太原理工大學(xué)GNSS衛(wèi)星定位原理及應(yīng)用-第七章課件

1、第七章 GPS測(cè)量的設(shè)計(jì)與實(shí)施第一節(jié) GPS測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)一、一、GPS網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)：網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)：1、國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頻布的中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范Specification for global system(GPS) surveys 標(biāo)準(zhǔn)代碼：GB/T 18314-2001實(shí)施時(shí)間：2001-01-052、中華人民共和國(guó)建設(shè)部頻布的中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程Technical Specification for Urban Surveying Using Global Positioning System標(biāo)準(zhǔn)代

2、碼：CJJ 73-97實(shí)施時(shí)間：1997-10-013、其它行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)二、二、GPS網(wǎng)的精度分級(jí)網(wǎng)的精度分級(jí)1、分級(jí)與用途GPS網(wǎng)的精度等級(jí)要求主要取決于用途，規(guī)范規(guī)定為五級(jí)，分別是：A 、B、C、D、E級(jí)。A級(jí)由連續(xù)運(yùn)行的GPS站構(gòu)成，用于國(guó)家地心坐標(biāo)系的建立與維持，以及地殼變化測(cè)量B級(jí)由定期連續(xù)運(yùn)行的GPS站構(gòu)成，用于地殼變化測(cè)量和國(guó)家高精度GPS網(wǎng)測(cè)量，也用于大城市首級(jí)控制測(cè)量C級(jí)-用于工程及大、中城市控制測(cè)量D、E用于控制網(wǎng)加密、工程控制網(wǎng)、 礦山控制網(wǎng)建立2、精度指標(biāo)GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)以相鄰點(diǎn)間弦長(zhǎng)中誤差或弦長(zhǎng)相對(duì)中誤差表示1）中誤差22)(bda 2）相對(duì)中誤差kd13）規(guī)范規(guī)定的各

3、等級(jí)中誤差或相對(duì)中誤差規(guī)定如下表級(jí)別固定誤差（mm） 比例誤差（ppm）AA3 0.01A 5 0.1B 8 1C 10 5D 10 10E 10 20規(guī)范規(guī)定的各等級(jí)中誤差或相對(duì)中誤差級(jí)別項(xiàng)目A/KMB/KMC/KMD/KME/KM相鄰點(diǎn)最小距10015521相鄰點(diǎn)最大距2000250401510相鄰點(diǎn)最平均距3007010-1510-55-2三、GPS網(wǎng)的密度要求根據(jù)精度等級(jí)及用途的不同劃分邊長(zhǎng)。四、基準(zhǔn)問題四、基準(zhǔn)問題基準(zhǔn)是指基準(zhǔn)是指GPS網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)，包括起算點(diǎn)網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)，包括起算點(diǎn)坐標(biāo)（位置基準(zhǔn)）、起算長(zhǎng)度（長(zhǎng)度基坐標(biāo)（位置基準(zhǔn)）、起算長(zhǎng)度（長(zhǎng)度基準(zhǔn)）、起算方位角（方位基準(zhǔn)）。準(zhǔn)）

4、、起算方位角（方位基準(zhǔn)）。設(shè)置基準(zhǔn)的原因：設(shè)置基準(zhǔn)的原因：GPS基線或基線或GPS網(wǎng)本身有長(zhǎng)度、方位、坐網(wǎng)本身有長(zhǎng)度、方位、坐標(biāo)等信息，稱之為內(nèi)部基準(zhǔn)，之所以還要標(biāo)等信息，稱之為內(nèi)部基準(zhǔn)，之所以還要設(shè)置基準(zhǔn)（外部基準(zhǔn)）有如下原因：設(shè)置基準(zhǔn)（外部基準(zhǔn)）有如下原因：1、GPS測(cè)量中的誤差可能使測(cè)量產(chǎn)生誤測(cè)量中的誤差可能使測(cè)量產(chǎn)生誤差，為限制誤差加外部基準(zhǔn)。但一般情況差，為限制誤差加外部基準(zhǔn)。但一般情況下下GPS的內(nèi)部基準(zhǔn)具有很高精度。的內(nèi)部基準(zhǔn)具有很高精度。2、GPS成果不是工程需要的最后成果，成果不是工程需要的最后成果，如工程需要的是如工程需要的是1954北京坐標(biāo)系成果，此北京坐標(biāo)系成果，此時(shí)需

5、設(shè)置時(shí)需設(shè)置1954坐標(biāo)系（外部）基準(zhǔn)，目的坐標(biāo)系（外部）基準(zhǔn)，目的是將是將GPS成果轉(zhuǎn)換至成果轉(zhuǎn)換至1954北京坐標(biāo)系。北京坐標(biāo)系。一組起算基準(zhǔn)可由下列數(shù)據(jù)決定（或給出）：對(duì)三維坐標(biāo)系統(tǒng)：一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)最少可由3個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)參數(shù)（9個(gè)）確定，即給定3點(diǎn)坐標(biāo)相當(dāng)于給定了三維坐標(biāo)系的坐標(biāo)起算數(shù)據(jù)、長(zhǎng)度起算數(shù)據(jù)、方位起算數(shù)據(jù)和高程起算數(shù)據(jù)。對(duì)于二維坐標(biāo)系：一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)可由最少兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)確定，即給定兩點(diǎn)的坐標(biāo)，相當(dāng)于給定了2維坐標(biāo)系的坐標(biāo)起算數(shù)據(jù)、長(zhǎng)度起算數(shù)據(jù)和方位起算數(shù)據(jù)；二維起算數(shù)據(jù)中不包括高程起算數(shù)據(jù)。為了檢核，實(shí)際給定的起算數(shù)據(jù)往往多于最少起算數(shù)據(jù)。規(guī)范對(duì)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的規(guī)定：1、高等級(jí)GPS網(wǎng)測(cè)量

