洋溪水利枢纽库区高程引测
叶达忠 颜景顺 覃建辉 黎富忠
(广西水电勘测设计研究院 广西 南宁 530023)
【摘 要】 本文通过利用GPS测高技术布设高程控制网,同时用全站仪三角高程进行校核,以获得洋溪水利枢纽库区IV等山区水准测量精度的高程,最后总结出一些操作经验、数据处理要点以及注意事项。
【关键词】 GPS海拔高程 似大地水准面模型 EGM96 全站仪三角高程
1、工程概况
洋溪水利枢纽位于广西北部、库区延至贵州从江县。测区地形起伏较大,通视、观测条件困难。从老堡至从江沿江边公路有间隔不等的若干国家水准点可利用,部分已被损坏。
测段1:老堡至洋溪32.6Km,为GPS测高;测段2:洋溪至勇伟15.7Km,路线长共48.3Km,为全站仪三角高程。沿都柳江、国道323自西向东,自贵州向广西,网图见图1。

(图1)控制网图
2、观 测
1. GPS观测
网内共16个点,引测线路上独立边长15条;最短边:G004~XD34=247.229m;最长边:XD29~JS19=3686.888m;平均长:1220.024m。测站观测时间最短16.8(100.8Epochs)分钟,最长92.2(553.2Epochs)分钟。
每个测站接收有效卫星均在6颗以上,其中西都30在洋溪乡政府大门旁,周围树林茂密,天顶视野较差,已被剔除。剔除多条较长的基线以后,连接网图有所调整,以此作为最终平差网。
2. ETS观测
作业依据是水利部、电力工业部颁布的《水利水电工程测量规范》(规划设计阶段,SL197-97)相关规定,每条边长均进行对向观测,单程观测2~3测回,数据取对向观测得平均值。观测期间为阴天,成象稳定,利于观测。
3、平差计算
全站仪三角高程测段内不作平差计算。
GPS平差方案1:将已知点“XD28”设置为“Fixed”,进行平差,观测点17个,观测向量3个;观测量97个,未知量52个,自由量45个;单位权标准差1.373014。
GPS平差方案2:未剔除任何点线,将四个已知点均设置为“Fixed”,进行总体平差,观测量145个,未知量61个,自由量84个;单位权标准差2.372730。
表1 方案2平差成果表
No. |
SiteID |
Site Descriptor |
Easting |
Std.Err. |
Northing |
Std.Err. |
Ortho.Ht. |
Std.Err. |
Fixed |
1 |
0BZL |
三角点:布丈岭 |
336392.790 |
0.005 |
2844063.318 |
0.012 |
551.356 |
0.007 |
|
2 |
0DLD |
三角点:东顶岭 |
348873.142 |
0.036 |
2841413.388 |
0.034 |
621.408 |
0.014 |
|
3 |
DT02 |
大滩D级点 |
335640.119 |
0.005 |
2846549.673 |
0.012 |
233.958 |
0.007 |
|
4 |
DT04 |
大滩D级点 |
336777.615 |
0.004 |
2846442.392 |
0.011 |
280.997 |
0.006 |
|
5 |
DV01 |
大滩E级点 |
335324.234 |
0.006 |
2846083.117 |
0.020 |
153.243 |
0.008 |
|
6 |
DV03 |
大滩E级点 |
335650.103 |
0.005 |
2846282.108 |
0.014 |
153.311 |
0.008 |
|
7 |
DV05 |
大滩E级点 |
336046.669 |
0.005 |
2846402.612 |
0.012 |
152.766 |
0.007 |
|
8 |
DV07 |
大滩E级点 |
336472.324 |
0.005 |
2846320.423 |
0.012 |
144.360 |
0.007 |
|
9 |
JS19 |
交设19# |
339269.341 |
0.003 |
2845557.720 |
0.008 |
154.372 |
0.004 |
|
10 |
JS28 |
交设28# |
333542.355 |
0.010 |
2844373.512 |
0.019 |
155.594 |
0.014 |
|
11 |
JS29 |
交设29# |
333071.545 |
0.009 |
2844824.400 |
0.017 |
159.095 |
0.014 |
|
12 |
LB03 |
老堡D级点 |
344252.178 |
0.003 |
2841393.273 |
0.008 |
239.483 |
0.005 |
|
13 |
LB04 |
老堡D级点 |
343543.855 |
0.004 |
2841136.857 |
0.009 |
262.336 |
0.005 |
|
14 |
XD28 |
水准点:西都28# |
344295.841 |
0.003 |
2842098.001 |
0.008 |
145.192 |
0.004 |
|
15 |
XD29 |
水准点:西都29# |
342847.632 |
0.000 |
2844664.770 |
0.000 |
149.321 |
0.000 |
Ver. |
16 |
YV01 |
|
333624.786 |
0.011 |
2844654.342 |
0.021 |
161.962 |
0.015 |
|
17 |
YV02 |
|
333765.751 |
0.010 |
2844480.690 |
0.020 |
160.194 |
0.015 |
|
18 |
YX01 |
|
334793.319 |
0.006 |
2845341.415 |
0.015 |
180.257 |
0.010 |
|
19 |
YX02 |
|
