王國(guó)民

(青海省第一測(cè)繪院，青海 西寧 810001)

一、獲取基于精密單點(diǎn)定位技術(shù)攝站點(diǎn)坐標(biāo)的方法

精密單點(diǎn)定位技術(shù)實(shí)際上就是通過自身計(jì)算機(jī)的GPS 或者IGS 提供的穩(wěn)定精密種差和精密星歷，利用具有相應(yīng)的載波相位以及雙拼偽距GPS 接收機(jī)來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)，是一種能夠全球高精度定位任何方位的定位技術(shù)［1］。并且可以與ITRF技術(shù)一樣可以在全球范圍內(nèi)進(jìn)行高精度定位，與傳統(tǒng)技術(shù)擁有差不多的精度，但是十分有效和簡(jiǎn)單，能夠快速處理和獨(dú)立的結(jié)算各站，計(jì)算量相對(duì)比較?。?］。

二、GPS 輔助光束法區(qū)域網(wǎng)平差誤差方程

(一)對(duì)應(yīng)點(diǎn)和像點(diǎn)之間應(yīng)該遵循幾何關(guān)系

在測(cè)量航空攝影中，中心投影是航空像片，所以，在航空像片中，在理論上物方空間坐標(biāo)能夠與像平面坐標(biāo)一起充分符合物點(diǎn)、投影中心、像點(diǎn)處于同一直線中共線條件方程，因此，建立以下的數(shù)學(xué)網(wǎng)平差模型:

其中X、Y、Z 是a 點(diǎn)物點(diǎn)在物方空間直角坐標(biāo)，x、y 是像點(diǎn)a 依據(jù)像點(diǎn)為原點(diǎn)的平面坐標(biāo)，f 是航攝儀主距，a1、a2、a3……是φωκ 表示的方向余弦，Xs、Ys、Zs是物方坐標(biāo)中投影中心的坐標(biāo)。

(二)系統(tǒng)誤差模型

在網(wǎng)平差正具有GPS 攝站坐標(biāo)點(diǎn)和像點(diǎn)坐標(biāo)兩種原始觀測(cè)值。可以利用像點(diǎn)坐標(biāo)函數(shù)來表示像點(diǎn)坐標(biāo)觀測(cè)值系統(tǒng)誤差，這種誤差很難得到，最典型模型就是德國(guó)Ebner 提出的擁有十二個(gè)附加參數(shù)的模型。充分考慮一個(gè)圖像中具有九個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到航空攝影測(cè)量中，此外，如果航線不能在一定程度上形成具有連續(xù)15 分鐘飛行時(shí)間，載波相位GPS 動(dòng)態(tài)觀測(cè)儀會(huì)形成線性系統(tǒng)誤差:

其中ΔXA、ΔYA、ΔZA是改正的GPS 相位中心坐標(biāo)，t 是攝影機(jī)曝光時(shí)間、t0是參考時(shí)刻，ax、ay、az、bx、by、bz是漂移參數(shù)。

(三)GPS 輔助光束法區(qū)域網(wǎng)平差誤差方程

網(wǎng)平差實(shí)際上就是利用精密單點(diǎn)定位或者差分定位技術(shù)來得到GPS 攝站坐標(biāo)，然后適當(dāng)?shù)陌褞?quán)觀測(cè)值放入到網(wǎng)平差中，然后合理的使用統(tǒng)一的算法和數(shù)學(xué)模型確定精密點(diǎn)位置，從而對(duì)質(zhì)量進(jìn)行分析和評(píng)論的方式。所以，網(wǎng)平差數(shù)學(xué)模型主要是建立在自檢校光束法區(qū)域網(wǎng)平差中充分分析航攝儀投影中心坐標(biāo)和GPS 攝站點(diǎn)坐標(biāo)的幾何關(guān)系的誤差改正后的基礎(chǔ)誤差方程:

其中，A、B 是對(duì)于x、t 未知數(shù)系數(shù)矩陣、Vc、Vx、VG、Vs是地面控制點(diǎn)坐標(biāo)、像點(diǎn)坐標(biāo)、GPS 攝站點(diǎn)以及虛擬自校驗(yàn)參數(shù)。d 是漂移誤差改正闡述向量，x 是加密點(diǎn)坐標(biāo)未知數(shù)增量向量，r 是偏心分量未知數(shù)向量，t 是像片外方位元素未知數(shù)增量向量，c 是自檢校參數(shù)向量。

三、對(duì)比差分定位與精密單點(diǎn)定位的GPS 輔助空中三角測(cè)量的精度

利用差分定位技術(shù)得到的數(shù)據(jù)定位攝站坐標(biāo)可以在一定程度上適合網(wǎng)平差不同尺寸比例成圖的實(shí)際規(guī)范需求?，F(xiàn)階段已經(jīng)得到一定認(rèn)同，所以，比對(duì)差分解算和精密單點(diǎn)定位的較差能和結(jié)果可以很好的說明精密單點(diǎn)定位定位技術(shù)是否可以切實(shí)的符合和滿足GPS 輔助空中上三角測(cè)量的實(shí)際需要，依據(jù)航攝區(qū)域的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行一定的三角測(cè)量實(shí)驗(yàn)，使用Trip 軟件來結(jié)算動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，可以把得到的結(jié)果使用在三角測(cè)量中，結(jié)果如下表:

表一 對(duì)比差分定位與精密單點(diǎn)定位的GPS 輔助空中三角測(cè)量的精度表

從上述表格數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)精密單點(diǎn)定位技術(shù)在GPS 輔助空中三角測(cè)量中的應(yīng)用，不僅可以簡(jiǎn)化作業(yè)過程，還可以避免在航飛的時(shí)候進(jìn)行地面建設(shè)基站，此外，還可以為三角測(cè)量提供精確的數(shù)據(jù)信息，能夠獲得類似于差分定位技術(shù)的精度加密結(jié)果。

［1］袁修孝，付建紅，樓益棟等.基于精密單點(diǎn)定位技術(shù)的GPS 輔助空中三角測(cè)量［J］.測(cè)繪學(xué)報(bào)，2011，36 (3):251-255.