深圳河獨(dú)立坐標(biāo)系擴(kuò)展探究

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1、深圳河獨(dú)立坐標(biāo)系擴(kuò)展探究　　摘要:本文首先對深圳河原有控制框架的構(gòu)成、發(fā)展過程及精度進(jìn)行了深入分析，然后提出了控制網(wǎng)建立的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，最后通過數(shù)據(jù)精度分析完成控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理方案，最終達(dá)到深圳河坐標(biāo)系向第四期工程區(qū)域進(jìn)行有效擴(kuò)展的目標(biāo)。關(guān)鍵字：深圳河第四期工程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理擴(kuò)展研究中圖分類號：C37文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1概述1.1研究背景及意義深圳河的治理是個(gè)長期工程，目前已經(jīng)完成深圳河口及第一期、第二期、第三期工程。第四期工程擬治理深圳河上游與蓮塘/香園圍口岸相關(guān)河段。深圳河獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)原定義范圍未能覆蓋第四期工程的施工范圍，且該坐標(biāo)系經(jīng)過多次擴(kuò)展，內(nèi)部精度不

2、統(tǒng)一，對深圳河沿線的測量任務(wù)帶來一定程度的不便。因此，需對深圳河獨(dú)立坐標(biāo)系首級控制網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一測量，要求達(dá)到GPSD級點(diǎn)精度并布設(shè)不少于10個(gè)平面控制點(diǎn)。GPSD7級控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理，需對深圳河獨(dú)立坐標(biāo)系的擴(kuò)展進(jìn)行研究，將深圳河獨(dú)立坐標(biāo)系控制范圍擴(kuò)展至蓮塘河，在保證深圳河河口及一、二、三期的坐標(biāo)精度的前提下研究，在不改變現(xiàn)有深圳河獨(dú)立坐標(biāo)系與深圳獨(dú)立坐標(biāo)系、香港坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系的條件下，研究擴(kuò)展后的深圳河獨(dú)立坐標(biāo)系的點(diǎn)位精度以及利用轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換后所產(chǎn)生的誤差分布情況。1.3.1研究思路首先對深圳河區(qū)域三套獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)的控制框架進(jìn)行分析，按照現(xiàn)存控制點(diǎn)的情況進(jìn)行布

3、點(diǎn)規(guī)劃，建立控制網(wǎng)，通過不同的數(shù)據(jù)組合進(jìn)行平差處理，對平差結(jié)果進(jìn)行精度分析，選取符合要求的最優(yōu)結(jié)果作為最終方案。其中在進(jìn)行數(shù)據(jù)平差處理和數(shù)據(jù)精度分析階段，維持三套獨(dú)立坐標(biāo)系之間的原有轉(zhuǎn)換關(guān)系，把不同獨(dú)立坐標(biāo)系下的控制點(diǎn)統(tǒng)一到同一獨(dú)立坐標(biāo)系，組成多套平差方案，在多種方案中選擇達(dá)到目標(biāo)并且效果最佳的方案做為成果。2控制網(wǎng)的建立2.1深圳河原有控制框架分析經(jīng)過查閱深圳河治理前三期測量資料，深圳河獨(dú)立坐標(biāo)系基本控制框架主要有：1983年控制網(wǎng)、1993年控制網(wǎng)、1996年控制網(wǎng)和72001年控制網(wǎng)。1996年深圳市勘察測繪院在布設(shè)1996年控制網(wǎng)時(shí)，對1983年控制網(wǎng)及199

