E級GPS控制網(wǎng)有關(guān)技術(shù)要求

1、附件一E級GPS空制網(wǎng)有關(guān)技術(shù)要求(參考)一、控制網(wǎng)執(zhí)行的技術(shù)標準1、全球定位系統(tǒng)(GPS 測量規(guī)范(GB/T18314-2001),中華人民共和國國家標準；2、國家三、四等水準測量規(guī)范(GB12898-1991,中華人民共和國國家標準；3、技術(shù)設(shè)計書。二、使用儀器測量采用的 GP 或收機型號及其標稱精度。三、布網(wǎng)方案1、布網(wǎng)要求GPSW 目鄰點間基線中誤差仃按下式計算：:-a2(bd)2式中 a(mm)為固定誤差；b(ppm)為比例誤差系數(shù)；d(km)為相鄰點間的距離。GPS-E 級網(wǎng)的主要技術(shù)要求應(yīng)符合表 1 規(guī)定。相鄰點最小距離應(yīng)為平均距離的 1/21/3;最大距離應(yīng)為平均距離的 23

2、倍。表 1GPS的主要技術(shù)要求級別平均距離(km)a(mm)_-6b(1X10)最弱邊相對中誤差E 級0.2510201/45000注：當邊長小于 200m 時，邊長中誤差應(yīng)小于 20mm2、布網(wǎng)原則與網(wǎng)形設(shè)計(1)GPSJ 應(yīng)根據(jù)測區(qū)實際需要和交通狀況進行設(shè)計。GPSJ 的點與點問不要求每點通視，但考慮常規(guī)測量方法加密時的應(yīng)用，每點應(yīng)有 12 個通視方向。(2)在布網(wǎng)設(shè)計中應(yīng)顧及原有測繪成果資料以及各種大比例尺地形圖的沿用，對凡符合GPS-E 級網(wǎng)布點要求的舊有控制點，應(yīng)充分利用其標石。(3)GPSJ 應(yīng)由若干個獨立觀測環(huán)構(gòu)成，也可采用附合線路構(gòu)成。E 級 GPS網(wǎng)中每個閉合環(huán)或附合線路中的

3、邊數(shù)應(yīng)符合表 2 的規(guī)定。非同步觀測的 GPSS 線向量邊，應(yīng)按所設(shè)計的網(wǎng)圖選定，也可按軟件功能自動挑選獨立基線構(gòu)成環(huán)路表 2 閉合環(huán)或附合線路邊數(shù)的規(guī)定級別E 級閉合環(huán)或附合線路邊數(shù)(條)1541.6401510注：1、觀測時段長度應(yīng)視點位周圍障礙物情況、基線長短而作調(diào)整,2、可不觀測氣象要素，但應(yīng)記錄雨、晴、陰、云等天氣狀況。2、GPS1 星預(yù)報和觀測調(diào)度計劃(1)保證 GPS 乍業(yè)觀測工作順利進行，保障觀測成果達到預(yù)定的精度，提高作業(yè)工效，在進行 GP9 卜業(yè)觀測之前，應(yīng)事先編制 GPS 衛(wèi)星可見性預(yù)報表。預(yù)報表應(yīng)包括可見衛(wèi)星號、衛(wèi)星高度角和方位角、最佳觀測衛(wèi)星組、最佳觀測時間、點位圖形

4、幾何強度因子等內(nèi)容。(2)編制預(yù)報表所用概略位置應(yīng)采用測區(qū)中心位置的經(jīng)、緯度。(3)作業(yè)組在觀測前應(yīng)根據(jù)參加作業(yè)的 GPS 接收機臺數(shù)、網(wǎng)形及衛(wèi)星預(yù)報表編制作業(yè)調(diào)度表，其內(nèi)容應(yīng)包括觀測時間、測站號、測站名稱以及接收機號等項內(nèi)容。3、觀測準備(1)每天出發(fā)工作前應(yīng)檢查電池容量是否充足，儀器及其附件是否攜帶齊全。(2)作業(yè)前應(yīng)檢查接收機內(nèi)存是否充足。(3)天線安置應(yīng)符合下列要求：1作業(yè)員到測站后應(yīng)先安置好接收機使其處于靜置狀態(tài)，然后再安置天線；2大線可用腳架直接安置在測量標志中心的鉛垂線方向上，對中誤差應(yīng)小于 3mm 天線應(yīng)整平，天線基座上的圓水準所泡應(yīng)居中；3天線定向標志應(yīng)指向正北，定向誤差不宜

