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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