閆林波，周文武

湖南省地質(zhì)測繪院，湖南衡陽 421001

1 測區(qū)概況

岳陽市位于湖南省北部，長江南岸，洞庭湖之濱，南距省會(huì)約130 公里，是一座典型的歷史文化名城，岳陽市是湖南省唯一的臨江口岸，既是一個(gè)以石油化工為主導(dǎo)的新興工業(yè)城市，同時(shí)又是國家重要的農(nóng)產(chǎn)品基地。地理位置為東經(jīng)112°18′至114°10′之間，交通四通八達(dá)，交通條件良好。測區(qū)的通行條件絕大部分為良好，有簡易公路，均可通機(jī)動(dòng)車輛。

2 E 級GPS 測量要點(diǎn)

2.1 布網(wǎng)要求

表1 GPS 網(wǎng)的主要技術(shù)要求

GPS 網(wǎng)相鄰點(diǎn)間基線中誤差σ 按下式計(jì)算：

式中a(mm)為固定誤差；b(ppm)為比例誤差系數(shù)；d(km)為相鄰點(diǎn)間的距離。GPS-E 級網(wǎng)技術(shù)要求主要應(yīng)符合表1 規(guī)定。相鄰點(diǎn)最小距離應(yīng)為平均距離的1/2 ～1/3；最大距離應(yīng)為平均距離的2 ～3 倍。

2.2 選點(diǎn)與編號

GPS 布設(shè)遵循從整體到局部，梯次發(fā)展，逐級控制的原則。點(diǎn)的布設(shè)密度與數(shù)量，滿足本項(xiàng)目《技術(shù)設(shè)計(jì)書》對GPS點(diǎn)布設(shè)的要求，且各點(diǎn)間至少有一方向互相通視。本項(xiàng)目共埋設(shè)E 級GPS 點(diǎn)32 點(diǎn)，點(diǎn)位均埋設(shè)在地面基礎(chǔ)穩(wěn)固、利于保存、到達(dá)方便且便于下一級發(fā)展的地方。E 級GPS 點(diǎn)從E001 編至E032。

2.3 點(diǎn)的埋設(shè)

點(diǎn)的埋設(shè)均按設(shè)計(jì)的要求執(zhí)行，在測區(qū)的泥土地埋設(shè)預(yù)制好的水泥標(biāo)石，其規(guī)格符合要求。

在測區(qū)的水泥硬化路面，使用電錘鑲?cè)氩讳P鋼芯和切割機(jī)刻邊框、內(nèi)刻點(diǎn)號的方法進(jìn)行刻石。均符合以下要求：方框刻劃線規(guī)格為20cm×20cm 的正方形，均用紅油漆涂描；標(biāo)石面的點(diǎn)號刻字清晰、端正，并用紅油漆涂描；標(biāo)心規(guī)格：長12cm、直徑12mm；其材質(zhì)為不銹鋼鋼筋；并在鋼筋上刻上了深度大于1mm 的十字絲以確定點(diǎn)的中心位置；方框及點(diǎn)號刻深均大于5mm；在實(shí)地均用油漆在點(diǎn)位附近的地物如電桿、房角等明顯且易于保存的位置上，標(biāo)注點(diǎn)名及與該點(diǎn)相關(guān)地物的距離，并用箭頭指明了大致的距離、方向。

2.4 觀測作業(yè)要求

1）觀測組要想保證同步觀測同一衛(wèi)星就必須嚴(yán)格按照調(diào)度表規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行觀測。觀測組應(yīng)嚴(yán)格按調(diào)度表規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行作業(yè)，以保如果當(dāng)時(shí)發(fā)生情況，調(diào)度計(jì)劃需要修改的時(shí)候，觀測組不能擅自做主修改計(jì)劃，而是要用過作業(yè)組隊(duì)長的同意的；

2）在啟動(dòng)接收天線進(jìn)行觀測之前必須保證正確的連接接收機(jī)的天線和電纜，預(yù)置狀態(tài)也必須保證是正確的。接收機(jī)安置好之后天線才可以安置，正北就是定向指標(biāo)的指向，定向誤差最好不要超過±5°；對中誤差應(yīng)≤3mm；

3）每個(gè)觀測時(shí)段的前后都需要量取天線高一次，兩次量高的差距應(yīng)≤3mm。最后記錄在冊的天線高是要取平均值的。如果互差超限，需要查明其原因，提出處理意見記入手簿備注欄中，并且在隨后作出修改。

4）接收機(jī)在開始記錄數(shù)據(jù)后，作業(yè)人員選擇菜單可使用專用功能鍵，查看測站信息、接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號、各通道信噪比、實(shí)時(shí)定位結(jié)果及存貯介質(zhì)記錄情況等。

5）儀器工作正常后，操作員必須每隔15 分鐘就要把測量手簿中各項(xiàng)內(nèi)容一項(xiàng)一項(xiàng)的填寫完整；

6）以下操作是在測量過程中一個(gè)時(shí)段不可以進(jìn)行的：因?yàn)殛P(guān)閉接收機(jī)而需要重新啟動(dòng)的；進(jìn)行自測試（發(fā)現(xiàn)故障除外）；改變衛(wèi)星截止高度角；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；按動(dòng)關(guān)閉文件和刪除文件等功能；