5、超過土 5o4、觀測作業(yè)要求(1)觀測組應(yīng)嚴格按調(diào)度表規(guī)定的時間進行作業(yè)，以保證同步觀測同一衛(wèi)星組。當情況有變化需修改調(diào)度計劃時，應(yīng)經(jīng)作業(yè)隊負責人同意，觀測組不得擅自更改計劃。(2)接收機電源電纜和天線應(yīng)連接無誤，接收機預(yù)置狀態(tài)應(yīng)正確，然后方可啟動接收機進行觀測。(3)各觀測時段的前后各量取天線高一次，兩次量高之差不大于 3mm 取平均值作為最后天線高，記錄在手簿。若互差超限，應(yīng)查明原因，提出處理意見記入手簿備注欄中。天線高是指觀測時天線平均相位中心至測站中心標志面的高度，分為上、下兩段：上段是指相位中心至天線底面的高度，這是常數(shù) hc,由廠家給出；下段是從天線底面至測站中心標志面的高度，由觀

6、測員在現(xiàn)場采用傾斜測量方法直接量取。具體方法是：從三腳架三個空檔(立成 120。)測量天線底盤下表面至測站中心標志面的距離，互差應(yīng)小于3mm取平土MS為L,天線底盤半徑為R,再利用廠家提供的hc,按天線高h=JL2R2+hc求出。(4)接收機開始記錄數(shù)據(jù)后，作業(yè)人員可使用專用功能鍵選擇菜單，查看測站信息、接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號、各通道信噪比、實時定位結(jié)果及存貯介質(zhì)記錄情況等。(5)儀器工作正常后，作業(yè)員及時(每隔 15min)逐項填寫測量手簿中各項內(nèi)容。(6)一個時段觀測過程中不得進行以下操作：關(guān)閉接收機以重新啟動；進行自測試(發(fā)現(xiàn)故障除外)；改變衛(wèi)星截止高度角；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；按

7、動關(guān)閉文件和刪除文件等功能。(7)觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并防止儀器受震動和被移動，防止人和其它物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號。(8)接收機在觀測過程中不應(yīng)在接收機近旁使用對講機和手機等通訊設(shè)備； 雷雨過境時應(yīng)關(guān)機停測，并卸下天線以防雷擊。(9)觀測中應(yīng)保證接收機工作正常，數(shù)據(jù)記錄正確，每日觀測結(jié)束后，應(yīng)及時將數(shù)據(jù)下載到計算機硬、軟盤上，確保觀測數(shù)據(jù)不丟失。5、外業(yè)觀測記錄(1)錄項目應(yīng)包括下列內(nèi)容：1測站名、測站號；2觀測月、日/年積日、天氣狀況、時段號；觀測時間應(yīng)包括開始與結(jié)束記錄時間，宜采用協(xié)調(diào)世界時 UTG 填寫至時、分；4接收機設(shè)備應(yīng)包括接收機類型及號碼，天線號碼；5近似位置應(yīng)

8、包括測站的近似經(jīng)、緯度和近似高程，經(jīng)、緯度應(yīng)取至 1,高程應(yīng)取至 0.1m；天線高應(yīng)包括測前、測后量得的高度及其平均值，均取至 0.001m；7觀測狀況應(yīng)包括電池電壓、接收衛(wèi)星號及其信噪比(SNR、故障情況等。(2)記錄應(yīng)符合下列要求：原始觀測值和記事項目應(yīng)按規(guī)格現(xiàn)場記錄，字跡要清楚、整齊、美觀，不得涂改、轉(zhuǎn)抄；外業(yè)觀測記錄各時段結(jié)束后，應(yīng)及時將每天外業(yè)觀測記錄結(jié)果錄入計算機硬、軟盤；接收機內(nèi)存數(shù)據(jù)文件在下載到存貯介質(zhì)上時，不得進行任何剔除與刪改，不得調(diào)用任何對數(shù)據(jù)實施重新加工組合的操作指令。六、數(shù)據(jù)處理方案1、基線解算及其質(zhì)量檢驗（1）基線解算以雙差固定解作為最終結(jié)果，雙差固定解的可靠性由以

