测绘基准点.doc

浅谈区域测绘基准网站的建设
奚长元¹，王建辉²，金元德³
（1．苏州工业园区测绘中心，苏州 215021；2.苏州市测绘院有限责任公司，江苏215021；3.苏州市地产交易中心，苏州 215021）
【摘　要】　本文从区域建设、区域经济的发展及地理信息的广泛应用对区域测绘基准网站的要求出发，通过对我国城市测绘基准的现状和已具备的条件进行分析，得出了域测绘基准网站建设不仅是必要的，同时也是可能的结论，并探讨了建立域测绘基准网站的具体方法。

1
4

一、 前言
华东师范大学长江流域发展研究院教授沈玉芳在“长江三角洲一体化发展态势、问题和方向”一文中认为，推进长三角区域一体化发展的核心和唯一途径，是全面推动和积极开展市场化条件下政府间合作联动。即在区域社会经济发展国际化、市场化、信息化、法制化条件下，加强政府间合作，联动营造一个没有政府或少有政府参与的区域统一市场，以利于资源和信息的自由、合理、充分、顺畅地流动和配置；联动创造资源和信息充分、合理、顺畅流动的技术物质基础和平台；联动制定市场运作的统一法规、标准、相关制度和运行方式；联动探索和制定政府间合作的新机制和新模式，实行区域调控模式转换；联动培育区域产业群落，提高区域综合竞争力；联动实现区域城市、环境和社会发展的协调。与此同时，作好区域统一市场、基础设施、信息共享平台、产业集群、城市体系、生态环境保护和重大项目建设等重点领域的联动。测绘作为基础设施建设、城市管理及协调、空间地理数据共享和重大项目建设的基础工作，必须建立一个在时域上连续的，在空间域上整体的，能充分利用历史、当前和未来的地理信息并能监测城市三维形变的大小和过程的，统一可靠的区域测绘基准网站，以适应区域一体化发展态势。

二、 我国城市测绘基准的现状
目前，我国城市测绘基准，就总体而言，主要有如下二种形式的测绘基准：1.以国家的等级控制为基础，依据逐级控制分级建立的原则将国家原点的坐标逐渐地传递到需要确定位置地标志上。2.用坐标转换的方法在GPS观测的同时，联测一定数量的原有国家等级控制作为基准点，进行全约束平差以确定GPS卫星网与地面网之间的转换参数，实现两网之间的坐标转换。这二种城市测绘基准的实质都是国家大地坐标系基准，众所周知，国家大地坐标网，是过去用测角量边的传统方法建立起来的，由于当时客观条件的限制，并且大地坐标系是以50年代布设的一等锁为时间历元的，至今该基准在西部的点位漂移已达米级，东部达分米级（国家地震局，1989）。因此，这样的城市测绘基准，一方面已很难满足城市规划、城市建设等有关部门和城市地理信息应用对城市测绘基准的要求；另一方面，这样的城市测绘基准在各个城市之间空间域上整体性得不到保证，各个城市测绘基准之间也很难建立相互转换关系。

三、 建立区域测绘基准网站的条件已基本具备
1. 80年代以来，我国空间大地测量飞速发展，空间大地测量在我国大地测量技术中的主导地位已使我国的区域性大地测量直接或间接地纳入到全球大地测量的范畴，并使参考基准从二加一维发展到三维成为可能。
2. 我国高精度GPS国家大地控制网已建立完成，我国高精度GPS国家大地控制网已建立完成，通过联合平差或坐标转换可获得与ITRF等一致的高精度全国天文大地网点的地心坐标。
3. 应用GPS卫星定位技术测定城市随时间的三维形变，通过近几年的研究和实践，已成为现
实并得到日益广泛的应用。
4. 随着电信和移动公司的数据业务的不断扩展与完善，建立以公共信息网络为基础的GPS数据传输和定位导航数据发播已成为现实。
5. 连续运行GPS基准网已开始研究和建立
因此，随着城市测绘基准的应用从单一的向多元的、静态的向动态的、普通的向高精度的、二维加一维向三维的方向发展。建立和维护一个可以满足不同行业、不同用户对精密定位的数字的、整体的、动态的乃至实时的城市测绘基准已成为必须。同时，三维基准网的建成也为其它行业的工作进入信息时代打下了坚实的基础。因此目前对城市测绘基准进行扩展和研究，并在此基础上建立基于GPS连续运行参考站的区域测绘基准站网条件已基本具备，并且已成为实现区域内城市空间基础数据的实时采集、城市导航和数据服务的主流方向。