6、時(shí)，網(wǎng)中必須有高一級(jí)的GPS點(diǎn)作起算數(shù)據(jù)。一般網(wǎng)測(cè)量時(shí)，GPS起算點(diǎn)可使用觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)的單點(diǎn)定位點(diǎn)坐標(biāo)做起算數(shù)據(jù)。2、GPS網(wǎng)需轉(zhuǎn)換至地方坐標(biāo)（如54北京坐標(biāo)）時(shí)，需在網(wǎng)中至少連測(cè)23個(gè)地方坐標(biāo)系統(tǒng)中的控制點(diǎn)，或有屬于地方坐標(biāo)基準(zhǔn)的邊長(zhǎng)、方位、位置參數(shù)做起算基準(zhǔn)。二維坐標(biāo)系時(shí)的高程起算數(shù)據(jù)GPS網(wǎng)三維平差成果中提供的高程是隸屬于WGS84橢球的大地高，如果要求得到屬于我國(guó)高程系統(tǒng)的正常高，在GPS網(wǎng)中必須連測(cè)足夠數(shù)量的、精度不低于四等水準(zhǔn)精度的水準(zhǔn)高程點(diǎn)，連測(cè)的水準(zhǔn)高程點(diǎn)數(shù)平原地區(qū)不少于5個(gè)，其它地區(qū)不少于10個(gè)。另外，平差結(jié)果最終歸于哪個(gè)坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的橢球參數(shù)、投影坐標(biāo)常數(shù)等必須明確。五

7、、五、 GPS網(wǎng)中的基本術(shù)語(yǔ)網(wǎng)中的基本術(shù)語(yǔ)1、觀測(cè)時(shí)段、觀測(cè)時(shí)段 Observation session測(cè)站上開始接收衛(wèi)星信號(hào)到觀測(cè)停止，測(cè)站上開始接收衛(wèi)星信號(hào)到觀測(cè)停止，連續(xù)工作的時(shí)間段，簡(jiǎn)稱時(shí)段。連續(xù)工作的時(shí)間段，簡(jiǎn)稱時(shí)段。2、同步觀測(cè)、同步觀測(cè) simultaneous observation兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測(cè)。星進(jìn)行的觀測(cè)。 3、同步觀測(cè)環(huán)、同步觀測(cè)環(huán)simultaneous observation loop三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)獲得三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)，簡(jiǎn)稱同的基線向量所構(gòu)成的閉合

8、環(huán)，簡(jiǎn)稱同步環(huán)。步環(huán)。4、獨(dú)立觀測(cè)環(huán)、獨(dú)立觀測(cè)環(huán)Independent observation loop由非同步觀測(cè)所獲得的基線向量構(gòu)成由非同步觀測(cè)所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡(jiǎn)稱獨(dú)立環(huán)的閉合環(huán)，簡(jiǎn)稱獨(dú)立環(huán)5、數(shù)據(jù)剔除率、數(shù)據(jù)剔除率Percentage of data rejection同一時(shí)段中，刪除的觀測(cè)值個(gè)數(shù)與獲取的同一時(shí)段中，刪除的觀測(cè)值個(gè)數(shù)與獲取的觀測(cè)值總數(shù)之比。觀測(cè)值總數(shù)之比。6、天線高、天線高 antenna height觀測(cè)時(shí)，接收機(jī)的天線相位中心至測(cè)站中觀測(cè)時(shí)，接收機(jī)的天線相位中心至測(cè)站中心標(biāo)志面的高度。心標(biāo)志面的高度。7、參考站（基站或基準(zhǔn)站）、參考站（基站或基準(zhǔn)站）Re

9、ference station在觀測(cè)過程中，一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)始終位在觀測(cè)過程中，一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)始終位于坐標(biāo)已知點(diǎn)上的，在觀測(cè)過程中保持于坐標(biāo)已知點(diǎn)上的，在觀測(cè)過程中保持跟蹤觀測(cè)衛(wèi)星，其余接收機(jī)在這些測(cè)站跟蹤觀測(cè)衛(wèi)星，其余接收機(jī)在這些測(cè)站的一定范圍內(nèi)流動(dòng)設(shè)站作業(yè)，這些固定的一定范圍內(nèi)流動(dòng)設(shè)站作業(yè)，這些固定測(cè)站稱參考站或基站測(cè)站稱參考站或基站8、流動(dòng)站、流動(dòng)站 roving station在參考站的一定范圍內(nèi)流動(dòng)作業(yè)的接收在參考站的一定范圍內(nèi)流動(dòng)作業(yè)的接收機(jī)所設(shè)立的測(cè)站。機(jī)所設(shè)立的測(cè)站。9、世界大地坐標(biāo)系、世界大地坐標(biāo)系1984 （WGS84） World geodetic system1984

