一种判断卫星定位控制网中起算点兼容性的方法

成东景，男，成东景，男，1968年出生，工程师，2007年毕业于河北工业大学计算机科学与技术专业，一直从事野外地震勘探测量数据处理工作。一种判断石油物探测量控制网中起算点兼容性的方法成东景*胡彦凯于久申满雪峰洪学群史作法（东方地球物理公司装备服务处华北作业部,河北任丘，062552）摘要：在卫星定位控制测量过程中，通常要联测一些国家或地方坐标系下的已知点作为起算点,但联测的起算点兼容性优劣会影响控制网约束平差精度。因此，应判断已知点的兼容性,剔除兼容性不好的点,优选兼容性良好的起算点用于约束平差。本文以某年某地区某个控制网为例，介绍一种判断起算点兼容性的方法——坐标转换残差观察法。关键词：起算点兼容性判断方法坐标转换残差观察法1QN032011QN01重，空制网网形结构图1某工该地区为1QN032011QN01重，空制网网形结构图1某工该地区为引言卫星定位控制测量时，得到的是WGS-84坐标系下的三维坐标,而最终测量成果通常是国家或地方坐标系下的，这就需要在控制网布设过程中，联测目标坐标系下的若干个公共点作为约束平差的起算点。由于受地面沉降、地表位移、人为破坏等自然因素、人为因素及已知点等级差异的影响，联测的这些起算点不一定兼容良好。三维无约束平差合格后，得到的WGS-84坐标具有良好的相对精度，彼此间兼容良好，但目标坐标系下的个别起算点可能彼此兼容不好，有的甚至含有不能被接受的粗差。此时，约束平差会引起网的严重扭曲变形，影响约束平差的精度，甚至得到错误的结果。因此，需要对起算点的兼容性进行必要的判断，确定可用于约束平差的起算点。起算点兼容性判断方法通常有平差结果直观分析法、附合路线闭合差法等方法，这些方法是在约束平差过程中来判断起算点的兼容性的方法。本文以某年某工区某控制网为例，介绍一种在求解坐标转换参数的过程中，借助于坐标转换残差来判断起算点兼容性的简便直观方法——坐标转换残差观察法。坐标转换残差观察法控制网经过基线解算、基线质量检核合格，无约束平差无粗差基线，在求得WGS84坐标之后，在约束平差之前，利用东方公司装备服务处开发的SSOffice测量数据处理及质量监控软件中的坐标转换工具，引用布尔莎空间转换模型，求解WGS84到国家或地方椭球的坐标转换参数，在求解坐标转换参数的过程中，根据SSOffice《椭球转换参数计算表》中给出的平面直角坐标残差，同时顾及坐标转换参数的内外符合检验限差及发展参考站的检验限差及约束平差指标要求，逐个剔除不符合要求的残差最大的起算点，最终确定兼容性好的起算点，用于约束平差中。实例分析某工区二维地震采集控制网概述某年在某地区布设了某个二维地震采集卫星定位控制网，网形结构如图1。，地面沉降，平面位移比较严三角点等级不同，起算点兼容性未知。为保证约束平差时，起算点间具有良好的兼

容性，在卫星定位过程中，投入10台LeicaGS10，同步2时段观测，联测工区内外七个国家三角点，加密三个控制点，平均基线长度32km,属二级石油物探卫星定位控制网。七点求转换参数看残差，判断兼容性为判别起算点兼容性的优劣，把该网联测的HZ、JPL、LHGD、LJG、LQS、MTG、SL七个已知点作为一组，将其无约束平差后的WGS84坐标匹配北京54坐标，计算坐标转换参数，观察平面直角坐标残差，残差情况见表1。表1七个点求转换参数,各点的平面直角坐标残差情况表系统A系统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发现，LQS起算点的三分量残差较大，由表2发现，HZ的H分量残差虽然满足表明该点与其它六点不兼容,予以剔除。六点求转换参数看残差，判断兼容性剔除LQS后，将HZ、JPL、LHGD、LJG、MTG、SY/T5171-2011《陆上石油物探测量规范》中关于坐标转换参数内符合检验限差要求，但很接近发展参考站大地高检核限差（△HW0.4m），表SL六个点作为一组，求解坐标转换参数，观察坐明该点与其它五点的大地高兼容不好，为保证施标转换残差，残差情况见表2。工过程中发展参考站的大地高质量，予以剔除。表2六个点求转换参数,各点的平面直角坐标残差情况表系统A系统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+0.0732-0.20443.4五点求转换参数看残差，判断兼容性0.3m,AyW0.3m,AHW0.5m”，SL点的转换残剔除HZ后，将JPL、LHGD、LJG、MTG、SL五差大地高虽然较大，但满足规范要求，也满足发个点作为一组，计算转换参数，观察坐标转换残差，残差情况见表3。根据SY/T5171-2011《陆上石油物探测量规范》中关于“参与转换参数计算的已知点（内部点）的转换残差应满足AxW展参考站检验限差△xW0.2m,AyW0.2m,AHW0.4m的规定，可以作为约束平差的起算点用于约束平差，但为了保证起算点兼容性良好及约束平差的大地高质量，予以剔除。表3五点求转换参数,各点的平面直角坐标残差情况表系统A系统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

3.5四点求转换参数看残差，判断兼容性计算坐标转换参数，观察坐标转换残差，坐标转为了进一步保证起算点的兼容精度，剔除SL换残差情况见表4。合差法等方法相比，过程简单直观，便于操作。后，将JPL、LHGD、LJG、MTG四个点作为一组，合差法等方法相比，过程简单直观，便于操作。系统A系统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4四个点求转换参数,各点的平面直角坐标残差情况表由表4发现，这四个点的坐标转换残差不到分米级，表明这四个已知点兼容性良好，可满足坐标转换参数检验及发展参考站等需要，可作为约束平差的起算点，最终确定用JPL、LHGD、LJG、MTG作为约束平差的起算点，参与三维约束平差。结论在求取坐标转换参数过程中，兼顾坐标转换参数的检验限差，顾及发展参考站的检验质量指标，借助坐标转换残差的观察，逐步剔除了兼容性不好的起算点，判别出了兼容性良好的起算点，用于约束平差。

参考文献刘大杰，陶来藻•实用测量数据处理方法[M].北京：测绘出版社,2000.李秀山，易昌华，