四、 区域测绘基准网站的建设
1. GPS连续运行参考站系统概述
GPS连续运行参考站系统由基准站子系统、控制中心子系统、数据通信子系统、数据发播子系统、用户应用子系统五个部分组成，各基准站与控制中心之间通过数据通信子系统连接成一体，形成专用网络。实现GPS连续运行系统对社会和用户的服务，系统将集成卫星定位技术、计算机网络技术、无线数据通信技术、数字中继技术、远程监控技术等当代先进技术，实现高精度静态定位到高精度动态实时定位的技术飞跃。系统将针对不同用户的需求，逐步建立起从静态、动态到高动态，从事后、准实时到实时，从毫米级、厘米级到分米级精度的定位、导航服务体系，满足各行各业对获得空间位置信息的需求。
2．区域内城市测绘基准的建立
a) 控制中心子系统
每个装配接收机，天线，不间断电源设备，调制解调器或网络设备的参考站都要和数据控制中心连接，而控制中心运行GPSNet软件的计算机则是整个GPS连续运行参考站系统的神经中枢,它负责连接网络中所有的GPS接收机，进行数据处理、分析、差分及RTK修正数据计算，进行数据分发数据管理，系统可靠性、安全性管理等。主要执行以下几个任务：
Ø 保持控制中心与参考站以及控制中心与流动站之间数据通信的畅通
Ø 导入原始数据和进行质量检查
Ø 存储RINEX和压缩RINEX数据
Ø 改正天线相位中心（IGS模式）
Ø 系统误差的模型化及估算
Ø 产生数据，为流动站接收机创建虚拟基站位置
Ø 产生流动站所在位置上的RTK改正数据流
Ø 发送RTK改正数据到野外的流动站
此外，GPSNet还包括一个Internet Web服务器备选件，可以非常方便地管理和发布所有已存档的RINEX观测值，导航信息，气象信息和年历文件。
b) 基准站子系统
基准站子系统包括主要进行卫星定位数据跟踪、采集及传输，进行系统可靠性监测。基准站子系统一般包括3个或3个以上的参考站，各参考站位置的设置，要根据城市面积和地形的不同，经过缜密充分的论证，既要考虑参考站周围环境对GPS接收机的影响，又要兼顾城市未来的发展。尽量做到布站均匀，相邻站间距离不应大于50-70公里。每个参考站包括的主要设备由：GPS卫星接收机，电源保障设备（UPS），工控计算机。其中，参考站计算机运行GPSBase软件，进行本地数据的存储、
增强接收机控制以及附加传感器的数据采集。
c) 用户应用子系统
用户应用子系统的作用是按照不同的用户需求，进行不同精度的定位。一般包括专用GPS接收机，专用的数据解码设备，以及相关的数据处理软件，分别适用于DGPS，WADGPS，RTK，PPS等。
用户硬件系统：用户收到的信号是加密了的信号，通过用户ID码识别，加密释放。这可以通过特别或特许的用户定位导航信号接收机来实现。
用户的软件系统：用户子系统软件是根据不同的需要而设计的，例如：网络型RTK定位软件，事后和快速精密定位软件，RTK工程应用类软件，变形分析软件，自主式电子地图软件及监控型电子地图软件。
d) 数据通信子系统
数据通信子系统负责基准站与控制中心之间的数据通信，将基准站GPS观测数据传输至控制中心，为GPSNet软件提供数据源。根据通信链路的不同（例如，模拟电话线，ISDN，DDN，无线扩频等），该系统可以配备不同的通信设备，一般包括有线或无线modem、DDN专线、无线扩频放大器、定向或全向天线。为保证数据传输的实时性及安全性，应提供互为备份的两套传输方案。
e) 数据发播子系统
负责把GPS/WADGPS, RTK改正数据等通过有线或无线网络发送给用户, 相关设备有网络通信计算机，FM编码机，UHF/VHF发射机，GSM移动电话等。发播方式有因特网、无线电、移动电话、FM载波等。
因特网：主要用于快速和事后精密定位、精密定时的用户的数据发送。
UHF/VHF电台：在市内用户密度高的地区。直接在基站上安装电台，发送RTK定位数据，实现局部地区的RTK定位。
GSM移动电话：是监控中心把定位及导航数据传输至用户的有效渠道之一。用户通过GSM移动电话获取定位数据，实现实时、准实时定位。
3．区域测绘基准网站的建设
区域测绘基准网站是在区域内城市测绘基准建设的基础上，全面推动和积极开展市场化条件下城市间测绘基准合作联动，建立各城市测绘基准控制中心子系统之间的联系，相互借用邻近的基准站子系统，在此基础上建立和完善一个全区域的GPS综合性观测网和观测数据实时传输系统——区域测绘基准网站。该系统中由若干点组成的城市高精度三维大地测量控制网的点位绝对精度达厘米级，相对精度优于1厘米，并与国际上重要地球参考坐标系如WGS84等建立精密的转换关系，建立高精度三维大地测量控制网与各城市平面控制网的相互关系；由该系统基准站组成的城市高精度的地壳形变和地面沉降监测网，这些基准站每年进行3至4次定期复测。监测网的水平方向监测精度优于3mm／年，垂直方向监测精度优于5mm／年；该系统建立的面向全社会服务的GPS连续运行参考站，能连续实时发播高精度的GPS跟踪数据，使各种用户能快速实时、准实时地确定空间地理位置。利用发播的伪距改正数据能达到米级的定位精度，利用发播的相位改正数据能达到厘米级的定位精度，同时提供高精度GPS跟踪站观测数据，以满足更高精度用户事后解算的需要；该系统逐步形成一个区域内新的大气层监测网和预报系统，实现一个近实时的GPS可降水量估计和电离层变化的估计，建立一套完
（下转第 65 页）
27