10、10、GPS靜態(tài)測(cè)量靜態(tài)測(cè)量 static GPS positioning通過在多個(gè)測(cè)站上進(jìn)行若干時(shí)段同步通過在多個(gè)測(cè)站上進(jìn)行若干時(shí)段同步觀測(cè)，確定測(cè)站之間相對(duì)位置（坐標(biāo)觀測(cè)，確定測(cè)站之間相對(duì)位置（坐標(biāo)差）的差）的GPS定位測(cè)量。定位測(cè)量。11、獨(dú)立基線、獨(dú)立基線Independent baseline對(duì)于對(duì)于N臺(tái)臺(tái)GPS接收機(jī)構(gòu)成的同步觀測(cè)環(huán)，接收機(jī)構(gòu)成的同步觀測(cè)環(huán)，有有J條同步觀測(cè)基線，其中獨(dú)立基線數(shù)條同步觀測(cè)基線，其中獨(dú)立基線數(shù)為為N-1。12、非獨(dú)立基線、非獨(dú)立基線除獨(dú)立基線外的其它基線叫非獨(dú)立基線，除獨(dú)立基線外的其它基線叫非獨(dú)立基線，總基線數(shù)與獨(dú)立基線數(shù)之差即為非獨(dú)立總基線數(shù)與獨(dú)立基

11、線數(shù)之差即為非獨(dú)立基線數(shù)?；€數(shù)。13、永久跟蹤站、永久跟蹤站Permanent tracking station長(zhǎng)期連續(xù)跟蹤接收衛(wèi)星信號(hào)的永久地面長(zhǎng)期連續(xù)跟蹤接收衛(wèi)星信號(hào)的永久地面觀測(cè)站。觀測(cè)站。NmnC/其中：其中：C-觀測(cè)時(shí)段；觀測(cè)時(shí)段；n-網(wǎng)點(diǎn)數(shù)；網(wǎng)點(diǎn)數(shù)；m-每點(diǎn)的設(shè)站次數(shù)；每點(diǎn)的設(shè)站次數(shù)；N-接收機(jī)數(shù)；接收機(jī)數(shù)；1、觀測(cè)時(shí)段數(shù)：、觀測(cè)時(shí)段數(shù)：2、總基線數(shù)：、總基線數(shù)：) 1(21NCNJ總3、必要基線數(shù)：、必要基線數(shù)：1 nJ必六、六、 GPS網(wǎng)中的基本數(shù)量特征網(wǎng)中的基本數(shù)量特征4、獨(dú)立基線數(shù)：、獨(dú)立基線數(shù)：) 1(NCJ獨(dú)5、多余基線數(shù)：、多余基線數(shù)：) 1() 1(nNCJJJ必

12、獨(dú)多七、同步環(huán)（基線）的基本說明七、同步環(huán)（基線）的基本說明同步圖形是同步圖形是GPS觀測(cè)形成的基本圖形，觀測(cè)形成的基本圖形，它可能是單邊、三邊形、多邊形及其組合它可能是單邊、三邊形、多邊形及其組合圖形。兩機(jī)同步觀測(cè)形成一條基線，一個(gè)圖形。兩機(jī)同步觀測(cè)形成一條基線，一個(gè)同步邊；三機(jī)同步觀測(cè)形成三條基線，一同步邊；三機(jī)同步觀測(cè)形成三條基線，一個(gè)同步環(huán)。個(gè)同步環(huán)。當(dāng)同步觀測(cè)的接收機(jī)數(shù)當(dāng)同步觀測(cè)的接收機(jī)數(shù)N3時(shí)時(shí)（1）基線數(shù)）基線數(shù)J=N（N-1）/2（2）同步閉合環(huán)的最少個(gè)數(shù)應(yīng)為）同步閉合環(huán)的最少個(gè)數(shù)應(yīng)為2/ )2)(1() 1(NNNJT一般當(dāng)接收機(jī)一般當(dāng)接收機(jī)N3時(shí)，同步環(huán)數(shù)量遠(yuǎn)大時(shí)，同步環(huán)數(shù)

13、量遠(yuǎn)大于最少個(gè)數(shù)。于最少個(gè)數(shù)。ABDC如：4臺(tái)接收機(jī)構(gòu)成的同步環(huán)，如圖示基線數(shù)J=6同步環(huán)最少個(gè)數(shù)T3，實(shí)際則有7個(gè)。具體有：AB-BC-CAAC-CD-DAAB-BD-DABC-CD-DBAB-BC-CD-DAAB-BD-DC-CAAD-DB-BC-CA特別注意：同步閉合環(huán)中各邊坐標(biāo)差之和理論上應(yīng)為零，前提是同步觀測(cè)的各GPS接收機(jī)嚴(yán)格同步。但一般情況下，各GPS接收機(jī)不能嚴(yán)格同步，同步閉合環(huán)的閉合差并不為零，但正常情況下閉合差很小，有關(guān)規(guī)程規(guī)定其閉合差不能超過一定限值，否則應(yīng)認(rèn)定觀測(cè)量中含粗差。八、八、GPS網(wǎng)中的獨(dú)立邊（基線）網(wǎng)中的獨(dú)立邊（基線）1、獨(dú)立邊（基線）的作用、獨(dú)立邊（基線）的

