无起算点地区控制测量技术研究

韩晓红

[摘要]在我国，有很多偏远地区都难以找到测量起算点，在这些地区做控制测量，可以直接选点建立首级控制网，做GPS静态观测，然后和国家或地方CORS网共同解算，得出首级控制网的坐标和高程作为起算数据，通过这种方法可以解决控制测量没有起算点的问题，并且工作效率高，也能满足精度要求。

[关键词]起算点 CORS 数据处理 精度

[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-281-1

做控制测量需要起算点，但是我国土地广袤，在一些偏远、人口稀少的地区本来控制点的密度就低，再加上人为的破坏，导致很多地区就没有国家控制点。那么在这些地区建立控制网后怎么解算呢？笔者曾经在青海省玉树州杂多县做过控制测量工作，遇到了这种情况，在国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心的帮助下，解决了这个问题，因为具有通用性，所以写成文章，供测绘界的同仁们参考。

1测区概况

测区位于青藏高原腹地，行政区划隶属于青海省玉树州杂多县扎青乡，平均海拔约5100米，控制网总面积约为21平方公里，测区内没有国家控制点，并且测区外围50公里内也没有找到控制点。

2控制测量作业方法

平面控制采用3°带高斯投影，中央子午线96°，32带，然后投影到4850米的高程抵偿面上，高程采用1985国家高程基准。在测区布设了五个点，形成了一个中点多边形作为首级控制点，但是这五个点都没有国家坐标。

3观测情况

使用合众思壮接收机及相应天线和中纬接收机及相应天线进行静态观测，共观测一个时段，每个时段4个小时。

4 GPS网数据处理

因为在测区内没有起算点，所以无法用常规方法解算首级控制点的坐标及高程，我们求助于国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心，他们说可以通过将静态观测数据和国家CORS网的同期观测数据共同解算，求得测区内各点的坐标[1] [2] [3]。

4.1数据处理软件

采用GAMIT/GLOBK软件

4.2数据预处理

4.2.1数据标准化

采用rinex标准化观测数据文件

4.2.2收集GPS连续运行参考站数据

本次数据处理共收集了BJFS、 IRKT、 KIT3、 LHAZ、 SX01（安乐河）、 ULAB 、URUM、 WUHN八个连续运行参考站的数据[2]。

4.2.3数据整理

将观测数据进行整理之后转化为rinex格式，并进行以下数据正确性的检验：点名一致性与正确性；接收机与天线型号的正确性；天线高的正确性；年积日的一致性。

4.2.4天线高的归算

按照天线结构，天线高统一采用观测值归算。将量测的斜高归算到天线相位中心，下标至标石标志面。在基线解算时由GAMIT软件自动计算天线相位中心位置。

4.3GPS基线解算

4.3.1先验坐标的获取

先验坐标采用差分的方法获得，即以GPS连续运行参考站为基准站进行差分，求得GPS 观测站的先验坐标，其坐标可以达到0.1米以内的精度。

4.3.2参考基准

2000国家大地坐标系

4.3.3GPS基线解算

将周跳剔除干净后，按照年积日进行基线解算

4.4GPS网平差

（1）对整网的全部基线结果进行了χ2检验 ，χ2检验 值小于9，基线全部通过检验，

可以参与平差。

（2）在2000国家大地坐标系下，根据收集的八个连续运行参考站约束本次数据处理，做三维约束平差，求出待定点GPS网点坐标。

5精度统计

由上表可知，GPS网点空间直角坐标X方向的精度平均值为6.3mm，Y坐标方向的精度平均值为11.0mm，Z坐标方向的精度平均值为6.9mm；GPS网点南北方向的精度平均值为2.2mm，东西方向的精度平均值为6.7mm，高程方向的精度平均值为12.6mm。

6结论

（1）成果达到了C级网的精度要求。可以将这五个点作为首级控制点用，解决了测区没有起算点的问题。

（2）C级GPS网要求观测时段≥2，时段长度≥4h[4]，本次只观测了一个时段，4h，也达到了精度要求，分析原因，主要有以下几点：

①全球定位系统卫星数量增加，卫星精密星历的精度进一步得到了提高；

②全国及青海地区CORS的增多，使得GPS解算和检核的平差条件增多；

③由于测区位于开阔地带，上空没有遮挡物，接受到的卫星数量多，信号好；并且基本是草场地带，有效地避开了多路径效应，所以本次观测数据质量良好。

参考文献

[1] 陈俊勇. 中国现代大地基准--中国大地坐标系统2000 （CGCS2000） 及其框架[J ] . 测绘学报，2008，37（3）

[2] 刘经南，刘晖，邹蓉，魏娜. 建立全国CORS 更新国家地心动态参考框架的几点思考[ J]. 武汉大学学报·信息科学版，2009，34（11）.

[3] 刘经南，刘晖. 连续运行参考站网络--城市空间数据的基础设施[J ] . 武汉大学报·信息科学版2003，28 （6）.

[4] GB/T 18314-2009全球定位系统（GPS）测量规范[ S].