新世纪苏州市GPS首级城市扩展控制网的建立

王建辉 陈 义 奚长元 金元德
(苏州市测绘院有限责任公司 同济大学 园区测绘中心 苏州市土地交易中心)

摘要：进入新世纪，如何应用GPS最新技术来改建和扩建原有的城市控制网是许多城市遇到的问题，改建和扩建的目标是什么？改建和扩建的用途是什么？通过苏州市GPS城市扩展网的研究，我们认为，新世纪的城市控制网的改建和扩建应该满足全社会对空间定位的需要；应该具有信息化时代的特征，即能提供整体的、数字的、动态实时的空间基准；除了提供传统的北京54坐标、西安80坐标、地方独立坐标外，还应该可以提供精确的WGS-84地心坐标，既满足原来的静态定位用户的需要，又可以满足其他动态定位用户的需要。体现新世纪科学技术的先进性、合理性与实用性。城市控制网的改建和扩建中的“扩展”的意义有两层：一是范围的扩展，二是功能的扩展。“改建”的含义最主要是基准的精度提高，这个基准可以作为城市各种空间定位工作的基准，且使用方便。
关键词：全球定位系统，控制网，基准，1984世界大地坐标系

1．研究概况
苏州市位于江苏省东南部，北临长江，西濒太湖，东邻上海市，南连杭嘉湖地区。苏州市现有五县一市，即苏州市中心区,昆山、常熟、吴江、太仓、张家港五个县级市，面积约8500平方公里，每个地方都建有自己的独立坐标系统。随着城市的扩展、经济的腾飞、高新技术的运用，以及苏州市的城乡一体化建设，原有的城市控制网已经远远适应不了城市信息化时代的需求。因此，建立一个适合信息时代需求的城市三维基准网是当务之急。三维基准网的建立必须适应城乡一体化建设的需要，必须适应经济、社会高速发展的需要，必须具备信息化时代的特征，即整体的、数字的、动态实时的，使之成为现代城市信息化管理网络的一个重要组成部分。
当前，城市空间信息基准网的应用正从单用途向多用途、静态型向动态型、普通精度向高精度、一维的或二维的向三维的方向发展。建立和维护城市空间地理信息基准网可以满足不同行业、不同用户对精密定位的整体的、数字的、动态实时的需求。同时，基准网的建成也为其它行业的工作进入信息化时代打下了坚实的基础。
而现有的城市控制网虽然也是用卫星定位技术建立的，但都是分区独立建立的，且都是为城乡建设服务的，并没有考虑满足信息化时代的特点，对苏州市城乡一体化建设的规划，跨地区的大型工程的建设，土地资源的整体利用、规划等，带来了诸多不便。建立一个统一的、高精度的、数字的、能满足各行业空间定位要求的城市空间地理信息基准网，既是实际工作的要求，也是未来发展的需要，因此，本课题的立项正是在这种背景下提出的。为实现上述目标，我们分二步走，第一步：建立WGS-84坐标系下的苏州市各县市统一的坐标系，建立北京54坐标系下的苏州市各县市统一的坐标系，建立国家80坐标系下的苏州市各县市统一的坐标系，建立苏州市中心区，昆山、常熟、吴江、太仓、张家港五个县级市的独立坐标系与WGS-84坐标系的转换关系，建立苏州市北
京54坐标系、国家80坐标系与WGS-84坐标系的转换关系，从而实现各地方独立坐标系、北京54坐标系、国家80坐标系与WGS-84坐标系之间的相互转换；也就是间接统一了苏州市各个地方的地方独立坐标系。第二步：建立新的统一的苏州

市独立坐标系，该坐标系将兼顾五县一市的地理位置，选择新的中央子午线和投影面高程，使整个苏州市的投影变形达到最小，同时，建立五县一市现有的地方独立坐标系和苏州市新的独立坐标系的转换参数，这样既保证了原有的测绘资料的连续性，不影响现有的各项工作，又可以通过转换关系，获得新坐标系下的各种成果；对于新的大型工程，也可以直接在新的坐标系下进行设计、施工、运营维护。随着时间的推移和新坐标系下的资料的积累和丰富，在适当的时候，启用新的苏州市独立坐标系统。以上是我们对未来城市发展所作的超前的基础性工作。

2．研究内容
2．1现有国家标准

根据国家GPS测量规范（GB/T 18314-2001），B级网和C级网的技术指标如下：

级别
固定误差a(mm)
比例误差系数b
闭合环边数
平均距离(km)
B
≤8
≤1
≤6
70
C
≤10
≤5
≤6
10～15

相应的GPS控制网相邻点间基线长度的精度应按下列公式计算：
（1）
式中 σ为基线向量的标准差（mm）
a为仪器的固定误差（mm）
b为仪器的比例误差（1×10-6）
s为GPS基线长度（km）
测量得到的基线，它的精度应该满足上式。
苏州市GPS首级城市扩展控制网的平均长度为35公里，介于B级网和C级网之间，按（1）计算得：

因此，苏州市GPS首级城市扩展控制网的平均边长误差应满足上述指标。B级网和C级网的测量技术要求如下:

项目
B
C
卫星截止高度角(°)
15
15
同时观测有效卫星数
≥4
≥4
有效观测卫星总数
≥9
≥6
观测时段数
≥4
≥2
时间长度(min)
≥240
≥60
采样间隔(s)
30
10～30
任一卫星有效观测时间(min)
≥15
≥15

