楊 靜，邰 賀

（1.沈陽市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，遼寧 沈陽110004；2.沈陽市勘察測繪研究院，遼寧 沈陽110004）

0 引 言

沈陽市輕軌建設(shè)是沈陽市為迎接全運(yùn)會的重大基礎(chǔ)性建設(shè)工作，2013預(yù)計(jì)完成一號線、二號線、三號線和五號線共四條線路。為滿足工程建設(shè)需要，已布設(shè)首級GPS控制網(wǎng)，精度等級為城市二等。為了監(jiān)測首級控制網(wǎng)的穩(wěn)定情況，于2013年9月進(jìn)行了第三方測量。

1 準(zhǔn)備工作

第三方測量控制網(wǎng)整體觀測方案相對于首級網(wǎng)增加了2個控制點(diǎn)，起算控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)與首級網(wǎng)相同，所有成果基準(zhǔn)為1954北京坐標(biāo)系。

1.1 設(shè)備準(zhǔn)備

采用12臺南方測繪有限公司生產(chǎn)的S－82T型雙頻GPS接收機(jī)，其標(biāo)稱精度為

平面：2.5mm＋1ppm·D，

垂直：5mm＋1ppm·D.

所有儀器經(jīng)遼寧省測繪儀器計(jì)量站檢定合格。

1.2 圖形設(shè)計(jì)

由于增加了2個控制點(diǎn)，點(diǎn)位由原來的34個增加至36個。新增點(diǎn)位的選擇原則為：

1）所有點(diǎn)位應(yīng)有利于安全作業(yè)，便于安置接收設(shè)備和操作，被測衛(wèi)星的地平高度角應(yīng)大于15°.2）所有點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源，遠(yuǎn)離高壓輸電線距離不宜小于50m，附近不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾接收衛(wèi)星信號的物體。3）考慮到精密導(dǎo)線點(diǎn)的布設(shè)，所選GPS點(diǎn)要盡量選在開闊區(qū)域，以提高利用率。4）保證每個點(diǎn)位至少有二個通視方向。

點(diǎn)位分布圖如圖1所示。

圖1 全網(wǎng)點(diǎn)位分布圖

2 外業(yè)觀測

采用12臺接收機(jī)同步觀測，共觀測8個時段，重復(fù)上站率達(dá)到2.3，整網(wǎng)可靠性指標(biāo)達(dá)到0.53.觀測時按如下要求進(jìn)行［1］：

天線安置必須嚴(yán)格對中、整平，對點(diǎn)中誤差小于1mm，并使定向標(biāo)志指向磁北。

歷元間隔5s，衛(wèi)星截止高度角10°，同步時段觀測時間為120min［2］.在天線板上互隔120°的三處量取天線高，互差小于3mm，取中數(shù)。

點(diǎn)位幾何圖形強(qiáng)度因子PDOP≤6.

詳細(xì)認(rèn)真記錄外業(yè)觀測手簿。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

預(yù)處理階段，主要是對觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行分析，同時確定點(diǎn)位命名、改化天線高、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等。首先在數(shù)據(jù)編輯軟件中，更改文件命名為本次技術(shù)要求的命名方式，再更改天線高為標(biāo)準(zhǔn)ARP垂高模式，并選中天線改正模型。最后填寫好數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息，并采用格式轉(zhuǎn)換模塊統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為Rinex V2.1格式。

數(shù)據(jù)質(zhì)量分析采用teqc軟件，分析每個觀測點(diǎn)位的雙頻多路徑效應(yīng)以及數(shù)據(jù)可利用率等情況。經(jīng)檢驗(yàn)，所有點(diǎn)位平均MP1，MP2均在0.4以下，數(shù)據(jù)可利用率也滿足要求。

3.2 基線解算

采用隨機(jī)軟件Leica Geo Office V7.1進(jìn)行基線處理，處理時采用廣播星歷和精密星歷對比進(jìn)行處理；天線改正模型采用NGS標(biāo)準(zhǔn)改正模型；引入全球電離層格網(wǎng)文件；以高度角10°作為解算截止高度角；

