工程GPS网平差起算点坐标的误差分析傅晓明(上海市测绘院,上海200063)在进行工程GPS网约束平差前,对GPS控制网起算点坐标的误差进行分析是非常必要的。本文应用5种GPS控制网起算点坐标误差的分析方法,分析了上海地铁二号线西延伸线工程GPS控制网的起算点坐标误差,成功地剔除了误差超限的起算点。关键词:GPS控制网;起算点可靠性分析;显著性检验:P22814文献标识码:B摘要:Abstract:Theknownpointsarethebaseofcomputingthetransformationparameters.Iftherearebigerrorsamongthesepoints,theaccuracyoftheGPSnetworkwillbegreatlyaffected.Itisnecessarytotesttheaccuracyofknownpointsandtodiscoverandeliminatethepointswithbigerrors.Thepapersuggestsfivemethodsandgivesacasestudy.Keywords:GPSnetwork;reliabilityanalysisofknownpoints1前言GPS定位结果属于WGS-84地心坐标系,而实用的城市与工程测量成果采用某一国家或地方坐标系,需要将GPS测量成果转换成国家或地方的三维或二维坐标系下的相应成果。转换的主要方法是利用GPS网点与原地面控制网点重合(重合点一般不少于3点),将少量的重合已知点作为约束条件,在地面网的坐标框架内进行GPS网的约束平差,将GPS网强制附合到已知点所在的坐标系中。实践证明:重合点的误差和点位分布将影响GPS网约束平差的精度。由于设置控制点的建筑物形变等种种原因,引起这些已知点的坐标有时可能存在较大的误差。若将这些存在较大误差的己知点作为平差计算或坐标转换的约束,其结果必然会歪曲GPS测量的原有精度,特别是当这些点误差较大或含有粗差时,将严重影响GPS成果的可靠性,使高精度的GPS定位成果失去其本来的意义。原有的城市控制网一般采用常规方法建立,各控制点为了相互通视,往往建在比较高的建筑物上,加上用经典方法建立的城市平面控制网基本上年代已久,尤其像在上海等软土地区,建筑物不均匀沉降引起的控制点位移大的可达10厘米之多,控制点之间的相对精度有所降低,部分控制点的城市坐标已偏离了原先测定的坐标值。如果固定这些有偏离的已知控制点的坐标进行GPS网约束平差,则会损害GPS网的精度。因此,在进行GPS网约束平差前,对GPS控制网起算点坐标进行分析是非常必要的。映了GPS实测所具有的随机误差统计结果,因而可以衡量GPS测量成果的精度。在GPS网三维或二维无约束平差后,如果平差后单位权中误差m0U1,基线坐标分量的改正数在毫米级或最大在2~3cm以内,一般可认为GPS网无明显粗差;另外,通过对GPS控制网进行同步环、异步环闭合差及重复观测基线较差的比较,检验闭合差及较差是否均在规定限差范围之内,也是判断GPS基线向量观测值中有无粗---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---差存在的重要方法。在充分肯定GPS基线向量观测值中无粗差存在的前提下,可以进行约束平差时起算点坐标的分析。文献[2]给出了GPS网已知数据大误差分析的五种方法,即实测基线比较法、单位权方差的假设检验法,附合路线坐标闭合差检验法、尺度参数分析法和基线向量改正数比较法等,也有文献建议采用稳健估计方法来选择起算坐标[3]。现将5种方法简要介绍如下:211实测基线比较法由于GPS基线边长的观测精度比较高,相对精度一般可达到10-6,因此根据GPS观测得到的空间斜距,将其经过高程归化和投影改正,投影到约束平差时已知点所在的地面坐标系中,并将该边长(为讨论方便记为d)与两个地面已知点平面坐标反算出的距离(记为d0)进行比较,根据差异大小来判断约束平差所采用的已知点是否可靠。212单位权方差的假设检验法首先对GPS网进行无约束平差,假如有n个观测值,t1个未知数,求得无约束平差的单位权方差为:V1TPV12R1=^(1)2起算点坐标的误差分析方法分析约束平差时起算点坐标的精度,应在充分肯定GPS基线向量观测值中无粗差存在的前提下进行。三维或二维GPS网无约束平差所得的单位权、长度、方位的精度真实反收稿日期:2003-08-14;修订日期:2003-12-10作者简介:傅晓明(1968-),男(汉族),浙江人,高级工程.2式中,V1为基线向量的改正数,P为观测值权阵。再利用已知点坐标作为约束,进行约束平差,求得单位权方差为:V2TPV22R2=^(2)2构造统计量:T=^2R2,...