靖西县三维GPS控制网建设

摘  要：针对靖西县三维GPS控制网建设进行了技术设计，通过分网设计和整网平差计算、利用广西似大地水准面成果进行GPS高程转换，同时获得靖西县高精度三维GPS控制网坐标成果。
关键词：WGS-84；GPS大地高；正常高；高程转换
        前言
        靖西县座落在广西壮族自治区西南部边境。由于历史原因，该县各部门在测绘活动中采用的测量基准很不统一，既有1980西安坐标系，又有1954年北京坐标系；既有1956年黄海高程系统，又有1985年国家高程基准，对该县的社会经济发展很不利，急需建立三维GPS控制网，作为全县各部门开展与空间信息采集相关活动的统一测量基准。为此，就靖西县三维GPS控制网建设进行了介绍，以供参考。
        1 技术设计
        按照该县中长期规划的用地范围，设计布设由7个D级GPS点组成的首级控制网。兼顾短期规划的需要，加密布设5个E级GPS点，点间平均边长5km，以满足至2010年县级基础测绘项目实施的控制需要。
        1.1测量基准。
        （1）平面基准。采用1980西安坐标系，按1.5分带，中央子午线取106°30′，高斯投影面取参考椭球面。
        （2）高程基准。采用1985国家高程基准、正常高系统。
        1.2精度设计
        三维GPS控制网精度设计参照《全球定位系统（GPS）测量规范》、《城市测量规范》执行。
        设计利用广西似大地水准面模型进行GPS高程转换，获取1985国家高程基准下相当于四等水准测量精度的GPS正常高。
        1.3 GPS观测基本技术要求
        由于是采用GPS技术同时建立三维GPS控制网，要想获得等于四等水准测量精度的GPS正常高，需要获得亚厘米级的GPS大地高。为此，为了保证GPS大地高的测量精度，统一采用双频GPS接收机，同时增加了卫星观测时间。其它技术要求如表2所示。
        1.4外业选埋技术要求
        在从分考虑测量标志便于使用和方便保管的前提下，要求所选的点位应该能够满足GPS观测等技术要求。因此，外业选埋要求满足以下条件：
        （1）点位周围应便于安置接收设备和全站仪观测操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角不宜超过15°。
        （2）远离大功率无线电发射源和微波无线电信号传送通道。
        （3）附近不应有强烈反射卫星信号等物件。
        （4）交通方便，并有利于其他测量手段扩展和联测。
        （5）地面基础牢固稳定，易于点的保存。
        2 数据处理
        2.1技术路线
        采用TGO1.63V进行GPS基线数据处理、POWERADJ3.0V进行GPS网平差计算，获取待定点WGS-84坐标系下的三维坐标（B、L、H）、1980西安坐标系下中央子午线106°30′的平面坐标（x,y），并利用广西似大地水准面成果将待定点的GPS大地高H转换为GPS正常高hg。从表2的平均重复设站数和时间长度可知，靖西县D、E级GPS控制网外业观测质量较高，已达到C级GPS控制网的观测技术要求，可以作为一个整体三维GPS控制网进行基线解算和网平差计算。