制网布设图如下：

3 GPS外业数据采集及内业数据处理

3.1 GPS外业数据采集

（1）野外数据的采集使用7台美国Trimble公司生产的R8-4型双频GPS接收机按静态测量方式完成。根据GPS卫星星历预报制定GPS外业观测计划。

（2）天线安置必须严格对中、整平，对点中误差小于3mm，并使定向标志指向磁北。

（3）观测时要求至少能锁定4颗健康卫星信号，卫星截止高度角15度，同步观测时间为60分钟。

（4）在天線板上互隔120度的三处量取天线高，互差小于3mm，且前后各量一次取中数。

3.2 基线解算

每天观测后，内业基线解算由Leica Geo Office基线解算软件完成，COSA作为平差软件，解算时全部解算出整周模糊度。个别基线经精化处理得到满意结果，精化处理后4个时段的66条基线均得到双差固定解。进行粗差探测，检查同步环、异步环闭合差、复测基线闭合差，其中同步环闭合差、复测基线闭合差都在误差允许范围内。精度统计如下：

（1）31个同步环闭合差中最大的为0.8cm，限差为±1.3cm ，该闭合环为：B105-B101-LSZX，闭合环全长31014.337m 。

（2）41个异步环闭合差中最大的为3.8cm ，限差为±9.4cm ，该闭合环为：JDXY-B102-XZXY，闭合环全长18227.871m。

（3）13条复测基线中长度较差最大的1.0cm ，其允许值为±8.4cm，该基线为：LSZX-B105，其边长为14037.165m。

3.3 GPS网平差

（1）本次三维无约束平差在WGS-84系统下进行，选择位于测区六十中学（LSZX）已知WGS84坐标作为起算点进行三维无约束平差。精度指标见统计表1～2：

因此，我们可以认为，沈阳北一路西延线快速路工程GPS平面控制网的内符合精度良好。

（2）GPS网二维约束平差

二维约束平差的目的是将GPS基线向量观测值及其方差阵转换到国家或地方坐标系的二维平面（或球面）上，然后在国家或地方坐标系中进行二维约束平差。

沈阳北一路西延线快速路工程GPS平面控制网采用 "六十中学"、"经电学校"、"机电学院"和"行政学院"作为已知控制点进行二维约束平差。二维约束平4 结论

沈阳北一路西延线快速路工程GPS平面控制网进行二维约束平差后其最弱边相对中误差为1/268000，小于设计规定的1/40000，本网各项技术指标均满足设计要求。 可作为沈阳北一路西延线快速路工程首级平面控制。

参考文献：

[1]GB/T 24356-2009.《测绘成果质量检查与验收》[S].北京：中国标准出版社，2009.

[2]GB/T 18314-2009. 《全球定位系统（GPS）测量规范》[S].北京：中国标准出版社，2009.

[3]CJJ/T 8-2011.《城市测量规范》[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[4]CJJ/T 73-2010.《卫星定位城市测量技术规范》[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[5]GB 50026-2007.《工程测量规范》[S].北京：中国计划出版社，2007.