7）以防儀器被轉(zhuǎn)移或者受到震動(dòng)，或者其他人或物體靠近天線，衛(wèi)星信號受到遮擋等現(xiàn)象的發(fā)生，觀測員在作業(yè)期間禁止離開測站；

8）接收機(jī)的工作就是在每天的觀測過程中能夠正常工作，然后把數(shù)據(jù)正確的記錄下來，然后在觀測全部完成后，及時(shí)的把數(shù)據(jù)保存在硬盤里，或者下載到計(jì)算機(jī)里，這樣就可以對觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析；

9）對講機(jī)和手機(jī)等通訊設(shè)備在觀測過程中使用接收機(jī)的時(shí)候是禁止使用的；雷雨過境時(shí)一定要馬上停止測試并且關(guān)機(jī)，而且為了防止雷擊一定把天線卸下來，待雷雨過后重新施測，做好接收機(jī)的保護(hù)。

2.5 E 級GPS 網(wǎng)的施測

觀測要求如下：1）每天出發(fā)前應(yīng)檢查電池容量是否充足，接收機(jī)內(nèi)存是否充足；2）接收機(jī)安置好之后天線才可以安置，正北就是定向指標(biāo)的指向，定向誤差最好不要超過±5°；對中誤差應(yīng)≤3mm。觀測組要想保證同步觀測同一衛(wèi)星就必須嚴(yán)格按照調(diào)度表規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行觀測；3）需改變作業(yè)計(jì)劃時(shí)，應(yīng)由組長統(tǒng)一調(diào)配。開、關(guān)機(jī)前后，作業(yè)員量取天線高，兩次量高互差不得大于3mm，取平均值作為最后結(jié)果；4）儀器正常工作以后，操作員必須每隔15 分鐘就要把測量手簿中各項(xiàng)內(nèi)容一項(xiàng)一項(xiàng)的填寫完整；5）以下操作是在測量過程中一個(gè)時(shí)段不可以進(jìn)行的：因?yàn)殛P(guān)閉接收機(jī)而需要重新啟動(dòng)的；進(jìn)行自測試（發(fā)現(xiàn)故障除外）；改變衛(wèi)星截止高度角；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；按動(dòng)關(guān)閉文件和刪除文件等功；6）在觀測作業(yè)的時(shí)候觀測員是嚴(yán)禁擅自離開觀測站的；7）在觀測的過程中使用接收機(jī)的時(shí)候是不可以使用對講機(jī)的。在參數(shù)轉(zhuǎn)換的時(shí)候本區(qū)高程異常值是必須要注意的。

2.6 平差計(jì)算

平差計(jì)算采用隨機(jī)軟件進(jìn)行；平差計(jì)算時(shí)，應(yīng)按下述內(nèi)容及要求進(jìn)行檢核計(jì)算。

2.6.1 起算數(shù)據(jù)與坐標(biāo)系統(tǒng)

首先要了解測區(qū)中央子午線經(jīng)度，起算數(shù)據(jù)的帶號，采用的坐標(biāo)系等。如岳陽市起算數(shù)據(jù)為3 度帶的1980 西安坐標(biāo)系，中央子午線經(jīng)度為114°，又因考慮長度變形，岳陽市近年采用中央子午線經(jīng)度為113°05′30″西安坐標(biāo)系，故起算數(shù)據(jù)都應(yīng)換帶計(jì)算至3°帶113°05′30″西安坐標(biāo)系坐標(biāo)。即有：長半徑a=6378140m，扁率α=1/298.257；中央子午線經(jīng)度L0 ＝113°05′30″，3°帶。

高程系統(tǒng)采用1985 國家高程基準(zhǔn)。

2.6.2 二維約束平差

在無約束平差確定的有效觀測量基礎(chǔ)上，以起算數(shù)據(jù)中提供的已知點(diǎn)作為強(qiáng)制約束的固定值，進(jìn)行二維約束平差。平差結(jié)果就輸出各GPS 控制點(diǎn)在前述的坐標(biāo)系統(tǒng)中的二維平面坐標(biāo)，基線向量改正數(shù)，基線邊長、方位以及坐標(biāo)、基線邊長、方位的精度信息，轉(zhuǎn)換參數(shù)及其精度信息。

2.7 數(shù)據(jù)處理

E 級GPS 控制網(wǎng)基線預(yù)處理、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核及平差計(jì)算均采用中海達(dá)公司開發(fā)研制的隨機(jī)軟件“HDS2003 數(shù)據(jù)處理軟件包”在微機(jī)上進(jìn)行。

2.8 提交成果

GPS 控制網(wǎng)的外業(yè)工作以及數(shù)據(jù)處理的工作完成以后，就要及時(shí)的上交編寫技術(shù)總結(jié)報(bào)告的資料。

[1]東民.GPS數(shù)據(jù)處理中的粗差探測及剔除.昆明：昆明冶金高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2007，7.

[2]伍生，高成發(fā).GPS測量原理及其應(yīng)用[M].北京：人民交通出版社，2004.