4、3年控制網(wǎng)進(jìn)行了深入研究，把1983年僅存的5個(gè)控制點(diǎn)納入網(wǎng)內(nèi)，并聯(lián)測了7個(gè)1993年控制網(wǎng)點(diǎn)，經(jīng)過整體平差后與原有成果進(jìn)行了比較和分析。比較結(jié)果見表2-1、表2-2。表2-1：1983年控制網(wǎng)與1996年控制網(wǎng)比較表2-2：1993年控制網(wǎng)與1996年控制網(wǎng)比較表1結(jié)果表明兩期成果基本處于同一精度水平，差值大多在1CM以下?？紤]觀測誤差、點(diǎn)位變形等因數(shù)，表2誤差具有一定的系統(tǒng)性，結(jié)果表明兩個(gè)控制網(wǎng)精度水平十分接近。2001年，深圳河獨(dú)立控制網(wǎng)進(jìn)行了加密與擴(kuò)展，是以1996年控制網(wǎng)成果為基礎(chǔ)，等級及精度為GPSE級。所以1996年控制網(wǎng)成果為本次研究的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，200

5、1年控制網(wǎng)可以作為本次研究的數(shù)據(jù)檢核。2.2網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)通過對已有數(shù)據(jù)的分析，我們有針對的選擇了兩個(gè)階段的控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，具體為老鼠嶺、南坑、馬草垅、SK-29、SK-30。其中老鼠嶺、南坑、馬草垅為1983年控制網(wǎng)和1996年控制網(wǎng)共有點(diǎn)，同時(shí)也是香港HK1980GRID坐標(biāo)系的三角觀測站，對應(yīng)點(diǎn)名為T422、T426、T427。GPSD級控制網(wǎng)點(diǎn)除了應(yīng)包含香港HK1980GRID7坐標(biāo)系高等級起算點(diǎn)和原深圳河獨(dú)立坐標(biāo)系高等級控制點(diǎn)，還需包含深圳市獨(dú)立坐標(biāo)系高等級起算點(diǎn)。經(jīng)過查勘分析選擇了長寶大廈、深勘大廈、沙頭角建工大廈三個(gè)Ⅱ等GPS點(diǎn)，以及Ⅳ176Ⅳ等GPS點(diǎn)。同時(shí)

6、為了組網(wǎng)的需要，新增了一個(gè)GPS控制網(wǎng)點(diǎn)。具體D級GPS網(wǎng)組成見表2-3，分布情況見圖2-1（GPS控制網(wǎng)圖）。表2-3：D級GPS網(wǎng)點(diǎn)組成部分圖2-1：GPS控制網(wǎng)圖2.3觀測執(zhí)行本工程GPSD級控制網(wǎng)為獨(dú)立坐標(biāo)系控制網(wǎng)，更強(qiáng)調(diào)點(diǎn)位內(nèi)部符合精度，所以在編制觀測計(jì)劃時(shí)對很多指標(biāo)要求嚴(yán)于《工程測量測量規(guī)范》(GB50026-2007)相關(guān)規(guī)定。特別是觀測時(shí)間增加了100％以上。GPSD級網(wǎng)觀測投入LeicaSR530雙頻接收機(jī)2臺套、Leica1200雙頻接收機(jī)6臺套進(jìn)行同步觀測。觀測前制定周密的觀測計(jì)劃，觀測時(shí)各作業(yè)組執(zhí)行統(tǒng)一的調(diào)度命令并且認(rèn)真填寫相關(guān)記錄。2.3數(shù)據(jù)

7、處理與分析2.3.1基線解算與精度評定采用LEICAGeoOffice7.07數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行基線解算，共解算54條有效基線。GPS網(wǎng)平均邊長5.2km，按照規(guī)范要求基線長度中誤差：σ==53.2mm。通過對重復(fù)基線差值、同步環(huán)閉合差、異步環(huán)閉合差進(jìn)行檢驗(yàn)，來評定基線解算精度。1)重復(fù)基線精度評定共實(shí)測重復(fù)基線12條，按照規(guī)范要求其較差限差△d≤2√2σ，所以較差應(yīng)小于150mm，從表5統(tǒng)計(jì)情況來看，重復(fù)基線較差最大為49mm,均滿足規(guī)范要求。2）同步環(huán)精度統(tǒng)計(jì)軟件自動(dòng)組成三邊同步環(huán)27個(gè)，環(huán)閉合差最大26.87mm.根據(jù)規(guī)范要求計(jì)算(ws≤σ),w