高速公路工程控制網精度分析

時間:2022-09-26 10:32:35

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高速公路工程控制網精度分析

摘要:通過HLJCORS對高速公路工程控制網的靜態觀測數據進行處理和精度分析,結果表明利用HLJCORS解算的成果完全滿足工程控制網的精度要求。

關鍵詞:HLJCORS;工程控制網;觀測數據;精度分析

黑龍江省衛星定位連續運行綜合服務系統,簡稱HLJCORS[1],是經黑龍江省人民政府批準立項的省“十二五”期間重點建設工程,是黑龍江省現代化測繪基準體系的重要組成部分,旨在建成能夠接收中國的北斗、美國的GPS和俄羅斯的GLONASS的系統[2]。系統的建成將助力黑龍江省經濟社會的發展。目前,系統已運行3年多,廣泛應用在黑龍江省地理國情監測、地震監測、氣象預報、國土開發、交通管理、城鄉規劃、城市管理、應急保障、精準農業、地籍測繪、林業管理、土地調查、建設用地監測等方面[3-4]。在高速公路控制網方面也逐漸被施工人員作為重要的定位手段。為進一步證明HLJCORS在高速公路控制網方面的可靠性和可行性,現使用HLJCORS對黑龍江省內在建的某一高速路段的工程控制網的靜態觀測數據進行數據處理分析,并判斷處理成果是否滿足工程控制網的精度要求。

1工程控制網概況

該段高速公路控制網為哈爾濱至肇源高速公路線路,控制網等級為C級,此控制網點數共5個,分別為CYGZ、EJZ、FLZ、ZYB和GCD。按照項目要求,5個控制點的坐標成果為2000國家大地坐標。根據《全球定位系統(GPS)測量規范》(GB/T18314—2009)對于C級GPS網觀測的要求,對5個控制點采用海星達H32、海星達iRTK2型接收機,采樣間隔10s,截止高度角10°,異步觀測時長均大于8h。HLJCORS連續運行基準站為全天候24h觀測,經檢查,觀測區域周邊的HLJCORS連續運行基準站4座,分別是大同站(DQDT)、雙城站(HRSC)、肇源站(DQZY)和安民站(SHAM)。站點數據均能完全覆蓋本項目靜態觀測的所有時段。

2數據處理及精度分析

對于靜態觀測數據的處理,如圖1所示。1)將5個點靜態觀測數據文件轉換成標準的RINEX觀測數據文件,同時將天線高改為統一的到天線相位中心的高[5],隨后對數據進行質量分析見表1。從上表可以得出,5個點的數據有效率均大于85%,mp1和mp2多路徑效應值均低于0.5,觀測數據能夠滿足結算要求。2)從表1可以得出5個控制點觀測的年積日為183和184,從HLJCORS中下載該控制網周圍的基準站的年積日183和184的觀測數據,從.unavco.org/ig-scb/gps/網站下載第2060GPS周(周二、周三)共計2d的IGS精密星歷文件。3)使用天寶TBC軟件進行基線解算,在基線解算時,將所有的外業觀測數據、基準站觀測數據以及精密星歷文件導入TBC軟件中進行處理;首次處理結束后,利用時段編輯器,通過干預衛星信號的方式對無法固定的基線進行處理,使其固定;對于始終無法固定的基線則予以刪除,對于短基線GCD-DQZY和FLZ—CYGZ—HRSC閉合環進行了著重處理,以保證基線解算結果的精度和可靠性[6]。如圖2所示。4)將基線解算成果導出,并導入到CosaGPS軟件中,進行同步環閉合差和異步環閉合差檢核,同步環閉合差和異步環閉合差見表2、表3,經檢查同步環閉合差和異步環閉合差均合格[7]。5)同步環閉合差和異步環閉合差均合格后,利用HLJCORS基準站的CGCS2000坐標作為起算數據,進行三維無約束平差和三維約束平差,求得各控制點在CGCS2000坐標系下的坐標中誤差和平差后邊長及精度,見表4、表5。對于各控制點坐標,由于非論文所需故未進行公布。從表4可以看出,5個控制點的坐標精度精度均在毫米級,最大的EJZ為2.7mm;高程精度方面,最大的CYGZ為1.35cm。從表5可以看出基于HLJCORS的控制網最弱邊為DQZY-GCD,邊長相對中誤差為1/2590000,滿足規范規定的要求。

3結束語

綜上所述,HLJCORS不僅能為用戶提供實時動態的高精度定位結果,其基準站觀測數據也可以用于高精度控制網坐標解算。通過實例證明了HLJCORS完全能夠滿足高速公路控制網中控制點坐標解算的精度要求。

參考文獻:

[1]趙忠海,張洪文.基于HLJCORS的事后GPS數據處理精度分析[J].測繪與空間地理信息,2018,41(11):39-41,45.

[2]張洪文,趙忠海,關滄海,等.HLJCORS系統性能測試與分析[J].測繪與空間地理信息,2017,40(12):115-118.

[3]張曉磊,古一鳴,宮殿明.黑龍江省衛星定位連續運行綜合服務系統(HLJCORS)控制中心設計[J].測繪與空間地理信息,2014,37(10):173-174,182.

[4]王啟鵬,王佳奇.黑龍江CORS(HLJCORS)系統在500kV輸電線路測量中的應用[J].科學技術創新2017(28):48-49.

[5]王德新.TrimbleGeomaticsOffice在GPS網解算上的探討[J].新疆有色金屬,2008,31(3):35,38.

[6]薛明.基于TBC4.1軟件的高速鐵路CP0框架控制網基線解算與網平差精度分析[J].鐵道標準設計,2019,63(7):77-83.

[7]陳耀輝,崔希民,袁德寶,等.基于LGO與CosaGPS的高鐵CPI復測技術研究[J].測繪與空間地理信息,2016,39(11):87-89,93.

作者:王德義 梁安寶 趙忠海 張巖 單位:黑龍江第一測繪工程院