高速公路工程控制網(wǎng)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(wǎng)精度分析

摘要:通過HLJCORS對高速公路工程控制網(wǎng)的靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)進行處理和精度分析,結(jié)果表明利用HLJCORS解算的成果完全滿足工程控制網(wǎng)的精度要求。

關(guān)鍵詞:HLJCORS;工程控制網(wǎng);觀測數(shù)據(jù);精度分析

黑龍江省衛(wèi)星定位連續(xù)運行綜合服務(wù)系統(tǒng),簡稱HLJCORS[1],是經(jīng)黑龍江省人民政府批準立項的省“十二五”期間重點建設(shè)工程,是黑龍江省現(xiàn)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(tǒng)[2]。系統(tǒng)的建成將助力黑龍江省經(jīng)濟社會的發(fā)展。目前,系統(tǒng)已運行3年多,廣泛應(yīng)用在黑龍江省地理國情監(jiān)測、地震監(jiān)測、氣象預(yù)報、國土開發(fā)、交通管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、城市管理、應(yīng)急保障、精準農(nóng)業(yè)、地籍測繪、林業(yè)管理、土地調(diào)查、建設(shè)用地監(jiān)測等方面[3-4]。在高速公路控制網(wǎng)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(wǎng)方面的可靠性和可行性,現(xiàn)使用HLJCORS對黑龍江省內(nèi)在建的某一高速路段的工程控制網(wǎng)的靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理分析,并判斷處理成果是否滿足工程控制網(wǎng)的精度要求。

1工程控制網(wǎng)概況

該段高速公路控制網(wǎng)為哈爾濱至肇源高速公路線路,控制網(wǎng)等級為C級,此控制網(wǎng)點數(shù)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(jù)《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》(GB/T18314—2009)對于C級GPS網(wǎng)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(xù)運行基準站為全天候24h觀測,經(jīng)檢查,觀測區(qū)域周邊的HLJCORS連續(xù)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(shù)據(jù)均能完全覆蓋本項目靜態(tài)觀測的所有時段。

2數(shù)據(jù)處理及精度分析

對于靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)的處理,如圖1所示。1)將5個點靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成標準的RINEX觀測數(shù)據(jù)文件,同時將天線高改為統(tǒng)一的到天線相位中心的高[5],隨后對數(shù)據(jù)進行質(zhì)量分析見表1。從上表可以得出,5個點的數(shù)據(jù)有效率均大于85%,mp1和mp2多路徑效應(yīng)值均低于0.5,觀測數(shù)據(jù)能夠滿足結(jié)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(wǎng)周圍的基準站的年積日183和184的觀測數(shù)據(jù),從.unavco.org/ig-scb/gps/網(wǎng)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(yè)觀測數(shù)據(jù)、基準站觀測數(shù)據(jù)以及精密星歷文件導(dǎo)入TBC軟件中進行處理;首次處理結(jié)束后,利用時段編輯器,通過干預(yù)衛(wèi)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(huán)進行了著重處理,以保證基線解算結(jié)果的精度和可靠性[6]。如圖2所示。4)將基線解算成果導(dǎo)出,并導(dǎo)入到CosaGPS軟件中,進行同步環(huán)閉合差和異步環(huán)閉合差檢核,同步環(huán)閉合差和異步環(huán)閉合差見表2、表3,經(jīng)檢查同步環(huán)閉合差和異步環(huán)閉合差均合格[7]。5)同步環(huán)閉合差和異步環(huán)閉合差均合格后,利用HLJCORS基準站的CGCS2000坐標作為起算數(shù)據(jù),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(wǎng)最弱邊為DQZY-GCD,邊長相對中誤差為1/2590000,滿足規(guī)范規(guī)定的要求。

3結(jié)束語

綜上所述,HLJCORS不僅能為用戶提供實時動態(tài)的高精度定位結(jié)果,其基準站觀測數(shù)據(jù)也可以用于高精度控制網(wǎng)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(wǎng)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(shù)據(jù)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(guān)滄海,等.HLJCORS系統(tǒng)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(wèi)星定位連續(xù)運行綜合服務(wù)系統(tǒng)(HLJCORS)控制中心設(shè)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(tǒng)在500kV輸電線路測量中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新2017(28):48-49.

[5]王德新.TrimbleGeomaticsOffice在GPS網(wǎng)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(wǎng)基線解算與網(wǎng)平差精度分析[J].鐵道標準設(shè)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(fù)測技術(shù)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