335002.969 |
0.007 |
2844590.008 |
0.015 |
190.318 |
0.010 |
|
20 |
YX04 |
|
333441.271 |
0.010 |
2844295.495 |
0.018 |
222.698 |
0.014 |
|
对比GPS平差方案1结果(见6.成果及结论)得出,方案2(未剔除任何点线的平差)单位标准差(2.372730)远大于剔除任何点线的平差单位标准差(1.373014)。
表2 方案2中较长基线表
From-To |
Length |
Std.Err. |
XD28-DV01 |
9813.785 |
0.016 |
XD29-DV01 |
7653.507 |
0.012 |
XD28-DT04 |
6324.399 |
0.010 |
XD28-JS19 |
6100.217 |
0.012 |
0DLD-LB04 |
5347.236 |
0.091 |
0DLD-XD28 |
4651.517 |
0.023 |
0DLD-LB03 |
4635.589 |
0.076 |
表3 方案1、方案2高程对比表
测 点 |
方案1 |
方案2 |
差 异 |
JS29 |
158.874 |
159.095 |
0.221 |
JS28 |
155.378 |
155.594 |
0.216 |
YV01 |
161.741 |
161.962 |
0.221 |
YV02 |
159.985 |
160.194 |
0.209 |
YX01 |
180.067 |
180.257 |
0.190 |
YX04 |
222.480 |
222.698 |
0.218 |
YX02 |
190.130 |
190.318 |
0.188 |
DV03 |
153.142 |
153.311 |
0.169 |
DV05 |
152.606 |
152.766 |
0.160 |
DV07 |
144.213 |
144.360 |
0.147 |
DT02 |
233.790 |
233.958 |
0.168 |
DT04 |
280.852 |
280.997 |
0.145 |
JS19 |
154.286 |
154.372 |
0.086 |
XD29 |
149.320 |
149.321 |
0.000 |
XD28 |
145.213 |
145.192 |
-0.021 |
LB03 |
239.500 |
239.483 |
-0.017 |
LB04 |
262.341 |
262.336 |
-0.005 |
随着路线增长而差异越来越大,差异值在线路已知水准点两侧符号相反。老堡至勇伟路线GPS-ETS混合引测高程成果见表4。
表4 GPS-ETS混合引测高程部分成果表
序 号 |
点 名 |
边长/m |
高差/m |
高程/m |
备 注 |
1 |
XD29 |
|
149.320 |
GPS引测 |
|
2 |
JS19 |
3686.888 |
4.966 |
154.286 |
GPS引测 |
3 |
DT04 |
2646.324 |
126.566 |
280.852 |
GPS引测 |
4 |
DV05 |
742.950 |
-128.246 |
152.606 |
GPS引测 |
5 |
DT02 |
439.752 |
81.184 |
233.790 |
GPS引测 |
6 |
YX01 |
1475.948 |
-53.723 |
180.067 |
GPS引测 |
7 |
YX02 |
779.916 |
10.063 |
190.130 |
GPS引测 |
8 |
YX04 |
1589.038 |
32.350 |
222.480 |
GPS引测 |
9 |
YV01 |
407.465 |
-60.739 |
161.741 |
GPS引测 |
10 |
JS29 |
578.599 |
-2.867 |
158.874 |
GPS引测 |
11 |
JS30 |
567.254 |
-9.248 |
149.626 |
全站仪引测 |
12 |
JS31 |
633.825 |
10.538 |
160.164 |
全站仪引测 |
13 |
G002 |
1674.852 |
42.276 |
202.440 |
全站仪引测 |
14 |
G003 |
1636.285 |
-57.468 |
144.972 |
全站仪引测 |
15 |
G004 |
1194.032 |
14.155 |
159.127 |
全站仪引测 |
16 |
XD34 |
247.229 |
4.192 |
163.319 |
全站仪引测 |
国家三等水准点XD29、XD34高程分别为149.32m、163.351m,高差为+14.031m。实测附合差:14.031-13.999=32.0 (mm)。四等水准限差: (mm)。符合精度要求。
参 考 文 献
[1] 叶达忠,等.利用GPS测高技术建立水利工程高程控制网[J].北京:测绘通报,2004-2.
[2] 徐昭铨等.GPS测量原理及其应用[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,1998.
[作者简介]
叶达忠(1970-),男,广西平南人,广西水电勘测设计研究院高级工程师,水利工程研究生,主要从事水利水电工程勘测设计工作。
颜景顺(1983-),男,广西钦州人,广西水电勘测设计研究院技术员,主要从事水利水电工程勘测工作。
覃建辉(1978-),男,广西隆安人,广西水电勘测设计研究院技术员,主要从事水利水电工程勘测工作。
黎富忠(1982-),男,广西横县人,广西水电勘测设计研究院技术员,主要从事水利水电工程勘测工作。
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