2.2.1 2011年第一题

某市的基础控制网,因受城市建设、自然环境、人为活动等因素的影响,测量标志不断损坏、减少。为了保证基础控制网的功能,该市决定对基础控制网进行维护,主要工作内容包括控制点的普查、补埋、观测、计算及成果的坐标转换等。

1、已有资料情况

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  • 该市基础控制网的观测数据及成果;
  • 联测国家高等级三角点5个,基本均匀覆盖整个城市区域,各三角点均有1980西安坐标系成果;
  • 城市及周边地区的GPS连续运行参考站观测数据及精确坐标;
  • 城市及周边地区近期布设的国家GPS点及成果。

2、控制网测量精度指标要求

要求控制网采用三等网,主要技术指标见下表:

表 三等网技术指标

等级 a(mm) b(1×10) 最弱边相对中误差
三等 ≤10 ≤5 1/80000

3、外业资料的检验

使用随接收机配备的商用软件对观测数据进行解算。对同步环闭合差、独立闭合环闭合差、重复基线较差进行检核,各项指标应满足精度要求:

  • 同步环各坐标分量闭合差(W、W、W)

    真:案例1题目(20111) - 图1 真:案例1题目(20111) - 图2 真:案例1题目(20111) - 图3
    真:案例1题目(20111) - 图4

    其中σ为基线测量误差。

  • 独立闭合环坐标闭合差Ws和各坐标分量闭合差(W、W、W)

    真:案例1题目(20111) - 图5 真:案例1题目(20111) - 图6 真:案例1题目(20111) - 图7 真:案例1题目(20111) - 图8

    式中:σ的含义同上,n表示闭合环边数。

  • 重复基线的长度较差ds应满足规范要求。

项目实施中,测得某一基线长度约为10km,重复基线的长度较差95.5mm;
某一由6条边(平均边长约为5km)组成的独立闭合环,其X、Y、Z坐标分量的闭合差分别为60.4mm、160.3mm、90.5mm。

4、GPS控制网平差解算

  • 三维无约束平差
  • 三维约束平差

5、坐标转换

该市基于2000国家大地坐标系建立了城市独立坐标系,该独立坐标系使用中央子午线为东经×××°15'任意带高斯平面直角坐标,通过平差与严密换算获得城市基础控制网2000国家大地坐标系与独立坐标系成果后,利用联测的5个高等级三角点成果,采用平面二维四参数转换模型,获得了该基础控制网1954年北京坐标系与1980西安坐标系成果。

问题:

  1. 计算该重复基线长度较差的最大允许值,并判定其是否超限。
  2. 计算该独立闭合环坐标与坐标分量闭合差的限差值,并判定闭合差是否超限。
  3. 简述该项目GPS数据处理的基本流程。
  4. 简述该项目1980西安坐标系与独立坐标系转换关系的建立方法及步骤。(上述计算:计算过程保留小数点后两位,结果保留小数点后一位)