2．2实际工作情况
本次观测共组织了17台Trimble GPS接收机，3台Jawad GPS接收机，与同济大学GPS基准站（Trimble GPS接收机）、佘山IGS站和上海GPS综合服务网江苏东山站（JSDS）同步观测，所有这些GPS接收机都是双频接收机。观测从2003年11月14日18时至2003年11月16日18时，共48小时。在观测中，张家港有一个站因受外界干扰，无法锁住卫星，只好放弃。佘山IGS站因天线检测，没有开机。后于2003年11月29日8时至2003年11月30日20时，重新联测同济大学GPS基准站、佘山IGS站、江苏东山站（JSDS）和唯亭中学（SZ02），共36小时。因此，最终苏州市GPS首级城市扩展控制网由19个GPS控制点，江苏东山站（JSDS）、佘山IGS站和同济大学GPS基准站组成；另外，在数据处理中发现，第一天有一个站缺数据，实际共测64条独立边，其中4条为重复边。本次观测的时间远远大于规范中B级网和C级网的时间要求，其它指标也好于规范中对B级网和C级网的要求。实际观测情况如下：

日期
有效观测站数
独立边数
2003年11月14日
20
19
2003年11月15日
21
20
2003年11月16日
20
19
2003年11月29日
4
3
2003年11月30日
4
3
各时段选取得独立基线如下：
序号
11月14日
11月15日
11月16日
11月29日
11月30日
1
TC03--TJBT
WJ02--TJBT
WJ01--SZ00
SHAO--TJBT
SHAO--TJBT
2
CS02--TC01
SZ05--SZ00
KS02--KS01
SZ02--SHAO
SZ02--SHAO
3
TC03--TC02
TJBT--ZJG2
TC01--TC02
SHAO--JSDS
SHAO--JSDS
4
TC03--CS03
TJBT--WJ03
CS03--CS02

