城市GPS控制网施测质量控制措施探讨

【摘　要】　本文作者在深入研究全球定位系统（GPS）静态定位原理的基础上，结合多年生产实践经验，就城市GPS控制网的布网原则、等级划分、作业方法及成果整理要求进行了探讨。通过全面质量控制以确保城市GPS控制网测量成果符合现行测量规范的要求。

【关键词】　GPS 基线向量 约束平差


　　全球定位系统（Global Positioning System，缩写GPS）是美国第二代卫星导航定位系统。该系统以其全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航定位功能，已被广泛地应用于各种等级精度的城市控制测量中。如何对城市GPS控制网施测进行有效的质量监控，将会直接影响到成果的测量精度。为此，笔者结合多年的生产实践经验，就如何有效保证城市GPS控制网测量精度制定了一套质量控制措施，以供城市测量GPS用户参考。

　　一、技术标准

　　※　中华人民共和国国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314-2001
　　※　中华人民共和国行业标准《全球定位系统城市测量技术规范》CJJ 73-97
　　※　中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》CH 8016-95
　　※　中华人民共和国测绘行业标准《测绘产品检查验收规定》CH 1002-95

　　二、专业技术设计

　　（一）等级划分
　　根据《全球定位系统（GPS）测量规范》和《全球定位系统城市测量技术规程》中规定的城市各级GPS控制网相邻点间平均距离，要求在城市GPS控制网布设时，其相邻点间平均距离应符合表1要求。同时，允许相邻点的最小距离可为平均距离的1/3~1/2，最大距离可为平均距离的2~3倍。考虑到南方地区丘陵、山地地形复杂，因此，在南方地区布设C级GPS控制网时，其平均边长限制可根据实际情况适当放宽到20~25公里，同时规定边长超过25公里的同步环应增测一个时段，以确保GPS测量数据的质量。
城市各级GPS控制网平均边长 　　　　　表1（单位：km）

　　（二）精度设计
　　根据GPS控制网相邻点间基线长度精度计算公式：

　　式中：σ为标准差，单位mm；
　　d为相邻点间距离，单位mm。
　　计算得到各级GPS控制网最弱边相对中误差限差，同时规定了观测相应等级GPS控制网时所选GPS接收机标称精度不应低于表2的要求。布设一级、二级GPS控制网时，由于边长通常都较短，如用最弱边相对中误差来评定控制网精度则很难达到要求，因此，《全球定位系统城市测量技术规程》中规定了当边长小于200米时，则以其边长中误差应小于20毫米为限差要求。
城市各级GPS控制网最弱边相对中误差　　　　　　表2