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施测GPS网时在不同连接方式下的精度分析(图文)

时间:2011-04-26  作者:秩名

点号 X坐标 Y坐标 Rms(mm) dx(mm) dy(mm)
P001 5071120.462 553135.748 2.086 1.771 1.103
P002 5072610.050 553378.487 1.035 0.815 0.637
P003 5072482.213 553890.370 0.036 0.028 0.022
P004 5072491.047 552935.548 1.700 1.434 0.913
P005 5072226.873 552672.330 2.186 1.786 1.261
P006 5072371.315 552979.100 2.811 2.357 1.532
XXXX 5070496.350 552928.113 0.000 0.000 0.000
YYYY 5072269.300 552768.527 1.640 1.381 0.885
ZZZZ 5072663.580 554513.257 0.000 0.000 0.000

 

现在我们把表1.3(边连式)和表1.6(点连式))中的点位均方误差(Rms)进行比较:

 

 

 

P001 P002 P003 P004 P005 P006 XXXX YYYY ZZZZ
边连式 0.049 1.107 1.267 1.486 2.117 2.750 0.000 1.169 0.000
点连式 2.086 1.035 0.036 1.700 2.186 2.811 0.000 1.640 0.000

发现表1.5中的点P001、P004、P005、P006、YYYY的Rms比表1.10中的相应点的Rms小,表1.5所有点的平均Rms(1.095)小于表1.10所有点的平均Rms(1.277),说明GPS布网时边连式观测的精度比点连式的精度高。

1.2.2 GPS网在边连与点连两种方式下求出的已知点的精度的比较

分别在边连式与点连式两种网中求已知点的坐标,用求出的已知点坐标与已知点的真实坐标进行比较。

本次测量采用的边连式网形:

图1.3

该网二维约束平差后点位坐标值及精度如表1.7所示。

表1.7 平差后点位坐标值及精度

 

点号 X坐标 Y坐标 Rms(mm) dx(mm) dy(mm)
P001 5071120.460 553135.749 0.092 0.077 0.051
P002 5072610.037 553378.491 1.032 0.833 0.610
P003 5072482.201 553890.370 1.211 0.965 0.731
XXXX 5070496.350 552928.113 0.000 0.000 0.000
YYYY 5072269.295 552768.533 0.000 0.000 0.000
ZZZZ 5072663.574 554513.257 1.703 1.336 1.055

 

本次测量采用的点连式网形的图形:

图 1.4

该网二维约束平差后点位坐标值及精度如表1.8所示。

表1.8 平差后坐标和点位精度

 

点号 X坐标 Y坐标 Rms(mm) dx(mm) dy(mm)
P001 5071120.459 553135.749 0.114 0.097 0.059
P002 5072482.203 553890.369 1.806 1.455 1.069
P003 5070496.350 552928.113 0.000 0.000 0.000
XXXX 5072269.295 552768.533 0.000 0.000 0.000
YYYY 5072610.040 553378.490 2.644 2.229 1.422
ZZZZ 5072663.567 554513.256 2.400 1.954 1.393

 

在以上两种网中,参与平差的两个已知点都是点XXXX与点YYYY,用来比较的是点ZZZZ。论文发表。在边连式网中求得的点ZZZZ的坐标是(5072663.574,554513.257),在点连式网中求得的点ZZZZ的坐标是(5072663.567,554513.256),而点ZZZZ的真实坐标值是(5072663.580,554513.257 )。边连式网中求得的点ZZZZ的坐标与点ZZZZ的真实坐标值之差Δx=-6mm,Δy=0mm,而点连式网中求得的点ZZZZ的坐标与点ZZZZ的真实坐标值之差Δx=-13mm,Δy=-1mm。即:

=6mm,=13mm,

明显,在边连式网中求得的点的精度高于在点连式网中求得的点的精度,另外点ZZZZ在边连式网中的Rms=1.703mm,而在点连式网中的Rms=2.400mm,同样可以看出边连式网中求得的点ZZZZ的点位精度高于在点连式网中求得的点位精度。

结论

通过以上两个例子的比较,我们可以发现,边连式网形的精度比点连式网形的精度高。总的来说,在GPS布网的形式上,边连式布网时,因为图形的强度大,在相同的观测条件下,观测点的精度比点连式的精度高,适用于精密工程测量;点连式布网时因为网形结构强度相对较弱,点位精度比边连式低,适合于一般的,对点位要求不是很高的工程测量。但是在实际工作中,虽然全面边连式布网的精度高,但是布网时的效率不是很高,而点连式虽然精度较边连式比不是很高,但是布网的速度比较快,所以实际测量中往往是把边连、点连两种方式相互结合(混和式),根据不同的精度要求,布设相应的适合当次测量的图形,从而提高测量的效益。


参考文献
[1]徐绍铨,张华海,杨志强,王泽民.GPS测量原理及应用:武汉大学出版社,2005
[2]魏二虎,黄劲松.GPS测量操作与数据处理:武汉大学出版社,2004
[3]王新洲.测量平差:水利电力出版社,1991
[4]李德仁.测量的误差处理与可靠性理论:测绘出版社,1988
[5]刘大杰,施一民,过静等.全球定位系统(GPS)的原理与数据处理:同济大学出版社,1996
[6]李毓麟等.高精度静态GPS定位技术研究论文集:测绘出版社,1996
[7]王新洲.GPS基线向量网粗差定位试验:武汉测绘科技大学学报,1995
 

 

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