5
CS03--ZJG2
TJBT--KS03
CS03--TC02

6
CS03--CS01
TC03--ZJG2
CS03--SZ02

7
SZ02--KS02
ZJG2--SZ05
KS01--KS03

8
TC01--KS03
SZ04--SZ00
CS01--ZJG2

9
KS01--SZ02
ZJG2--SZ03
CS01--SZ01

10
KS03--KS02
CS02--TC02
SZ02--SZ01

11
CS01--SZ03
CS02--SZ02
SZ01--SZ03

12
SZ01--WJ01
KS01--TC01
TC03--TC01

13
SZ05--WJ03
SZ02--KS03
WJ01--KS02

14
WJ01--WJ02
SZ01--KS02
WJ03--WJ02

15
KS02--WJ02
WJ01--SZ05
SZ00--SZ01

16
ZJG2--SZ04
KS02--TJBT
WJ03--WJ01

17
ZJG2--WJ03
SZ02--CS01
SZ04--SZ05

18
TC01--TJBT
CS02--KS01
SZ04--SZ03

19
JSDS--SZ05
CS02--CS03
JSDS WJ01

20

JSDS-- WJ03

所有独立基线构成的网图如下：

所有观测严格按计划时间表进行；在观测前、中、后，仪器高共量取4次，每次量3个方向取平均；所有野外记录都在现场完成，内容主要有点号、观测日期、天气、作业员、开关机时间、测段号、天线高等，所有观测记录都装订成册上交。外业观测原始数据拷贝在磁盘上供计算、检查用。本次测量都在ＧＰＳ点上进行，未作偏心观测。
由于本次观测有足够多的多余观测，因此，网图基本上是以三边形为主，整个网的强度为：
（2）
其中r为多余观测数，n为独立观测数。
2．3数据处理
由独立基线组成的异步环闭合差如下：
No.
路 径
Wx(m)
Wy(m)
Wz(m)
Ws(m)
S(km)
1/(Ws/S)
1
CS01-SZ01-SZ03-CS01
0.0024
-0.0062
-0.0012
0.0068
53.1
7862000
2
CS01-CS03-SZ02-CS01
-0.009
0.0117
0.0035
0.0152
58.6
3865000
3
CS02-TC02-TC01-CS02
0.0007
-0.0028
-0.0032
0.0043
33.1
7689000
4
CS02-TC01-KS01-CS02
-0.0032
0.0066
0.0036
0.0082
37.3
4561000
5
CS03-TC03-TC02-CS03
0.0013
0.0007
0.0027
0.0031
44.4
14433000
6
JSDS-SZ05-WJ03-JSDS
0.002
-0.0045
-0.0075
0.009
41.7
4644000
7
KS01-KS02-SZ02-KS01
0.0016
-0.0045
-0.0012
0.0049
37.9
7688000
8
KS01-SZ02-CS02-TC01-KS01
0.0031
0.001
0.0003
0.0033
45.0
13760000
9
KS01-TC01-KS03-KS01
0
-0.0016
0.0006
0.0017
26.9
15732000
10
KS02-KS03-TJBT-KS02
0.0015
-0.0104
-0.0029
0.0109
75.9
6963000
11
KS02-WJ01-SZ01-KS02
-0.0039
0.0128
0.0091
0.0162
41.3
2551000
12
KS02-SZ01-SZ02-KS02
-0.0034
0.0047
-0.0001
0.0058
39.9
6880000
13
KS03-TC01-KS01-KS02-KS03
0.0035
-0.0087
-0.0039
0.0102
40.4
3973000
14