14、作用GPS測(cè)量中可獲得大量的觀測(cè)基線，但測(cè)量中可獲得大量的觀測(cè)基線，但為了發(fā)現(xiàn)觀測(cè)量中的粗差，必須使網(wǎng)中為了發(fā)現(xiàn)觀測(cè)量中的粗差，必須使網(wǎng)中的獨(dú)立基線構(gòu)成閉合（或符合于高級(jí)點(diǎn)）的獨(dú)立基線構(gòu)成閉合（或符合于高級(jí)點(diǎn)）的幾何圖形。的幾何圖形。圖形的形態(tài)：圖形的形態(tài)：（1）閉合的三邊形、四邊形、五邊）閉合的三邊形、四邊形、五邊形形多邊形。多邊形。（2）符合于高級(jí)點(diǎn)的符合路線）符合于高級(jí)點(diǎn)的符合路線 2、網(wǎng)中獨(dú)立基線是否構(gòu)成上述基本圖、網(wǎng)中獨(dú)立基線是否構(gòu)成上述基本圖形形態(tài)是衡量形形態(tài)是衡量GPS構(gòu)網(wǎng)是否成功的標(biāo)志構(gòu)網(wǎng)是否成功的標(biāo)志3、異步環(huán)是獨(dú)立邊構(gòu)成的圖形。、異步環(huán)是獨(dú)立邊構(gòu)成的圖形。九、九、GPS網(wǎng)的

15、圖形設(shè)計(jì)網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)1、基本網(wǎng)型有：、基本網(wǎng)型有：點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式、連點(diǎn)混連式、點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式、連點(diǎn)混連式、三角鎖連式、導(dǎo)線網(wǎng)形、星形等，但其三角鎖連式、導(dǎo)線網(wǎng)形、星形等，但其中有些網(wǎng)形，因無法形成由獨(dú)立基線構(gòu)中有些網(wǎng)形，因無法形成由獨(dú)立基線構(gòu)成的幾何圖形，使粗差不易被發(fā)現(xiàn)，在成的幾何圖形，使粗差不易被發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際中已不使用。實(shí)際中已不使用。1點(diǎn)連式 相鄰?fù)綀D形間僅用一個(gè)公共點(diǎn)的連接。圖形幾何強(qiáng)度弱，無多余觀測(cè)(無異步檢核條件)，沒有或極少有非同步圖形閉合條件，一般不單獨(dú)使用。 2邊連式同步圖形之間由一條公共基線連接。網(wǎng)的幾何強(qiáng)度較高有較多的復(fù)測(cè)邊和非同步圖形閉合條件。3、網(wǎng)連

16、式相鄰?fù)綀D形之間有兩個(gè)以上的公共點(diǎn)相連接，要求觀測(cè)時(shí)至少需有4臺(tái)以接收機(jī)同步觀測(cè)，形成的同步圖形間以兩個(gè)以上公共點(diǎn)連接。圖形的幾何強(qiáng)度和可靠性指標(biāo)非常高，適于較高精度的控制測(cè)量。4邊點(diǎn)混合連接式把點(diǎn)連式與邊連式有機(jī)地結(jié)合起來，組成GPS網(wǎng)，既能保證網(wǎng)的幾何強(qiáng)度，提高網(wǎng)的可靠指標(biāo)，又能減少外業(yè)工作量，降低成本，是一種較為理想的布網(wǎng)方法。 5三角鎖(網(wǎng))、多邊形連接 用點(diǎn)連式或邊連式組成連續(xù)發(fā)展的三角鎖同步圖形，這種接形式適用于線狀工程，如鐵路、公路及管線工程勘測(cè)是布網(wǎng)。 6導(dǎo)線網(wǎng)形連接(環(huán)形圖) 將一條條同步邊布設(shè)為直伸狀，形成和導(dǎo)線結(jié)構(gòu)相同的GPS網(wǎng)，各獨(dú)立邊應(yīng)組成閉合或符合形成可供檢核的非

17、同步圖形幾何條件，用以檢核GPS點(diǎn)的可靠性。適用于精度較低的GPS布網(wǎng)。 7星形布設(shè) 以一點(diǎn)為中心，以單邊向周邊支伸，形成的幾何圖形簡(jiǎn)單，其直接觀測(cè)邊間不構(gòu)成任何閉合圖形，無法進(jìn)行粗差的幾何檢測(cè)，一般大地網(wǎng)中不能使用。但因方法簡(jiǎn)便，作業(yè)速度快，可廣泛地應(yīng)用于精度較低的工程測(cè)量、地質(zhì)、地球物理測(cè)點(diǎn)、邊界測(cè)量、地籍測(cè)量和碎部測(cè)量等。 十、布網(wǎng)注意問題十、布網(wǎng)注意問題1、通視問題。、通視問題。2、坐標(biāo)系統(tǒng)、舊點(diǎn)利用問題。、坐標(biāo)系統(tǒng)、舊點(diǎn)利用問題。3、特別注意：、特別注意：GPS網(wǎng)必須由非同步獨(dú)網(wǎng)必須由非同步獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成若干個(gè)閉合環(huán)或附合路線，立觀測(cè)邊構(gòu)成若干個(gè)閉合環(huán)或附合路線，并以此構(gòu)成網(wǎng)的骨干框

