仪器、照准目标和标石的中心在水平面上投影间的距离及其与零方向的夹角。测站点归心元素包括测站点偏心距与偏心角;照准点归心元素包括照准点偏心距与偏心角。
国家等级三角点一般均建有高标或寻常标,由于一般GPS接收机抗干扰性不强,因此CH2001- 92《全球定位系统(GPS)测量规范》(以下简称《规范》)中规定:A.B两级GPS测量不宜在高标上观测,其它等级GPS网观测时须卸去标顶并将标石中心投影至基板上,然后依投影点安置天线。
对于建有寻常标的三角点,必须先放倒寻常标或采取其它措施,因GPS仪器相对贵重,而且大部分高标上的基板和脚踏板现已朽坏,标顶螺丝均已锈死,清除标顶也极其危险,所以一般GPS网中对建有高标的国家三角点我们大多采用偏心观测。《规范》中GPS方法(以下简称三角形法)测定归心元素经使用觉得其工作量大且观测过程复杂,故我们在南京市四等GPS网观测中试着探讨一种归心元素测定的新方法,我们暂称之为直线法。
南京市四等GPS网中联测的23个国家一、二等三角点中有18个点有双锥高标,5点为寻常标。在建有高标的18个三角点中有5点因上述原因不能使用三角形法测定归心元素,其它13点不仅使用了三角形法测定了归心元素,而且也使用直线法测定了归心元素。
用此方法施测归心元素确定归心点A、方位点B时首先要求三角点点位开阔,至少须选两个通视方向,即PA.PB,而且PAB最好近似正三角形。国家等级控制点布设时一般点位开阔,但现已几十年,因点位附近房屋建设、树木生长等原因使原本开阔的点逐渐闭塞,不少点很难找到夹角适当的两个方向PA.PB,同时要求A.B两点相互通视,且点位必须开阔并应便于GPS卫星信号接收,这更给确定位置合适的A.B点增加了难度,从而出现了上述南京市四等GPS网中有5个国家一、二等三角点因找不到位置合适的归心点、方位点而不能使用三角形法测定归心元素的现象。
直线法与三角形法测定归心元素H时其高差测定方法相同,均为采用三角高程或水准法测定,故在此不作分析与比较,以下侧重分析N.E的精度及误差来源,另外,两种归心元素测定方法测定平距SPA"SPB的方法相同,其测定精度相等。
分析归心元素测定方法,因归心元素测定时测定平距SPA的精度相同,故SPA的测定误差是引起两方法测定的归心点点位中误差不同的原因。
城镇地方坐标转换应根据测区实际情况和相应的精度要求来选择适当的转换方法。联合平差转换法理论严密,转换精度高,但工作量大,不能求得实用的转换参数;最小二乘转换法要求两系统具有3个以上的公共点,分布均匀,转换精度较高,可求得转换参数,尤其是起算数据相同时更为理想;简易相似变换法是针对测区仅有少量公共点时而采取的一种近似算法,亦可求得转换参数;坐标函数拟合法要求测区具有3个以上的公共点,尽可能分布均匀,可求得拟合参数,尤其适合于两系统坐标差与点的位置有密切关系的情形。
漂阳所属七个城镇原有控制网观测资料已不完整,原有标石中较为可靠的,每镇也仅3 -4个,分布较均匀,精度要求是保证地方坐标下的规划图整体变换为国家坐标下的土地详查图,因而建立了统一的GPS网,分别根据各镇的公共点坐标,按坐标函数拟合法分别求出各镇的转换参数,并编制了通用的地方坐标转换软件,经抽样检核,转换后图廓边边长与理论边长之差可控制在±5cm以内。
通过对直线法与三角形法测定GPS网起算点归心元素的误差来源及精度情况分析,及两种方法在南京市四等GPS网中观测成果的比较,我们容易得出下列结论:
(1)使用直线法测定GPS网起算点的归心元素的精度良好,其精度与《规范》中的三角形法测定的归心元素的精度相当,该方法可行、可靠,且可操作性强。
(2)使用直线法测定GPS网起算点的归心元素的工作量少于《规范》中的三角形法,工作效率明显高于三角形法。
(3)直线法测定GPS网起算点的归心元素时,根据三角点点位周围的情况,可以采用该方法的另一种布设形式,即将归心点和方位点分别布设于三角点的两侧,在方位点架设经纬仪,在延长线上放样归心点的方法,两种布设形式可依具体情况灵活选用。