利用GPS建立校园控制网

许江涛 何有生

摘 要：为了满足新校区测量相关专业学生测量实训的迫切需要，亟需建立校园控制网。控制网的建成，可以满足地形测量、工程测量、地籍测量、数字化测图等校内实训的要求，解决了测量实训中的大难题。

关键词：GPS静态测量；校园控制网；分析

1 静态测量简介

GPS静态测量，是利用测量型GPS接收机进行定位测量，主要用于建立各种级别的控制网。进行GPS静态测量时，假定GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置静止不动，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。基于GPS高精度、全天候、高效率、操作简便等优势，因此选择利用GPS建立校园控制网。

2 测区概况

测区位于焦作市新区碧莲路以北，近似长方形（东西长、南北宽），该区域属于平原，地表平坦，平均海拔85米。根据测区校园形状、面积和测量实训需要，拟在测区内布置控制点14个，控制点密度分布尽量均匀。

3 控制网相关参数

GPS-E级网主要用于中小城市城镇及测图、地籍、土地、信息、房产、物探、勘测、建筑施工，等控制测量。本控制网精度，以2001年国家质量技术监督局发布的《全球定位系统（GPS）测量规范》E级网要求为准，即平均距离0.2-5Km，固定误差a≤10mm，比例误差b≤2ppm。平面坐标采用1954北京坐标系，高程系统为1985年国家高程系统。为求得GPS点的平面坐标应在地面坐标系中选定起算数据和联测地方控制点若干个。为了求得GPS网点的正常高应进行水准测量的高程联测。综合考虑多种因素，设计并布设了如下GPS控制网，该GPS控制网采用边连式，以便有较多的重复基线和较好的几何强度。（见图1）

4 GPS外业观测

外业采用4台套南方S86双频接收机进行观测，观测前期使用配套GNSSpro数据处理软件进行星历预报，确保卫星颗数及PDOP值都满足要求。并据此编制了GPS接收机作业调度表。GPS控制测量各测站应满足下列要求：观测模式设为静态观测，卫星截止高度角≥15°，有效观测卫星颗数≥4，观测时段长度≥60min，时段数≥1，数据采集间隔20s，天线安置对中误差≤1mm，两次丈量天线高之差≤3mm，PDOP≤8，任一卫星有效观测时间≥15min。

注意事项：网形布设时应注意外围不能有豁口，至少留一个通视方向。静态观测过程中，如发现仪器未严格对中，也不准重新调仪器，观测中不准重新开机，开机关机听从调配。接收机周围不使用干扰卫星信号的通讯设备，以减弱误差，接收机周围应当视野开阔，削弱多路径误差。每天观测结束后，应及时将数据转存至计算机上并备份。

5 静态观测数据处理

数据处理使用南方S86配套的软件GNSSpro，使用该软件可以完成数据处理、报告输出。此外需注意基线解算应满足：起算点的单点定位观测时间，不宜少于30min。解算模式可采用单基线解算模式，也可采用多基线解算模式。解算结果，应采用双差固定解。当观测数据不能满足检核要求时，应对成果进行全面分析，并舍弃不合格基线，但应保证舍弃基线后，所构成异步环的独立基线的观测总数，不应少于必要观测基线的1.5倍，否则，应重测该基线或有关的同步图形。外业观测数据检验合格后，应对GPS网的观测精度进行评定。

6 结束语

经过实际验证，布设的控制点能较好控制整个校园，为测量实训及相关教学提供了便利。由于控制网点与部分高等级控制点进行了联测，控制网成果也可用于科研与生产。

参考文献

[1]吕彩明.GPS技术在校园控制测量中的应用与探讨[J].测绘与空间地理信息，2009（05）.

[2]龙洋，许江涛.CORS系统的技术特点及应用现状[J].山西建筑，2012（05）.

[3]高雅萍，宋皑雪.校园GPS实验网的建立研究[J].成都理工学院学报，1999（03）.

[4]王天仓，张照杰.GPS控制网的布设原则及优化设计探讨[J].测绘通报，2009（06）.