摘要：本文以某节水改造工程项目中控制网的实践解算为例，来探讨静态GNSS平面控制网在某些实际工作中的应用。GNSS网中央的某一点为基准，该点为端点的一实测边长、三维无约束平差得到的方位角反算另一端点坐标，以这两点为二维约束平差起算点，将其作为独立坐标系的投影解算方法。可以解决其内符合精度问题，从而达到施工规范要求。
关键词：GNSS静态；解算；实测边长；投影；网平差；精度
1待解决问题
由于静态GNSS解算，采用已知三角点或国家GNSS控制点作为已知点或是采用任意直角坐标系(手持GNSS采集起算点)计算平差，这些起算点都是在高斯投影面上。在具体施工实测中它要求的是工作面坐标，可对于存在投影变形大于施工规范的测区，必须解决其控制网的内符合精度。对小范围的控制网采取实测边投影解算到工作面，将其作为独立坐标系的投影解算方法，可以解决其内符合精度问题，达到施工规范要求。以下以某节水改造工程为例。
2某节水改造工程的GNSS平面控制网的解算
2.1技术要求
根据中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》和某节水改造工程的具体情况，确定该测区建立D级GNSS平面控制网。GNSS网中相邻点之间的距离满足表1要求：
表1根据规程规范，D级GNSS网的精度要求
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2.2具体实施
根据技术要求，按照规范规定，在测区选埋标石，布设了12座埋石点，以边连接方式实测。
2.3解算方案
2.3.1基线解算及GNSS网平差
首级控制布设D级GNSS网，根据测量任务书及技术指示书的要求，进行实测。
（1）我们的坐标系统采用任意直角坐标系（对于独立的工程项目，国家控制点被破获，CORS站信号无法覆盖区域，这是很好选择，而且也满足设计规划上万份一图的精度）平面控制起算点用手持GNSS接收机采集（参数设置为：中央子午线108°，国家2000坐标参数），高程采用1985高程基准。
（2）手持GNSS接收机DG6坐标（X=200853.000，Y=49364.000）为基准点，以ADG6-L1=9.8258度为方位，以DG6-L1实测边得L1坐标（X=201513.0280，Y=49478.3127）作为起算点。
（3）无约束平差内容及理论依据： °是采用《HGO数据处理软件》，用DG6（X=200853.000，Y=49364.000）单点作为已知点平差得出的。
(4)其理论依据为：GNSS网的最小约束平差/自由网平差中所采用的观测量完全为GNSS基线向量，平差通常在与基线向量相同的地心地固系（地固坐标系也称地球坐标系，是固定在地球上与地球一起旋转的坐标系。以地心为原点的地固坐标系，称为地心地固坐标系）下进行。在平差进行过程中，最小约束平差除了引入一个提供位置基准信息的起算点坐标外，不再引入其他的外部起算数据，而自由网平差则不引入任何外部起算数据。它们之间的一个共性就是都不引入会使GNSS网的尺度和方位发生变化的起算数据，而这些往往决定了网的几何形状，因而有时又将这两种类型的平差统称为无约束平差。
由于在GNSS网的无约束平差中，GNSS网的几何形状完全取决于GNSS基线向量，而与外部起算数据无关，因此GNSS网的无约束平差结果实际上完全取决于GNSS基线向量。
2.3.2二维约束平差及精度总结
手持GNSS接收机DG6坐标（X=200853.000，Y=49364.000）为基准点，以ADG6-L1=9.8258度为方位，以DG6-L1实测边：S=669.854m（加入温度及气压改正,）得L1坐标（X=201513.0280，Y=49478.3127）作为起算点。公式依据：
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平差结果：
（1）基线最弱边相对中误差:基线名，DG10-DG9边长，303.5121,中误差，0.0011,相对误差1:112007
（2）最弱点平面中误差：点名,DG12，平面中误差,0.0018mm
3GNSS平面控制网精度检核
（1）GNSS基线边长投影至全站（测距）仪平距的平均高程面上与平距进行比较。由于WGS—84椭球到水准面的高程异常不一定能精确求出，因此只能把GNSS基线长反投影标石中心的平均大地高上。
（2）全站（测距）仪的平距投影到高斯平面上与GNSS二维约束平差边长进行比较，利用GNSS控制网的坐标成果，可以把全站（测距）仪测得的平距精确投影在对应的高斯平面上。当然，如果该测区的投影变形不大，或者选择了适当的投影参数（投影中央子午线的变形影响与投影高的影响相反）使到投影的影响减到最小，这时可以直接用全站仪（测距）仪测的平距与GNSS二维约束平差边长作比较。
（3）GNSS基线边长投影至全站（测距）仪平距的平均高程面上与平距进行比较。由于WGS—84椭球到水准面的高程异常不一定能精确求出，因此只能把GNSS基线长反投影标石中心的平均大地高上。
（4）全站（测距）仪的平距投影到高斯平面上与GNSS二维约束平差边长进行比较，利用GNSS控制网的坐标成果，可以把全站（测距）仪测得的平距精确投影在对4、应的高斯平面上。本计算方案直接解决了投影变形问题，用工作面（加气压和温度改正）实测平局作为约束起算。用其它实测工作面平距经行精度检核。
（5）精度总结：该成果平差计算采用《HGO数据处理软件》软件进行平差，平差结果基线最弱边相对中误差1/112007＜1/40000,最弱点平面中误差0.0018m＜0.025m。以上均符合规范要求。
用全战仪实测了另一条工作面基线边平距，DG9～DG10：，得出相对误差：（120.7457—120.748）/120.748=1/52173＜1/45000规范规定的四等控制网规定要求。
4结语
不论是我们提供控制点成果，还是我们用GNSS做完首级控制后，求转换参数利用RTK方法实测，对于存在投影变形大于施工规范的测区，必须解决其局部控制网的内符合精度，就是把在高斯面上的首级成果投影到实测工作面上。来满足规范要求。实践证明，本项目所述的方法，以GNSS网中央的某一点为基准，该点为端点的一实测边长、三维无约束平差得到的方位角反算另一端点坐标，以这两点为二维约束平差起算点进行平差计算，解决了内符合精度问题，达到规范要求。适用于相对独立，测区范围较小的工程项目。
参考文献
[1]《GNSS测量与数据处理》李征航黄劲松编著2005年3月武汉大学出版社
[2]《大地测量学基础》孔祥元郭际明刘宗泉编著2005年12月武汉大学出版社
[3]《HGO数据处理软件包使用手册》
[4]《全球定位系统GNSS测量规范》2009年5月中国标准出版社
[5]《GNSS控制测量技术设计书》(原创)http://blog.163.com2009年5月14日邹磊
论文作者:贺贵文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/13
标签：基线论文; 边长论文; 坐标系论文; 坐标论文; 精度论文; 平面论文; 误差论文; 《基层建设》2019年第29期论文;