一種判斷衛(wèi)星定位控制網(wǎng)中起算點(diǎn)兼容性的方法

成東景，男，成東景，男，1968年出生，工程師，2007年畢業(yè)于河北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，一直從事野外地震勘探測量數(shù)據(jù)處理工作。一種判斷石油物探測量控制網(wǎng)中起算點(diǎn)兼容性的方法成東景*胡彥凱于久申滿雪峰洪學(xué)群史作法（東方地球物理公司裝備服務(wù)處華北作業(yè)部,河北任丘，062552）摘要：在衛(wèi)星定位控制測量過程中，通常要聯(lián)測一些國家或地方坐標(biāo)系下的已知點(diǎn)作為起算點(diǎn),但聯(lián)測的起算點(diǎn)兼容性優(yōu)劣會影響控制網(wǎng)約束平差精度。因此，應(yīng)判斷已知點(diǎn)的兼容性,剔除兼容性不好的點(diǎn),優(yōu)選兼容性良好的起算點(diǎn)用于約束平差。本文以某年某地區(qū)某個(gè)控制網(wǎng)為例，介紹一種判斷起算點(diǎn)兼容性的方法——坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差觀察法。關(guān)鍵詞：起算點(diǎn)兼容性判斷方法坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差觀察法1QN032011QN01重，空制網(wǎng)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)圖1某工該地區(qū)為1QN032011QN01重，空制網(wǎng)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)圖1某工該地區(qū)為引言衛(wèi)星定位控制測量時(shí)，得到的是WGS-84坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo),而最終測量成果通常是國家或地方坐標(biāo)系下的，這就需要在控制網(wǎng)布設(shè)過程中，聯(lián)測目標(biāo)坐標(biāo)系下的若干個(gè)公共點(diǎn)作為約束平差的起算點(diǎn)。由于受地面沉降、地表位移、人為破壞等自然因素、人為因素及已知點(diǎn)等級差異的影響，聯(lián)測的這些起算點(diǎn)不一定兼容良好。三維無約束平差合格后，得到的WGS-84坐標(biāo)具有良好的相對精度，彼此間兼容良好，但目標(biāo)坐標(biāo)系下的個(gè)別起算點(diǎn)可能彼此兼容不好，有的甚至含有不能被接受的粗差。此時(shí)，約束平差會引起網(wǎng)的嚴(yán)重扭曲變形，影響約束平差的精度，甚至得到錯(cuò)誤的結(jié)果。因此，需要對起算點(diǎn)的兼容性進(jìn)行必要的判斷，確定可用于約束平差的起算點(diǎn)。起算點(diǎn)兼容性判斷方法通常有平差結(jié)果直觀分析法、附合路線閉合差法等方法，這些方法是在約束平差過程中來判斷起算點(diǎn)的兼容性的方法。本文以某年某工區(qū)某控制網(wǎng)為例，介紹一種在求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的過程中，借助于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差來判斷起算點(diǎn)兼容性的簡便直觀方法——坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差觀察法。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差觀察法控制網(wǎng)經(jīng)過基線解算、基線質(zhì)量檢核合格，無約束平差無粗差基線，在求得WGS84坐標(biāo)之后，在約束平差之前，利用東方公司裝備服務(wù)處開發(fā)的SSOffice測量數(shù)據(jù)處理及質(zhì)量監(jiān)控軟件中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具，引用布爾莎空間轉(zhuǎn)換模型，求解WGS84到國家或地方橢球的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，在求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的過程中，根據(jù)SSOffice《橢球轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算表》中給出的平面直角坐標(biāo)殘差，同時(shí)顧及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的內(nèi)外符合檢驗(yàn)限差及發(fā)展參考站的檢驗(yàn)限差及約束平差指標(biāo)要求，逐個(gè)剔除不符合要求的殘差最大的起算點(diǎn)，最終確定兼容性好的起算點(diǎn)，用于約束平差中。實(shí)例分析某工區(qū)二維地震采集控制網(wǎng)概述某年在某地區(qū)布設(shè)了某個(gè)二維地震采集衛(wèi)星定位控制網(wǎng)，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)如圖1。，地面沉降，平面位移比較嚴(yán)三角點(diǎn)等級不同，起算點(diǎn)兼容性未知。為保證約束平差時(shí)，起算點(diǎn)間具有良好的兼

