海沧区地下管线GPS控制网的布测与精度分析

◎ 厦门海沧市政建设管理中心 杨五一

1 前言

本文结合厦门海湾型城市发展特点和交通发展的方向及相关策略下，海沧作为中国面向世界开放和海峡两岸合作交流的缩影，面对新一轮跨越式发展，海沧重新定位今后的发展战略思路，构建外向型、多功能、现代化的厦门城市副中心的基本框架；越来越多的工程建设项目上马，而这些工程项目的施工，在使城市美丽宜居的同时，也带来较多的安全隐患。为避免施工过程中市政地下管线损坏带来的诸多不便，迫切需要建立城市地下管线信息系统，为满足海沧区地下管线信息管理系统的需要，查明海沧区地下管线的敷设状况，为此，本文结合相关项目，以探测地下管线位置为题，探讨其GPS控制网的布测及精度分析的问题。

2 控制网的布设与观测方案

2.1 控制网的布设

地下管线GPS控制网的布设是平面控制测量工作的第一道工序，同时首个工序的操作好坏，会直接影响控制测量工作的观测精度。在实际选点中，由于已有的6个C等GPS点分布不尽理想，加上Ⅰ级导线需要布设在道路上，因此为了确保Ⅰ级导线图形强度，保证导线结点间长度符合规范要求，我们根据技术设计书专家论证和甲方的意见，在设计28个GPS点的基础上，增设了3个点，共埋设31个GPS点，保证了Ⅰ级导线的首级控制分布更加均匀，以提高Ⅰ级导线测量的点位精度。

最终选定的GPS点符合下列要求：

①首先必须把点位选在土质坚实、稳固可靠的地方或一些稳定的建筑物上面，且便于寻找、保存和引测。尽量避免大面积水域，已减弱多路径误差的影响。

②用数字水准仪作业，同时要避开附近的电磁场干扰，保证信号的接收。一般要有1～2个通视方向。

③点位周围便于安置接收设备和操作，视野开阔。被测卫星的地面最好高度角要大于10～15°。

GPS点选定之后，在点位标记。并为点编号顺序，例如：GPS1、GPS2、GPS3等。个别地方点的编号顺序不一致，是由于根据导线网布设的需要，为保证图形强度，在导线选点时补选造成的。

经外业踏勘选点之后，共选定GPS点37个点。其中新点31个，C级控制点联测6个。由31个新点与6个旧点组成，较均匀地分布在海沧区。其图形如下：

2.2 观测方案

本次观测采用六台ASHTECH Z-12 CGRS 双频GPS接收机(标称精度为±(5 mm+1ppm)及Choke Ring 天线（表2），和4台TRIMBLE5700接收机。测前要对接收机及其附件全部进行了检测和检查，全部符合作业技术指标和要求。

本次观测共观测37个点，其中新点31个，C级控制点6个（图9）。第一阶段采用六台ASHTECH Z-12 CGRS双频GPS接收机(标称精度为±(5 mm+1ppm)及Choke Ring 天线，由于无线电干扰影响，每天根据前一天的观测参数作调整，同时新增GPS点，在第二阶段的观测采用4台TRIMBLE5700接收机，同步环由4个测站组成。

3 GPS控制网的数据处理与精度分析

3.1 坐标系统

本次GPS控制网采用的坐标系统为92厦门坐标系。起算点坐标成果(56黄海系，92厦门坐标系)表1：

表1

表2

3.2 GPS数据处理：

使用广播星历，采用TGO1.63软件对所有观测数据进行了处理。数据处理步骤为先由原始观测数据转换成Rinex文件；再查看每个时段每测站观测文件的天线高信息，如果测得的是斜高，则一定要转换成直高，这时需要知道天线型号的参数。接下来进行基线处理参数设置、基线处理、平差参数设置、自由网平差、约束平差。

基线解算结果：独立基线解算条数134条。计算结果如表2所示（由于数据保密原因，仅列部分）：

环闭合差报表如表3所示：

四等GPS网精度统计（WGS84系统）如表4所示：

表3

表4

由以上表格数据可知，GPS观测及得到的基线结果、环闭合差结果都超过了技术设计要求，所得到的最终WGS84坐标和92厦门坐标具有很高的可靠性和精度。

4 结论

海沧区地下管线GPS控制网测量严格按照规范要求进行，数据处理及坐标转换正确，最大点位中误差为±0.99CM，远小于限差±5CM。说明平面测量成果精度较高，能够满足海沧区地下管线探测的需求，最后采用的约束平差的坐标为厦门92坐标系成果，适合海沧区工程控制的使用。