基于赤峰市某测绘仪器综合检定场的技术评价

张 超, 郝宗泽 ,郭赞峰 ,赵 越

(1.自然资源部第一大地测量队，陕西 西安 710054;2.山东科技大学 测绘科学与技术学院，山东 青岛 266590)

一般认为一个称得起“综合”的测绘仪器检定场主要由超短基线网、短基线网、中长基线网、动态检定网、标准比长基线、周期误差检定平台和综合检定实验室等多部分组成[1]。其与地区内的CORS服务系统以及厘米级似大地水准面模型一起，构建成地区级别的测绘基础设施体系，可以为当地的基础测绘、信息化测绘体系建设和各行业测绘提供科学、准确的计量保障[2]。

再加之为确保计量法规的严肃性、科学性、标准的时效性和可靠性的考虑，对于测绘仪器综合检定场的定期复测，实现质量评价则显得尤其关键[3-5]，本文以较为典型的中长基线和超短基线论述此项技术，以期达到科学评价的目标。

1 中长基线场

对于GNSS接收机中长基线场，其施测原则一般依据国家GPS观测的B级标准执行，中长基线场需要组成一个同步环进行观测[6]。其技术参数如表1所示。

表1 GNSS作业技术参数

2 超短基线场

GNSS接收机检定场超短基线场的边长测定利用因瓦长度基线尺(补尺) 配合水准测量进行量测[7](按JJF1214-2008《长度基线场校准规范》执行)。

超短基线丈量每条基线边采用往返测，施测两测回。基线边长采用高差化平。其作业参数为：读数差小于0.2 mm，往返差小于0.2 mm，测回差小于0.3 mm。作业中严格按以上规定执行。示意图如图1所示。

图1 超短基线场示意图

3 数据处理

对于中长基线场的数据处理采用GAMIT解算，基线解算时采用精密星历，以提高卫星轨道的解算精度；并着重关注NRMS指标，一般要求同步观测环NRMS的值小于0.3周，其数据处理流程如图2所示[8-9]。

图2 数据处理流程图

对于超短基线的处理严格执行下列步骤：

(1)按每根因瓦基线尺分别计算各段长度

每根因瓦基线尺读数和加入温度改正数、尺长改正数、倾斜改正数、分划尺改正数后，即为每根因瓦基线尺算得的段长[10-11]。

温度改正数计算公式：

Δt=α(t-20)+β(t2-202),μm

(1)

倾斜改正数计算公式：

(2)

(2)各段最后长度的计算

① 悬链线不对称改正数ΔP：

ΔP=2.993×10-3∑h2,mm

(3)

② 重力变化改正数Δg：

Δg=7.02×n((g2-g1)/g1),mm

(4)

式中,

Δg=g2-g1=0.025 908×(cos2φ1-cos2φ2)

(5)

(3)基线全长的计算及精度评定[12-14]

基线全长为各段长度之和。

① 基线测量本身的误差：

(6)

② 轴杆头水准测量的误差：

(7)

③ 因瓦基线尺温度系数的测定误差：

E3=±0.7(tm-tO)n,μm

(8)

④ 用于检验因瓦基线尺和长度的标准杆长度的误差：

E4=±6.4n,μm

(9)

检验最后长度总的误差[12]：

(10)

4 比较评价

对于中长基线场需要将其与上期的基线边成果进行逐条对比，其结果如表2所示。

从表2可以看出，两期成果各基线比较较差均小于限差[13](限差按重复基线限差计算；标准差按仪器的标称精度3 mm+0.5×D计算，D为基线长度，单位为km)，表明中长基线场各点比较稳定。

表2 中长基线场两期成果比较

对于超短基线场丈量结束后，将两期丈量成果进行了比较[14]，其结果如表3所示。

从表3可以看出，两年丈量成果相差不大(对于超短基线场较差的确定，业界一般依据经验值，通常超短基线边的限差认为在1.5 mm[15-16])，表明超短基线场场地比较稳定。

表3 超短基线场两期丈量成果比较

5 结 语

该GNSS接收机检定场测量成果真实、准确，精度符合规范要求，可用于对于该综合检定场的评价，体现在以下几点：

(1)在中长基线场的基线成果平差中，笔者科学利用CHAN、BJFS、SUWN、PIMO等四点的IGS数据，据此对算法佐证，并关注了平差后基线向量的改正数(VΔx、VΔy、VΔz)均小于三倍标准差，实现了步步检核。

(2)在超短基线成果计算中，综合运用了依据JJF1214-2008《长度基线场校准规范》的基于Ⅰ光电测距仪配精密棱镜的期间核查成果(要求频差不大于0.6×10-6)，据此也实现了相互佐证。

下一步工作将从两个方向进行完善：

(1)在对中长基线场的评价中需要着重对GNSS接收机检定场中长基线场各点坐标框架沿用上期框架，以期达到不因框架历元的更新对结果产生影响。

(2)为该测绘仪器综合检定场可靠、有效地长期使用，建议在以后的使用过程中必须定期进行复测。