容性，在衛(wèi)星定位過程中，投入10臺LeicaGS10，同步2時(shí)段觀測，聯(lián)測工區(qū)內(nèi)外七個(gè)國家三角點(diǎn)，加密三個(gè)控制點(diǎn)，平均基線長度32km,屬二級石油物探衛(wèi)星定位控制網(wǎng)。七點(diǎn)求轉(zhuǎn)換參數(shù)看殘差，判斷兼容性為判別起算點(diǎn)兼容性的優(yōu)劣，把該網(wǎng)聯(lián)測的HZ、JPL、LHGD、LJG、LQS、MTG、SL七個(gè)已知點(diǎn)作為一組，將其無約束平差后的WGS84坐標(biāo)匹配北京54坐標(biāo)，計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，觀察平面直角坐標(biāo)殘差，殘差情況見表1。表1七個(gè)點(diǎn)求轉(zhuǎn)換參數(shù),各點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)殘差情況表系統(tǒng)A系統(tǒng)Bdx(m)dy(m)dH(m)HZHZ-0.3673-0.1714-0.4588JPLJPL+0.0520-0.3025+0.0684LHGDLHGD-0.2878-0.2760+0.1663LJGLJG-0.1966+0.0091+0.1129LQSLQS+0.9255+1.1302+0.4389MTGMTG-0.1572-0.1717+0.0266SLSL+0.0330-0.2266-0.3644由表1發(fā)現(xiàn)，LQS起算點(diǎn)的三分量殘差較大，由表2發(fā)現(xiàn)，HZ的H分量殘差雖然滿足表明該點(diǎn)與其它六點(diǎn)不兼容,予以剔除。六點(diǎn)求轉(zhuǎn)換參數(shù)看殘差，判斷兼容性剔除LQS后，將HZ、JPL、LHGD、LJG、MTG、SY/T5171-2011《陸上石油物探測量規(guī)范》中關(guān)于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)內(nèi)符合檢驗(yàn)限差要求，但很接近發(fā)展參考站大地高檢核限差（△HW0.4m），表SL六個(gè)點(diǎn)作為一組，求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，觀察坐明該點(diǎn)與其它五點(diǎn)的大地高兼容不好，為保證施標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差，殘差情況見表2。工過程中發(fā)展參考站的大地高質(zhì)量，予以剔除。表2六個(gè)點(diǎn)求轉(zhuǎn)換參數(shù),各點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)殘差情況表系統(tǒng)A系統(tǒng)Bdx(m)dy(m)dH(m)HZHZ-0.0778-0.0087-0.3316JPLJPL+0.0125-0.0267+0.1200LHGDLHGD-0.0550-0.0586+0.3204LJGLJG+0.0898+0.1115+0.1687MTGMTG-0.0918-0.0954-0.0823SLSL+0.1233+0.0732-0.20443.4五點(diǎn)求轉(zhuǎn)換參數(shù)看殘差，判斷兼容性0.3m,AyW0.3m,AHW0.5m”，SL點(diǎn)的轉(zhuǎn)換殘?zhí)蕹鼿Z后，將JPL、LHGD、LJG、MTG、SL五差大地高雖然較大，但滿足規(guī)范要求，也滿足發(fā)個(gè)點(diǎn)作為一組，計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)，觀察坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差，殘差情況見表3。根據(jù)SY/T5171-2011《陸上石油物探測量規(guī)范》中關(guān)于“參與轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算的已知點(diǎn)（內(nèi)部點(diǎn)）的轉(zhuǎn)換殘差應(yīng)滿足AxW展參考站檢驗(yàn)限差△xW0.2m,AyW0.2m,AHW0.4m的規(guī)定，可以作為約束平差的起算點(diǎn)用于約束平差，但為了保證起算點(diǎn)兼容性良好及約束平差的大地高質(zhì)量，予以剔除。表3五點(diǎn)求轉(zhuǎn)換參數(shù),各點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)殘差情況表系統(tǒng)A系統(tǒng)Bdx(m)dy(m)dH(m)JPLJPL+0.0187-0.0323+0.1764LHGDLHGD-0.0822-0.0668+0.1607LJGLJG+0.0530+0.1142-0.0122MTGMTG-0.1048-0.0816-0.0722SLSL+0.1154+0.0607-0.2611

3.5四點(diǎn)求轉(zhuǎn)換參數(shù)看殘差，判斷兼容性計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，觀察坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差，坐標(biāo)轉(zhuǎn)為了進(jìn)一步保證起算點(diǎn)的兼容精度，剔除SL換殘差情況見表4。合差法等方法相比，過程簡單直觀，便于操作。后，將JPL、LHGD、LJG、MTG四個(gè)點(diǎn)作為一組，合差法等方法相比，過程簡單直觀，便于操作。系統(tǒng)A系統(tǒng)Bdx(m)dy(m)dH(m)JPLJPL+0.0637+0.0189-0.0074LHGDLHGD-0.0401-0.0688+0.0077LJGLJG+0.0742+0.0976-0.0113MTGMTG-0.0957-0.0541+0.0044表4四個(gè)點(diǎn)求轉(zhuǎn)換參數(shù),各點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)殘差情況表由表4發(fā)現(xiàn)，這四個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差不到分米級，表明這四個(gè)已知點(diǎn)兼容性良好，可滿足坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)檢驗(yàn)及發(fā)展參考站等需要，可作為約束平差的起算點(diǎn)，最終確定用JPL、LHGD、LJG、MTG作為約束平差的起算點(diǎn)，參與三維約束平差。結(jié)論在求取坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)過程中，兼顧坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的檢驗(yàn)限差，顧及發(fā)展參考站的檢驗(yàn)質(zhì)量指標(biāo)，借助坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差的觀察，逐步剔除了兼容性不好的起算點(diǎn)，判別出了兼容性良好的起算點(diǎn)，用于約束平差。

參考文獻(xiàn)劉大杰，陶來藻?實(shí)用測量數(shù)據(jù)處理方法[M].北京：測繪出版社,2000.李秀山，易昌華，