（宁波市鄞州区测绘院，浙江，宁波，315100）
【摘 要】本文以宁波市鄞州区鄞州工业园及周边地区60平方公里一级GPS控制网的测量过程为例，阐述了“超”快速静态GPS在一级GPS控制测量的优越性和实用性。
【关键词】超快速静态GPS；一级GPS控制测量；优越性；实用性
1．概述
目前，一级GPS控制测量在城市首级控制测量中应用比较广泛，特别是GPS-RTK双基站观测法已经逐步代替了传统的导线观测法。因为GPS-RTK双基站观测法严重的受到了基准站与流动站之间的距离和3DCQ精度的限制，应用无法得以发挥自如。更让人无法解决的问题是经常出现粗差、返工率高。然而 “超快速静态GPS”的作业方法既保持了GPS-RTK的高效快速（每站20秒），又采用了GPS静态模式的整体平差，使没有校核条件的粗差明显降低。本文以鄞州工业园及周边地区60平方公里一级GPS控制测量为例，实践证明了“超”快速静态GPS在一级GPS控制测量中具有独特的优越性和实用性。
2．“超快速静态GPS”测量方法
（1）、宁波市连续运行卫星定位服务系统（NBCORS系统）
NBCORS系统是宁波市连续运行卫星定位服务系统的简称，该系统参考站由10个主站和9个周边站组成，其坐标分量在水平方向的平均精度为0.35cm，可用于一级GPS控制测量的参考站。
（2）、外业观测采用我院的固定单参考站RTK系统，利用2台Leica GS10双频GPS接收机进行。具体观测技术要求如下：
a、卫星高度角≥15°；
b、同步接收5颗（含5颗）以上健康卫星；
c、平均重复设站数≥2；
d、天线采用专用连接杆和脚架直接安置在测量标志上，对中误差≤3mm。天线水平放置，天线基座上的圆气泡居中；
e、每时段施测前，作业员量取天线高，并及时输入测站点名、天线高等信息，并核对无误后进行观测；
f、作业员按调度表规定时间作业，保证同步观测同一组卫星。
（3）GPS网相邻点间弦长观测精度
（4）、外业数据采集
“基于RTK作业模式的超快速静态GPS观测法” 即对网中的每条基线边实施同步独立观测两次，网平差时两次取中。观测时当两流动站都达到固定解且3DCQ在5㎝以内时，同步观测采样间隔为1秒观测20个历元为一次独立观测，而当流动站状态在浮点解时，同步观测采样间隔为1秒观测300个历元为一次独立观测。仪器重新进行初始化后开始第二次独立观测。迁站时采用追鱼式的方法，即两台仪器同步观测点①、②，搬站时点②不动，点①搬至点③位置，进行点②、③同步观测，接着是点③不动，点②搬至点④位置进行同步观测，如此以来，对每个待定点至少进行4次观测，这样上站率将达到2.0，以提高RTK定位精度，防止差错。
3．内业数据处理
（1）、GPS网基线向量解算
GPS网基线向量解算采用Leica Geo Office软件包处理，采用双差固定解。鄞州工业园及周边地区一级GPS控制测量新增一级GPS控制点424个，共解出1089条有效基线，由于本工程为两台仪器同步观测，每观测一次只有一条基线，不产生同步环。全网独立基线共568条，复测基线495条，形成138个独立异步环。基线解完后对基线质量进行检验，异步环、复测基线边闭合差及较差均符合《GPS规范》中9.2节的要求。
（2）GPS网三维无约束平差
GPS网三维无约束平差采用Leica Geo Office——MOVE3.0商用软件进行。GPS网三维无约束平差在WGS-1984坐标系内进行，中央子午线取东经121度30分。基线向量改正数均小于《GPS规范》中9.4.3条中的限值，没有粗差基线。三维无约束平差精度统计见表3.2。
表3.2 一级GPS网三维无约束平差精度统计表
（3）、GPS网二维约束平差
用Leica Geo Office软件包进行的GPS网二维约束平差，实质上是坐标系的转换。本次转换采用均匀分布在测区内及周边的四等GPS控制点“蓉江G4125、姜山镇政府G4126、茅山镇政府G4128、上李家村G4129、横涨G4110、后陈村G4124、莫家G4116、黎山后G4132”和二等GPS控制点“赵家GJ18”共9个控制点进行。由于这些控制点的精度不均匀，所以本次转换的方法选用了一步法。在残差分析时发现G4110、G4129平面精度不高；G4116、G4126高程精度不高。因此G4110、G4129只取其高程；G4116、G4126只取其平面。转换后残差：平面1.53cm，高程0.89cm。
4．实地检查
GPS网经坐标转换后得到的宁波地方坐标，由GPS点宁波地方坐标成果反算边长与全站仪实测边长（经加乘常数、气象、倾斜改正）进行比较，比较结果详见表4.1。实测边长与反算边长的较差的相对中误差最大为1/2.0万（允许≤1/2万）,平均相对中误差为1/8.3万，符合本工程《设计书》的要求。
5．总结
经上实例说明，在一级GPS控制测量中不受基准站与流动站之间的距离和3DCQ精度的限制。在实际测量中只要流动站在浮点解状态作业员就可以进行观测，无需等待3DCQ精度在5cm以内时进行观测。在进行观测中也无需为基准站的设站考虑，从这方面可以节省了很大一部分时间。更重要的是GPS-RTK双基站观测法在作业中人员配置是两个作业小组，“超快速静态GPS”观测法只需两个作业员，人员配置减少了一半。从平差的精度和实测边长与GPS坐标成果反算的精度可以看出，测量成果精度高、可靠性强。
综上所述：“超快速静态GPS”观测法在一级GPS控制测量中具有作业速度快、观测成果可靠的优点。本方法获2009年度国家测绘局科技进步三等奖；本工程同时也获浙江省优秀工程二等奖。
参考文献：
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[4]严小平.GPS RTK在城镇地籍测量中的应用分析[J].城市勘测,2003(3):15-16.
论文作者:张雷1,于丽丽2
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年6月
论文发表时间:2015/10/15
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