18、架。并以此構(gòu)成網(wǎng)的骨干框架。 十一、十一、GPS網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)GPS網(wǎng)的精度是指排除系統(tǒng)誤差影響后，網(wǎng)的精度是指排除系統(tǒng)誤差影響后，僅受偶然誤差影響下的精度。僅受偶然誤差影響下的精度。網(wǎng)精度一般用基線相對(duì)中誤差、方位中網(wǎng)精度一般用基線相對(duì)中誤差、方位中誤差、高程中誤差來表示。誤差、高程中誤差來表示。網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬計(jì)算非常復(fù)雜，網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬計(jì)算非常復(fù)雜，小型網(wǎng)時(shí)一般不進(jìn)行精度設(shè)計(jì)，大型網(wǎng)小型網(wǎng)時(shí)一般不進(jìn)行精度設(shè)計(jì)，大型網(wǎng)可由專業(yè)軟件模擬計(jì)算?？捎蓪I(yè)軟件模擬計(jì)算。第二節(jié)第二節(jié) GPS的外業(yè)準(zhǔn)備與設(shè)計(jì)書的編寫的外業(yè)準(zhǔn)備與設(shè)計(jì)書的編寫一、測(cè)區(qū)踏勘一、測(cè)區(qū)踏勘交通、水系、植

19、被、控制點(diǎn)分布、居民交通、水系、植被、控制點(diǎn)分布、居民點(diǎn)分布、風(fēng)俗民情等調(diào)查點(diǎn)分布、風(fēng)俗民情等調(diào)查 二、資料收集二、資料收集各類圖件、控制點(diǎn)成果、地質(zhì)、氣象、各類圖件、控制點(diǎn)成果、地質(zhì)、氣象、交通、通訊資料、行政區(qū)劃資料交通、通訊資料、行政區(qū)劃資料三、設(shè)備器材三、設(shè)備器材GPS接收機(jī)、通訊設(shè)備、交通工具、記接收機(jī)、通訊設(shè)備、交通工具、記錄紙筆、電腦設(shè)備錄紙筆、電腦設(shè)備四、人員四、人員施工隊(duì)伍、后勤人員等施工隊(duì)伍、后勤人員等五、外業(yè)作業(yè)計(jì)劃擬定五、外業(yè)作業(yè)計(jì)劃擬定GPS網(wǎng)型、精度要求、作業(yè)的具體細(xì)則、網(wǎng)型、精度要求、作業(yè)的具體細(xì)則、接收機(jī)的調(diào)配計(jì)劃、擬定的接收時(shí)間段內(nèi)接收機(jī)的調(diào)配計(jì)劃、擬定的接收

20、時(shí)間段內(nèi)的衛(wèi)星分布情況、統(tǒng)一的記錄表格、作業(yè)的衛(wèi)星分布情況、統(tǒng)一的記錄表格、作業(yè)紀(jì)律規(guī)定紀(jì)律規(guī)定作業(yè)細(xì)則的內(nèi)容：作業(yè)細(xì)則的內(nèi)容：觀測(cè)高度角、記錄高度角、觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)、觀測(cè)高度角、記錄高度角、觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)、時(shí)段數(shù)、與地方坐標(biāo)點(diǎn)的連測(cè)、與水準(zhǔn)時(shí)段數(shù)、與地方坐標(biāo)點(diǎn)的連測(cè)、與水準(zhǔn)高程點(diǎn)的連測(cè)、觀測(cè)進(jìn)要求的最少衛(wèi)星數(shù)、高程點(diǎn)的連測(cè)、觀測(cè)進(jìn)要求的最少衛(wèi)星數(shù)、觀測(cè)的最佳時(shí)間、測(cè)站記錄的具體規(guī)定等觀測(cè)的最佳時(shí)間、測(cè)站記錄的具體規(guī)定等六、六、GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)七、七、GPS接收機(jī)的選定接收機(jī)的選定主要注意：型號(hào)、精度指標(biāo)、數(shù)量、電池主要注意：型號(hào)、精度指標(biāo)、數(shù)量、電池情況情況對(duì)接收機(jī)要進(jìn)行如下檢驗(yàn)對(duì)接收

21、機(jī)要進(jìn)行如下檢驗(yàn)一般檢視、通電檢測(cè)、實(shí)測(cè)檢驗(yàn)、專業(yè)檢一般檢視、通電檢測(cè)、實(shí)測(cè)檢驗(yàn)、專業(yè)檢定（大型網(wǎng)要由專業(yè)檢定機(jī)構(gòu)使用專門的定（大型網(wǎng)要由專業(yè)檢定機(jī)構(gòu)使用專門的檢定設(shè)施進(jìn)行檢定，并提供檢定報(bào)告）檢定設(shè)施進(jìn)行檢定，并提供檢定報(bào)告）八、技術(shù)設(shè)計(jì)說明書的編寫八、技術(shù)設(shè)計(jì)說明書的編寫主要內(nèi)容有：主要內(nèi)容有：1任務(wù)來源及工作量任務(wù)來源及工作量 2測(cè)區(qū)概況測(cè)區(qū)概況 3布網(wǎng)方案布網(wǎng)方案 4選點(diǎn)與埋標(biāo)選點(diǎn)與埋標(biāo) 5觀測(cè)觀測(cè) 6數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 7完成任務(wù)的措施完成任務(wù)的措施第三節(jié)第三節(jié) GPS外業(yè)實(shí)施外業(yè)實(shí)施 一、一、 選點(diǎn)選點(diǎn)1點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在易于安裝接收設(shè)備、視野點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在易于安裝接收設(shè)備、視野開闊的較高點(diǎn)上。

