理论教育 GNSS控制网基准设计成果

GNSS控制网基准设计成果

时间:2023-10-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:人们通常将这项工作称为GNSS网的基准设计。GNSS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。因此,GNSS网的基准设计,实质上主要是指确定网的位置基准问题。因此,大中城市GNSS控制网应与附近的国家控制点联测3个以上,小城市或工程控制可以联测2~3个点。

GNSS控制网基准设计成果

通过GNSS测量可以获得地面点间的GNSS基线向量,它属于WGS-84坐标系的三维坐标系。在实际工程应用中,我们需要的是国家坐标系(1954北京坐标系或1980西安坐标系)或地方独立坐标系的坐标。因此,对于一个GNSS网测量工程,在技术设计阶段必须明确GNSS成果所采用的坐标系统和起算数据,即明确GNSS网所采用的基准。人们通常将这项工作称为GNSS网的基准设计。

GNSS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。位置基准一般由GNSS网中起算点的坐标确定。方位基准一般由给定的起算方位角值确定,也可以将GNSS基线向量的方位作为方位基准。尺度基准一般由GNSS网中两起算点间的坐标反算距离确定,也可以利用地面的电磁波测距边确定,或者直接根据GNSS基线向量的距离确定。因此,GNSS网的基准设计,实质上主要是指确定网的位置基准问题。

在进行GNSS网的基准设计时,必须考虑以下几个问题:

(1)将GNSS测量成果转化到工程所需的地面坐标系中的坐标时,应使足够多的地面坐标系的起算数据与GNSS测量数据重合,或者联测足够多的地方控制点,以求得坐标转换参数,用于坐标转换。在选择联测点时,既要考虑充分利用旧资料,又要使新建的高精度GNSS网不因旧资料精度较低而受到影响。因此,大中城市GNSS控制网应与附近的国家控制点联测3个以上,小城市或工程控制可以联测2~3个点。

(2)为保证GNSS网进行约束平差后坐标精度的均匀性以及减少尺度比误差影响,对GNSS网内重合的高等级国家点或原城市等级控制网点,除将未知点连接成图形观测外,还要使所有点构成图形。

(3)在布设GNSS网时,可以采用高精度的激光测距边作为起算边长,激光测距边的数量可为3~5条。这些边可设在GNSS网中的任何位置,但激光测距边两端的高差不应悬殊。

(4)在布设GNSS网时,可以引入起算方位,但起算方位不宜太多。起算方位可布设在GNSS网中的任何位置。(www.daowen.com)

(5)GNSS网经三维平差计算后,得到的是GNSS点在地面坐标系中的大地高,为求得GNSS点的正常高,可根据具体情况联测高程点。联测的高程点需均匀分布于网中,对丘陵或山区联测高程点应按高程拟合曲面的要求进行布设。A、B级网应逐点联测高程,精度不应低于二等水准测量的精度。C级网应根据区域似大地水准面精化法要求至少每隔2~3点联测一点,精度不应低于三等水准测量的精度。D、E级网可以根据具体情况联测高程,精度按四等水准或与其精度相当的方法联测。各级网高程联测的测量方法和技术要求应按《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897或《国家三、四等水准测量规范》GB/T 12898的规定执行。

(6)新建GNSS网的坐标系应尽量与测区过去采用的坐标系统一致。如果采用的是地方独立坐标系或城市独立坐标系,应进行坐标转换,并应具备下列技术参数:①所采用的参考椭球几何参数;②坐标系的中央子午线经度值;③纵横坐标的加常数;④坐标系的投影面高程及测区平均高程异常值;⑤起算点的坐标值及起算方位。

(7)当将GNSS网的世界大地坐标转换成地方独立坐标时,应满足投影长度变形不大于2.5 mm/km的要求。可根据测区所在地理位置和平均高程按下述方法选定坐标系统:

①当长度变形值不大于2.5 mm/km时,采用高斯正形投影统一3°带的平面直角坐标系统;

②当长度变形值大于2.5 mm/km时,可以采用投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3°带的平面直角坐标系统;

③当长度变形值大于2.5 mm/km时,也可以采用高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统,投影面可采用黄海平均海水面或测区平均高程面。

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