KS03-TJBT-SHAO-SZ02-KS03
0.0005
0.0149
0.0128
0.0196
78.4
3989000
15
KS03-SZ02-KS01-KS03
-0.0039
-0.0009
-0.002
0.0045
33.5
7481000
16
SZ02-CS03-CS02-SZ02
0.0075
-0.0121
-0.0014
0.0143
53.8
3763000
17
SZ02-KS02-SZ01-CS01-SZ02
0.0033
-0.0005
-0.0022
0.004
65.1
16280000
18
SZ03-ZJG2-CS01-SZ03
-0.001
0.0033
-0.0086
0.0093
69.8
7531000
19
SZ04-ZJG2-SZ05-SZ04
-0.0042
0.0031
0.0137
0.0147
128.1
8734000
20
SZ04-SZ03-SZ01-SZ00-SZ04
-0.0136
0.0167
0.0078
0.0229
33.8
1477000
21
SZ05-SZ04-SZ00-SZ05
-0.0027
0.0028
0.0032
0.005
41.3
8207000
22
SZ05-SZ00-WJ01-SZ05
0.0162
-0.0233
-0.012
0.0308
48.9
1587000
23
SZ05-WJ01-JSDS-SZ05
-0.0084
0.0103
0.0043
0.014
45.5
3254000
24
TC01-KS01-KS02-TJBT-TC01
0.0101
-0.0012
-0.0037
0.0108
78.3
7236000
25
TC02-TC03-CS03-CS02-TC02
0.0039
-0.0016
0.0012
0.0044
42.7
9748000
26
TC03-TC01-TC02-TC03
-0.0011
0.0001
-0.0031
0.0033
26.7
8101000
27
TC03-CS03-ZJG2-TC03
-0.001
0.0136
0.0112
0.0176
74.5
4220000
28
TC03-ZJG2-TJBT-TC03
0.0045
0.0015
0.0036
0.006
128.7
21611000
29
TJBT-SHAO-JSDS-WJ03-TJBT
0.0024
0.0227
0.013
0.0263
132.8
5055000
30
TJBT-WJ03-WJ02-TJBT
-0.0013
-0.0028
-0.001
0.0032
133.6
41182000
31
TJBT-WJ02-KS02-TJBT
0.0013
-0.0022
0.0013
0.0029
104.5
36459000
32
TJBT-TC01-TC03-CS03-ZJG2
0.0056
0.0148
0.0168
0.0231
122.2
5293000
33
WJ01-WJ03-JSDS-WJ01
0.0067
-0.0066
-0.0044
0.0104
40.9
3938000
34
WJ01-WJ02-KS02-SZ01-WJ01
0.0042
-0.0072
-0.0061
0.0103
46.8
4530000
35
WJ03-WJ01-WJ02-WJ03
-0.0028
0.008
0.0048
0.0097
40.9
4203000
36
ZJG2-SZ03-SZ04-ZJG2
-0.0015
0.0029
0.0098
0.0103
97.9
9475000
37
ZJG2-CS03-CS01-ZJG2
0.0024
-0.0065
-0.0013
0.007
45.0
6376000

异步环闭合差的统计结果如下：

绝对闭合差(m)
相对闭合差1/
平均
0.0102
8715378
最小
0.0017
15732000
最大
0.0308
1587000
所有闭合环的闭合差都满足规范的要求。重复边的闭合差应满足：
（3）