22、開闊的較高點(diǎn)上。2點(diǎn)位目標(biāo)要顯著，視場(chǎng)周圍點(diǎn)位目標(biāo)要顯著，視場(chǎng)周圍150以上不以上不應(yīng)有障礙物，以減小應(yīng)有障礙物，以減小GPS信號(hào)信號(hào) 被遮擋或障礙物吸收。被遮擋或障礙物吸收。3點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源(如電如電視臺(tái)、微波站等視臺(tái)、微波站等)其距離不小于其距離不小于200m遠(yuǎn)離遠(yuǎn)離高壓輸電線，其距離不得小于高壓輸電線，其距離不得小于50m。以避。以避免電磁場(chǎng)對(duì)免電磁場(chǎng)對(duì)GPS信號(hào)的干擾。信號(hào)的干擾。 4點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域或不應(yīng)有點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域或不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號(hào)接收的物體，以減弱強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號(hào)接收的物體，以減弱多路徑效應(yīng)的影響。多路徑效應(yīng)的

23、影響。5點(diǎn)位應(yīng)選在交通方便，有利于其它觀點(diǎn)位應(yīng)選在交通方便，有利于其它觀測(cè)手段擴(kuò)展與聯(lián)測(cè)的地方。測(cè)手段擴(kuò)展與聯(lián)測(cè)的地方。6地面基礎(chǔ)穩(wěn)定，易于點(diǎn)的保存。地面基礎(chǔ)穩(wěn)定，易于點(diǎn)的保存。7選點(diǎn)人員應(yīng)按技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行踏勘，在選點(diǎn)人員應(yīng)按技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行踏勘，在實(shí)地按要求選定點(diǎn)位。實(shí)地按要求選定點(diǎn)位。 8網(wǎng)形應(yīng)有利于同步觀測(cè)邊、點(diǎn)聯(lián)結(jié)。網(wǎng)形應(yīng)有利于同步觀測(cè)邊、點(diǎn)聯(lián)結(jié)。 9當(dāng)所選點(diǎn)位需要進(jìn)行水淮聯(lián)測(cè)時(shí)，選當(dāng)所選點(diǎn)位需要進(jìn)行水淮聯(lián)測(cè)時(shí)，選點(diǎn)人員應(yīng)實(shí)地踏勘水準(zhǔn)路線，提出有關(guān)點(diǎn)人員應(yīng)實(shí)地踏勘水準(zhǔn)路線，提出有關(guān)建議。建議。10當(dāng)利用舊點(diǎn)時(shí)，應(yīng)對(duì)舊點(diǎn)的穩(wěn)定性、當(dāng)利用舊點(diǎn)時(shí)，應(yīng)對(duì)舊點(diǎn)的穩(wěn)定性、完好性，以及現(xiàn)標(biāo)是否安全可用性作

24、一完好性，以及現(xiàn)標(biāo)是否安全可用性作一檢查，符合要求方可利用。檢查，符合要求方可利用。二、標(biāo)志埋設(shè)二、標(biāo)志埋設(shè)1、標(biāo)志按、標(biāo)志按規(guī)范規(guī)范事先完成制作，按事先完成制作，按規(guī)范規(guī)范要求埋設(shè)要求埋設(shè) 2、各點(diǎn)位必須有點(diǎn)之記、各點(diǎn)位必須有點(diǎn)之記3、網(wǎng)點(diǎn)埋設(shè)完成后應(yīng)繪制網(wǎng)圖、網(wǎng)點(diǎn)埋設(shè)完成后應(yīng)繪制網(wǎng)圖4、提供選、埋點(diǎn)技術(shù)總結(jié)并存檔、提供選、埋點(diǎn)技術(shù)總結(jié)并存檔三、觀測(cè)工作三、觀測(cè)工作1、制定觀測(cè)技術(shù)指標(biāo)、制定觀測(cè)技術(shù)指標(biāo)依據(jù)為設(shè)計(jì)說明書、依據(jù)為設(shè)計(jì)說明書、規(guī)范規(guī)范2、天線安置、天線安置對(duì)中、整平、指北、測(cè)前測(cè)后量天線高對(duì)中、整平、指北、測(cè)前測(cè)后量天線高 、記錄氣象參數(shù)、開機(jī)、關(guān)機(jī)、測(cè)站記錄記錄氣象參數(shù)、開機(jī)、

25、關(guān)機(jī)、測(cè)站記錄等等3、開機(jī)觀測(cè)、開機(jī)觀測(cè)觀測(cè)的有效期為接收機(jī)捕獲得衛(wèi)星數(shù)大觀測(cè)的有效期為接收機(jī)捕獲得衛(wèi)星數(shù)大于于4顆時(shí)至關(guān)機(jī)，觀測(cè)期間要十分注意衛(wèi)顆時(shí)至關(guān)機(jī)，觀測(cè)期間要十分注意衛(wèi)星數(shù)量的變化，嚴(yán)禁碰動(dòng)天線、嚴(yán)禁隨星數(shù)量的變化，嚴(yán)禁碰動(dòng)天線、嚴(yán)禁隨意開關(guān)機(jī)，意外情況要詳細(xì)記錄。意開關(guān)機(jī)，意外情況要詳細(xì)記錄。要經(jīng)常監(jiān)測(cè)或考慮存貯器容量，監(jiān)測(cè)接要經(jīng)常監(jiān)測(cè)或考慮存貯器容量，監(jiān)測(cè)接收機(jī)工作狀況收機(jī)工作狀況 。4、觀測(cè)記錄、觀測(cè)記錄1）數(shù)據(jù)記錄由接收機(jī)自動(dòng)進(jìn)行，內(nèi)容）數(shù)據(jù)記錄由接收機(jī)自動(dòng)進(jìn)行，內(nèi)容有：有：歷元、載波相位觀測(cè)值、衛(wèi)星星歷、衛(wèi)歷元、載波相位觀測(cè)值、衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星鐘差改正參數(shù)、絕對(duì)定位結(jié)果、測(cè)站