全網(wǎng)共528條基線，全部解算為雙頻固定。

3.3 質(zhì)量分析

質(zhì)量檢查主要包括三個方面：重復(fù)基線閉合差、同步環(huán)閉合差以及異步環(huán)閉合差。依據(jù)《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范GB／T18314－2009》相應(yīng)公式計(jì)算。

全網(wǎng)共有重復(fù)基線148條，重復(fù)基線互差最大為0.037m，限差為0.074m，基線長為12 169.715 m.

每時段選擇最簡同步環(huán)25個，閉合差最大值為0.014m，限差為0.017m，環(huán)長為40 267.251m.

全網(wǎng)共選擇最簡異步環(huán)100個，閉合差最大值為0.038m，限差為0.172m，環(huán)長為40 383.475m.

3.4 三維無約束平差

平差采用COSA平差軟件，以Leica Geo Office V7.1輸出的ASCII格式基線作為平差偽觀測值。

進(jìn)行三維無約束平差，主要目的是進(jìn)行粗差分析并消除不良影響、調(diào)整觀測量的協(xié)方差因子使其與實(shí)際精度相匹配、對整網(wǎng)的內(nèi)部精度進(jìn)行檢驗(yàn)和評估［3］。三維無約束平差基準(zhǔn)為WGS－4，固定位于本網(wǎng)中心的測站DONG.

經(jīng)過平差：最弱邊相對中誤差為1∶2910 00；最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差為0.006 1m

3.5 二維約束平差

二維約束平差目的是將全網(wǎng)重新作整體平差，將所有獨(dú)立基線向量及其經(jīng)調(diào)整后的協(xié)方差陣作為觀測量進(jìn)行高斯平面上的解算［4］。平差時為消除星歷和網(wǎng)的傳遞誤差引起的整網(wǎng)在尺度和方向上的系統(tǒng)性偏差，應(yīng)對全網(wǎng)加入一個尺度和三個轉(zhuǎn)換參數(shù)。

經(jīng)過平差：全網(wǎng)最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差為0.003 m；檢查點(diǎn)計(jì)算值與已知值互差X方向?yàn)?.025 m，Y方向?yàn)?.009m，中誤差為0.027m；最弱邊相對中誤差為1∶310 000；相鄰點(diǎn)相對點(diǎn)位中誤差為0.003m；

所有指標(biāo)均滿足全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程［1］的技術(shù)要求。

3.6 兩期對比成果

第三方測量成果與首級控制網(wǎng)成果進(jìn)行對比，互差最大的點(diǎn)位，其差值為0.026m.經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)該點(diǎn)位在兩期觀測期間，存在點(diǎn)位變動，故在使用中以第三方測量成果為準(zhǔn)。

4 結(jié) 論

沈陽市有軌電車第三方測量GPS控制網(wǎng)基線計(jì)算成果指標(biāo)、三維無約束平差成果指標(biāo)、二維約束平差成果指標(biāo)均滿足相應(yīng)國家規(guī)范的技術(shù)要求，這也充分說明本次GPS控制網(wǎng)的布設(shè)以及數(shù)據(jù)解算過程嚴(yán)謹(jǐn)，解算成果精度也比較高。與首級控制網(wǎng)的結(jié)果對比，除個別點(diǎn)存在變動外，其余點(diǎn)位互差均滿足要求，這也為日后軌道的精密施工奠定了良好的基礎(chǔ)。

［1］ 北京市測繪設(shè)計(jì)研究院.全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程CJJ73－97［R］.1990.

［2］ 謝劭鋒，王新橋.工程控制網(wǎng)必要觀測時間探討［J］.全球定位系統(tǒng)，2007，33（4）：30－32.

［3］ 國家測繪局.全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范GB／T18314－2009［S］.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.