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《深圳地鐵三號線gps平面控制網(wǎng)建立及精度分析論文》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、深圳地鐵三號線GPS平面控制網(wǎng)建立及精度分析論文.freel,其中地下線長692km,高架線長25.71km。全線共設(shè)21個車站和1個車輛段,其中紅嶺中路站至布心站6個車站為地下站,布吉聯(lián)檢站至龍興街站14個車站為高架站,塘坑站為半地下站。該項(xiàng)目全線位于特區(qū)內(nèi),特別是地下線部分紅嶺中路—老街—東門中路三站兩區(qū)從東門老街商業(yè)繁華地帶穿過,高樓林立、街道狹窄、交通繁忙、城市無線電干擾嚴(yán)重,給GPS測量帶來困難。2GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)2.1布網(wǎng)原則本項(xiàng)目GPS控制網(wǎng)根據(jù)《地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范》、《城市測量規(guī)范》以及《全球定位系統(tǒng)城市
2、測量技術(shù)規(guī)程》中相關(guān)技術(shù)要求布網(wǎng)。GPS網(wǎng)沿地鐵線路呈帶狀分布,.freel左右布設(shè)一對相互通視的GPS點(diǎn),為保證精密導(dǎo)線聯(lián)測需要每個GPS點(diǎn)至少與兩個相鄰GPS點(diǎn)通視,每對GPS點(diǎn)邊長800~2000m。GPS點(diǎn)均選在利于保存、便于施測的建筑物頂面,點(diǎn)位視野開闊,遠(yuǎn)離高壓輸電線和無線電發(fā)射裝置。2.3主要技術(shù)指標(biāo)依據(jù)《地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范》的技術(shù)要求,本項(xiàng)目GPS控制網(wǎng)按GPSC級網(wǎng)施測。最弱點(diǎn)位中誤差不大于12mm,相鄰點(diǎn)相對點(diǎn)位中誤差不大于10mm,最弱邊相對中誤差不大于1/9萬,與原有控制點(diǎn)的坐標(biāo)較差不大于50mm
3、。3外業(yè)觀測GPS控制網(wǎng)采用6臺Trimble5700雙頻(標(biāo)稱精度為±5mm+1ppm)接收機(jī)作業(yè)。GPS測量作業(yè)前,接收機(jī)在一般檢視和通電檢驗(yàn)后,還進(jìn)行了GPS接收機(jī)內(nèi)部噪聲水平測試和接收機(jī)天線平均相位中心穩(wěn)定性檢驗(yàn),并對基座光學(xué)對中器和卷尺進(jìn)行檢校。根據(jù)編制的GPS衛(wèi)星可見性預(yù)報(bào)表及衛(wèi)星的幾何圖形強(qiáng)度(其PDOP值不應(yīng)大于6),選擇最佳觀測時段。觀測時按相對靜態(tài)定位模式進(jìn)行觀測,每條邊觀測時段≥2,每個觀測時段長度≥90min,衛(wèi)星高度角≥15°,天線整平對中誤差≤1mm。每時段觀測前后各量取天線高一次,兩次量測值互差≤3mm
4、,并取平均值作為最后天線高。全網(wǎng)共聯(lián)測4個原有城市二等控制點(diǎn)(Ⅱ27望海嶺、Ⅱ32紅花頂、Ⅱ37求水坳、Ⅱ82深勘大廈)、1個城市三等控制點(diǎn)(Ⅲ526植物園)共5個重合點(diǎn)以及新布設(shè)的32個GPS點(diǎn)。觀測時除對GPS控制網(wǎng)內(nèi)短邊未知點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)網(wǎng)觀測,全線還選擇7個GPS控制點(diǎn)(GPS04、GPS06、GPS21、GPS23、GPS27、GPS30、GPS32)和5個重合點(diǎn)構(gòu)成長邊圖形觀測,保證了GPS網(wǎng)的精度均勻及減少了尺度比的誤差影響。深圳市地鐵3號線GPS控制網(wǎng)聯(lián)測圖如圖1。4基線向量解算4.1基線向量解算基線向量解算是利用二個或多
5、個測站的GPS同步載波相位觀測值確定測站之間坐標(biāo)差的過程。本項(xiàng)目采用Trimble隨機(jī)軟件TGO1·62按靜態(tài)相對定位模式解算,基線解算采用衛(wèi)星廣播星歷坐標(biāo)作為基線解的起算數(shù)據(jù)。因測區(qū)處于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),城市無線電信號強(qiáng)烈,再加上太陽等天體輻射影響GPS信號通過電離層時,傳播路徑和傳播速度會發(fā)生變化,從而影響GPS衛(wèi)星至地面接收機(jī)之間的觀測距離,若不加以仔細(xì)改正,會嚴(yán)重?fù)p害GPS觀測值精度。本項(xiàng)目在施測時利用多臺GPS雙頻接收機(jī)進(jìn)行同步觀測,并在基線解算時通過高級參數(shù)設(shè)置,利用TGO電離層改正模型對大于4km的基線進(jìn)行電離層改正。電離
6、層改正模型考慮了折射率中的高階項(xiàng)以及地磁場的影響,并且沿著信號傳播路徑進(jìn)行積分,通過基線解算精度比較,加入改正模型后的精度均優(yōu)于2mm,可顯著提高基線向量解算觀測值水平和垂直精度。4.2基線向量質(zhì)量控制與精度分析基線向量質(zhì)量控制是為了后續(xù)數(shù)據(jù)處理分析提供合格的基線向量結(jié)果。對基線向量質(zhì)量可根據(jù)以下基線解算指標(biāo)進(jìn)行控制:4.2.1相對指標(biāo)(1)單位權(quán)方差因子即參考因子;(2)觀測值的RMS即觀測值殘差的均方根,RMS值越小越好;(3)數(shù)據(jù)刪除率,數(shù)據(jù)刪除率越高說明觀測值質(zhì)量越差;(4)比率RATIO,它反映了所確定的整周未知數(shù)參數(shù)的可
7、靠性,該值越大,可靠性越高,它主要與觀測時衛(wèi)星星座的數(shù)量和幾何分布圖形有關(guān);(5)衛(wèi)星強(qiáng)度因子RDOP,它的值的大小與觀測時間段有關(guān)。以上五個指標(biāo)均在一定程度上反映觀測值質(zhì)量的優(yōu)劣,但還無法判定基線解算質(zhì)量是否合格。4.2.2半相對半絕對指標(biāo)同步環(huán)閉合差,從理論上講同步觀測基線間具有一定內(nèi)在聯(lián)系,閉合差三維向量總和應(yīng)該為0。但在實(shí)踐中只要數(shù)學(xué)模型正確,數(shù)據(jù)處理無誤,即使觀測值質(zhì)量不好,同步環(huán)閉合差也有可能非常小。當(dāng)同步環(huán)閉合差超限,則能說明閉合環(huán)中至少有一條基線向量有問題,但當(dāng)閉合差不超限時也不能說明環(huán)中所有基線質(zhì)量均合格。4.2.
8、3絕對質(zhì)量指標(biāo)4.2.3.1異步環(huán)閉合差當(dāng)異步環(huán)閉合差滿足限差要求,說明組成異步環(huán)的所有基線解算質(zhì)量均合格。深圳地鐵三號線GPS控制網(wǎng)基線向量異步環(huán)閉合差統(tǒng)計(jì)見表1。基線向量異步環(huán)閉合差限差為(σ為基線向量的弦長中誤差(mm),n=3