26、星鐘差改正參數(shù)、絕對(duì)定位結(jié)果、測(cè)站信息（也可事后輸入，如儀器高、點(diǎn)名信息（也可事后輸入，如儀器高、點(diǎn)名等）等）2）觀測(cè)員應(yīng)記錄的內(nèi)容）觀測(cè)員應(yīng)記錄的內(nèi)容測(cè)站點(diǎn)名、編號(hào)；開關(guān)機(jī)時(shí)間、天線測(cè)站點(diǎn)名、編號(hào)；開關(guān)機(jī)時(shí)間、天線 高、高、最多與最少衛(wèi)星數(shù)、觀測(cè)時(shí)期、時(shí)段數(shù)、最多與最少衛(wèi)星數(shù)、觀測(cè)時(shí)期、時(shí)段數(shù)、觀測(cè)者姓名、觀測(cè)略圖（指本測(cè)站與其它觀測(cè)者姓名、觀測(cè)略圖（指本測(cè)站與其它測(cè)站的連接收?qǐng)D）。測(cè)站的連接收?qǐng)D）。測(cè)量過程中的各種異常情況。測(cè)量過程中的各種異常情況。記錄手簿要專門制作，訂裝，長(zhǎng)期保存，記錄手簿要專門制作，訂裝，長(zhǎng)期保存，提交成果時(shí)，外業(yè)手工記錄是必交件之一提交成果時(shí)，外業(yè)手工記錄是必交件之

27、一四、四、 GPS的作業(yè)模式的作業(yè)模式1、靜態(tài)定位模式（主要模式）、靜態(tài)定位模式（主要模式）2、快速靜態(tài)、快速靜態(tài)3、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)4、往返式重復(fù)定位、往返式重復(fù)定位5、RTK GPS定位（主要模式）定位（主要模式）第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)據(jù)的預(yù)處理及觀測(cè)成果的質(zhì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理及觀測(cè)成果的質(zhì)量檢核量檢核一、數(shù)據(jù)預(yù)處理一、數(shù)據(jù)預(yù)處理1、軟件選擇、軟件選擇2、基線解算：、基線解算：內(nèi)容包括：內(nèi)容包括：1）數(shù)據(jù)傳輸、分流（軟件自動(dòng)進(jìn)行）數(shù)據(jù)傳輸、分流（軟件自動(dòng)進(jìn)行）2）數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一化）數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一化用于不同型號(hào)接收機(jī)一起作業(yè)時(shí)的成果用于不同型號(hào)接收機(jī)一起作業(yè)時(shí)的成果3）衛(wèi)星軌道標(biāo)準(zhǔn)化）衛(wèi)星軌道標(biāo)準(zhǔn)化4）探

28、測(cè)、修復(fù)周跳）探測(cè)、修復(fù)周跳5）加入各種改正數(shù)）加入各種改正數(shù)6）解算基線（雙差或三差解；整數(shù)或）解算基線（雙差或三差解；整數(shù)或浮點(diǎn)解）浮點(diǎn)解）7）獲得在）獲得在WGS84坐標(biāo)下的基線成果坐標(biāo)下的基線成果二、對(duì)基線成果進(jìn)行精度檢核二、對(duì)基線成果進(jìn)行精度檢核1、單時(shí)段同步觀測(cè)數(shù)據(jù)檢核、單時(shí)段同步觀測(cè)數(shù)據(jù)檢核1）數(shù)據(jù)剔除率問題）數(shù)據(jù)剔除率問題解算基線時(shí)，某些不合格被剔除數(shù)據(jù)解算基線時(shí)，某些不合格被剔除數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)總量比率，其值不應(yīng)大于與數(shù)據(jù)總量比率，其值不應(yīng)大于10%，過大時(shí)說明全部數(shù)據(jù)質(zhì)量均不高，該過大時(shí)說明全部數(shù)據(jù)質(zhì)量均不高，該同步觀測(cè)值應(yīng)重測(cè)。同步觀測(cè)值應(yīng)重測(cè)。2）僅以兩臺(tái)接收機(jī)進(jìn)行的單基線觀