4条重复边的较差如下：

边名
Wx(m)
Wy(m)
Wz(m)
Ws(m)
S(km)
1/(Ws/S)
CS02－CS03
-0.0096
-0.0085
0.0009
0.0129
14.941
1162000
SHAO－JSDS
-0.002
0.0051
-0.002
0.0059
35.085
5980000
SZ02－JSDS
0.0014
-0.0013
0.0004
0.002
48.976
25091000
SHAO－JSDS
0.0060
-0.0011
-1E-04
0.0061
73.112
11983000

4条重复边的较差也远远小于规范的要求。
2.3.1 WGS-84坐标系下的平差计算
以上海佘山IGS站为起算点，中央子午线的经度是120°，X坐标加常数是0(km)，Y坐标加常数500(km)，投影面为参考椭球面，参考椭球为WGS-84椭球，以基线向量内含的WGS-84方向为方向，进行无约束平差，求得苏州市GPS首级城市扩展控制网在WGS-84坐标系下得精确坐标。平差后的点位精度统计如下:

Mx(m)
My(m)
Mz(m)
平均
0.0056
0.0089
0.0063
最小
0.0047
0.0075
0.0053
最大
0.0061
0.01
0.0072
这反映了GPS本身测量的内符合精度。无约束平差后，基线分量的改正数绝对值应满足：
（4）
无约束平差后的基线分量的最大改正数为：
Vx（max）
Vy（max）
Vz（max）
0.0193
-0.0326
-0.0174

远远小于限差。
2.3.2 北京54坐标系下的平差计算
以七子山(SZ00)和唯亭中学(SZ02)为起算点，缥缈峰为检查点。投影面为参考椭球面，参考椭球为北京54椭球，约束平差后，可求得苏州市GPS首级城市扩展控制网在北京54坐标系下得精确坐标。平差后的点位精度统计如下:

Mx(cm)
My(cm)
Mp(cm)
平均
0.24
0.28
0.37
最小
0.16
0.20
0.21
最大
0.43
0.55
0.7
平差后缥缈峰(SZ05)的坐标与原来的坐标较差为:
点名
ΔX(m)
ΔY(m)
缥缈峰
0.005
-0.009
平差后边长和方向的精度统计如下:

边长(m)
边长绝对误差(cm)
边长相对误差
方向误差(″)
平均
35172.4473
0.28
15862969
0.017
最小
14080.3558
0.04
33650000
0.037
最大
103352.279
0.94
10930000
0.006
约束平差后的基线分量的最大改正数为：
Vx（max）
Vy（max）
Vz（max）
0.0193
-0.0326
-0.0174

2.3.3 苏州独立坐标系下的平差计算
以七子山(SZ00)和唯亭中学(SZ02)为起算点，缥缈峰为检查点。投影面为参考椭球面，参考椭球为1954椭球，约束平差后，可求得苏州市GPS首级城市扩展控制网在独立坐标系下的精确坐标。平差后的点位精度统计如下:

Mx(cm)
My(cm)
Mp(cm)
平均
0.27
0.31
0.41
最小
0.21
0.20
0.32
最大
0.43
0.55
0.70
平差后缥缈峰(SZ05)的坐标与原来的坐标较差为:
点名
ΔX(m)
ΔY(m)
缥缈峰
0.006
0.014
平差后边长和方向的精度如下:

边长(m)
边长绝对误差(cm)
边长相对误差
方向误差(″)
平均
30482
0.28
15890156
0.017
最小
35087
0.04
7900000
0.004
最大
25450
0.06
41180000
0.025
约束平差后的基线分量的最大改正数为：
Vx（max）
Vy（max）
Vz（max）
0.0193
-0.0326
-0.0174

从以上统计结果可以看出，苏州市GPS首级城市扩展控制网的测量达到了相当高的精度，可以作为各种高精度测量的基准。
2.3.4 北京54坐标系、国家80坐标系、苏州独立坐标系与WGS-84坐标系的转换
为了应用RTK技术和虚拟参考站技术进行实时高精度测量,需要用到WGS-84坐标系与地方坐标系的转换关系；不同地方坐标系下测得的成果，有时也需要相互利用，必然要求进行坐标转换。所有这些坐标转换问题，它的核心问题就是两个三维空间的坐标转换，常用的模型是Bursa模型，即：