29、測(cè)）僅以兩臺(tái)接收機(jī)進(jìn)行的單基線觀測(cè)形成的任一三邊環(huán)坐標(biāo)分量相對(duì)閉合差和形成的任一三邊環(huán)坐標(biāo)分量相對(duì)閉合差和環(huán)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差不應(yīng)大于表中數(shù)值：環(huán)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差不應(yīng)大于表中數(shù)值： 等級(jí)限差類型二（ppm）三（ppm）四（ppm）一級(jí)（ppm）二級(jí)坐標(biāo)分量相對(duì)閉合差23699環(huán)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差351015152、重復(fù)基線的檢核、重復(fù)基線的檢核同一基線如觀測(cè)時(shí)段數(shù)在同一基線如觀測(cè)時(shí)段數(shù)在2（含）以上的（含）以上的基線為重復(fù)基線，任意兩個(gè)時(shí)段的互差基線為重復(fù)基線，任意兩個(gè)時(shí)段的互差應(yīng)不大于相應(yīng)等級(jí)規(guī)定的應(yīng)不大于相應(yīng)等級(jí)規(guī)定的2 倍。倍。3、同步觀測(cè)環(huán)檢核、同步觀測(cè)環(huán)檢核三邊式同步環(huán)檢核：三邊式同步環(huán)檢核：

30、三邊同步環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差不應(yīng)大于：三邊同步環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差不應(yīng)大于： 2535353zxx同步環(huán)閉合差應(yīng)不大于：同步環(huán)閉合差應(yīng)不大于：53)(21222zyx22)(bdaGPS的基線中誤差網(wǎng)規(guī)定的相應(yīng)等的規(guī)范多邊式同步環(huán)檢核多邊式同步環(huán)檢核四機(jī)同步作業(yè)，會(huì)產(chǎn)生大量同步環(huán)，檢四機(jī)同步作業(yè)，會(huì)產(chǎn)生大量同步環(huán)，檢核時(shí)應(yīng)盡檢查一切可能的閉合環(huán)。核時(shí)應(yīng)盡檢查一切可能的閉合環(huán)。同步閉合環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差不應(yīng)大于：同步閉合環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差不應(yīng)大于： 5nWWWzyx環(huán)的閉合差不應(yīng)大于：環(huán)的閉合差不應(yīng)大于：53)(21222nWWWWzyx4、異步環(huán)閉合差檢核、異步環(huán)閉合差檢核異步環(huán)一般也可稱獨(dú)立環(huán)異

31、步環(huán)一般也可稱獨(dú)立環(huán)網(wǎng)中的每一條基線至少應(yīng)參加一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)中的每一條基線至少應(yīng)參加一個(gè)獨(dú)立環(huán)環(huán)各獨(dú)立環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差應(yīng)不大于：各獨(dú)立環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差應(yīng)不大于：nWWWzyx2環(huán)閉合差應(yīng)不大于環(huán)閉合差應(yīng)不大于nW32三、外業(yè)返工三、外業(yè)返工 1無論何種原因造成一個(gè)控制點(diǎn)不能無論何種原因造成一個(gè)控制點(diǎn)不能與兩條合格獨(dú)立基線相連結(jié)，則在該點(diǎn)與兩條合格獨(dú)立基線相連結(jié)，則在該點(diǎn)上應(yīng)補(bǔ)測(cè)或重測(cè)不少于一條獨(dú)立基線。上應(yīng)補(bǔ)測(cè)或重測(cè)不少于一條獨(dú)立基線。 2可以舍棄在復(fù)測(cè)基線邊長(zhǎng)較差、可以舍棄在復(fù)測(cè)基線邊長(zhǎng)較差、同步環(huán)閉合差、獨(dú)立環(huán)閉合差檢驗(yàn)中越同步環(huán)閉合差、獨(dú)立環(huán)閉合差檢驗(yàn)中越限的基線，但必須保證舍棄基線后的

32、獨(dú)限的基線，但必須保證舍棄基線后的獨(dú)立環(huán)所含基線數(shù)，不得超過規(guī)定，否則，立環(huán)所含基線數(shù)，不得超過規(guī)定，否則，應(yīng)重測(cè)該基線或者有關(guān)的同步圖形。應(yīng)重測(cè)該基線或者有關(guān)的同步圖形。3由于點(diǎn)位不符合由于點(diǎn)位不符合GPS測(cè)量要求而造成測(cè)量要求而造成一個(gè)測(cè)站多次重測(cè)仍不能滿足各項(xiàng)限差一個(gè)測(cè)站多次重測(cè)仍不能滿足各項(xiàng)限差技術(shù)規(guī)定時(shí)，可按技術(shù)設(shè)計(jì)要求另增選技術(shù)規(guī)定時(shí)，可按技術(shù)設(shè)計(jì)要求另增選新點(diǎn)進(jìn)行重測(cè)。新點(diǎn)進(jìn)行重測(cè)。四、四、GPS網(wǎng)平差網(wǎng)平差1、在、在WGS84坐標(biāo)下的三維無約束平差坐標(biāo)下的三維無約束平差在上述檢核合格條件下，對(duì)基線向量網(wǎng)在上述檢核合格條件下，對(duì)基線向量網(wǎng)在在WGS-84坐標(biāo)系下進(jìn)行三維無約束平差，坐標(biāo)系下進(jìn)行三維無約束平差，解出平差后的基線向量，也可以解出平差后的基線向量，也可以WGS-84下的三維坐標(biāo)。無約束平差的下的三維坐標(biāo)。無約束平差的基線向量改正數(shù)的絕對(duì)值應(yīng)滿足：基線向量改正數(shù)的絕對(duì)值應(yīng)滿足：3xv3yv3zv超限時(shí)，認(rèn)為該基線或其附近存在粗差