（5）
其中为坐标系1下的坐标，为坐标系2下的坐标，
为平移参数，尺度参数，为旋转参数，则
（6）
或写成误差方程如下：
（7）

当有3个以上公共点时，就可以按最小二乘法解算7参数。具体可以参看有关文件。
2．4新苏州独立坐标系的建立
新苏州独立坐标系的建立标志着整个苏州五县一市的各自独立的坐标系统被统一的、高精度的基准网所替代，新苏州独立坐标系的建立将满足以下基本条件：
（1）新苏州独立坐标系将由若干高精度的基准点组成和维持。
（2）新苏州独立坐标系将满足各种高精度的静态和动态定位的应用。
（3）新苏州独立坐标系将最大限度的保证投影变形控制在适当的范围内。
（4）新苏州独立坐标系将为原有的资料延续利用提供方便。
众所周知，高斯投影的长度变形是：
（9）
其中y是离中央子午线的距离，Rm为平均地球曲率半径，对于离开中央子午线不同的距离，变形量如下
y（km）
10
20
25
30
35
40
45
50
相对精度
1.2*10-6
4.9*10-6
7.7*10-6
1.1*10-5
1.5*10-5
2.0*10-5
2.5*10-5
3.1*10-5

苏州市东西向的范围是120°20′～121°20′,城市测量规范中规定:坐标系的选择应满足投影长度变形值不大于2.5cm/km，也就是边缘离中央子午线的距离不应大于45公里。参考椭球为北京1954参考椭球或国家80椭球。
新坐标系虽然克服了各个地方坐标系不统一的缺陷，但对实际工作会产生一定的负面影响，为了更好的利用原有测绘成果，有必要建立新坐标系与原有各地方独立坐标系的转换关系。一方面可以将老成果转换到新的坐标系统中去；另一方面，对新立的项目，要求在新的坐标系统下规划、设计、施工。各地可根据自己的实际情况，逐步开展此项工作。
建立新苏州独立坐标系与各地独立坐标系的关系，实质上就是新、旧坐标在不同椭球下的坐标变换问题，变换时要顾及中央子午线、投影面高程、X坐标加常数、Y坐标加常数、参考椭球、高程异常等。
3．结论
苏州市GPS首级城市扩展控制网的建立，统一了苏州五县一市的独立坐标系统，为苏州市的整体规划、大型市政工程的建设提供了良好的平台。苏州市GPS首级城市扩展控制网的建立，兼顾了已有测绘资料的利用，较好的解决了现有成果的使用与未来发展的矛盾；苏州市GPS首级城市扩展控制网的建立，为未来高精度、动态实时定位打下了扎实的基础，建议在现有的扩展控制网的基础上，建立苏州市连续运行参考站，拓展空间定位的应用领域，满足其它行业对空间定位的需要；本次建立的扩展控制网不仅仅是规模上的扩展，主要是功能上的扩展，适应了未来信息社会对空间定位的要求；本次建立的苏州市GPS首级城市扩展控制网可以作为各种高精度测量的基准。
Research on the first order GPS extend control network in SuZhou New millennium
Wang Jianhui, Chen.Yi XiCHangyuan.Jin Yuande,
Key words:GPS,control network,datum,WGS-84

﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎

（上接第 47 页）
方式更加符合人们的思维方式，打破了常规的流水号查找习惯，提高了资料的查询效率。这种空间化管理方式极大地优化了文件资料的组合结构，使得资料查询方式向多元化发展，为多种数据资料管理提供了崭新的管理方式，为各部门多阶段审批建设项目开拓了快速的资料共享渠道。

Administrating urban planning data in the direction of airspace
Gaosuxin
Suzhou Urban Planning Bureau
Abstract:According to the need of urban planning administration , it is a introduction of processing different data in the direction of geography airspace position and taking