9、下兩項指標來判別，即固定解的單位權(quán)中誤差（RmS 和整周模糊度檢驗倍率（Ratio）,其檢驗值見表 4。根據(jù)表 4 判別時，Rm/須首先符合要求，而 Ratio 值越大表示固定值越可靠。表 4 靜態(tài) GPSS 線固定解可靠性判別表基線長度（km）10Rms(m)0.0100.0122.52.12.0（2）同步多邊形閉合差檢驗對于采用同一種數(shù)學模型的基線解，其同步時段中任一三邊同步環(huán)的坐標分量相對閉合差和全長相對閉合差不宜超過表 5 的規(guī)定。對于采用不同數(shù)學模型的基線解，其同步時段中任一三邊同步環(huán)的坐標分量閉合差和全長相對閉合差按獨立環(huán)閉合差要求檢核。同步時段中的多邊形同步環(huán)，可不重復(fù)檢核。表

10、5 同步環(huán)坐標分量及環(huán)線全長相對閉合差的規(guī)定（1X10-6）一等級限差類型E 級坐標分量相對閉合差6.0環(huán)線全長相對閉合差10.0（3）重復(fù)基線邊檢驗重復(fù)基線的長度較差不宜超過下式的規(guī)定：ds三 2、2 二式中：。為 E 級 GPS 空制網(wǎng)規(guī)定的精度（按實際平均邊長計算）（4）獨立環(huán)閉合差檢驗無論采用單基線模式或多基線模式解算基線，立基線構(gòu)成獨立環(huán)，各獨立環(huán)的坐標分量閉合差和全長閉合差應(yīng)符合下式的規(guī)定：x43.n。-y3、n。zm3nsM3,3n；-式中：n：為閉合環(huán)邊數(shù)；仃：為 E 級 GPS 空制網(wǎng)規(guī)定的精度(按實際平均邊長計算)2、補測與重測(1)無論何種原因造成一個控制點不能與兩條合格

11、的獨立基線相連接， 則在該點上應(yīng)補測或重測不得少于一條獨立基線。(2)可以舍棄在重復(fù)基線較差、同步環(huán)閉合差、獨立環(huán)閉合差中超限的基線，但應(yīng)保證舍都應(yīng)在整個 GPSR中選取的獨棄基線后的獨立環(huán)所含基線數(shù)不超過表 2 的規(guī)定，否則應(yīng)重測該基線或者有關(guān)的同步圖形。(3)由于點位不符合GPSM量要求而造成一個測站多次重測仍不能滿足各項技術(shù)規(guī)定時，可按技術(shù)設(shè)計要求另增選新點進行重測。3、GP 即平差(1)起算數(shù)據(jù)與坐標系統(tǒng)首先要了解測區(qū)中央子午線經(jīng)度，起算數(shù)據(jù)的帶號，采用的坐標系等。如岳麓山校區(qū)的起算數(shù)據(jù)為 3 度帶的 1954 北京坐標，則中央子午線經(jīng)度為 114。，故采用 1954 北京坐標系，取中

12、央子午線經(jīng)度序=114。的 3帶高斯投影。即有:參考橢球為克拉索夫斯基橢球，長半徑a=6378245m 扁率 a=1/298.3;中央子午線經(jīng)度 1_0=1140000。高程系統(tǒng)采用 1985 國家高程基準。(2)三維無約束平差當 GPSS 線各項質(zhì)量檢驗符合要求時，應(yīng)以所有獨立基線組成閉合圖形，以三維基線向量及其協(xié)方差陣作為觀測信息，以一個點的 WGS84 系三維坐標作為起算依據(jù)，進彳 TGPSO勺三維無約束平差。以提供各 GPS 空制點在 WGS84 坐標系下的三維坐標，各基線向量三個坐標差觀測值的改正數(shù)，基線邊長以及點位和邊長的精度信息，并生成 GPSW 程擬合的數(shù)據(jù)文件。在三維無約束平

13、差中，基線向量的改正數(shù)（Vx、Vy、Vz）絕對值應(yīng)滿足下式要求：Vbx3:V產(chǎn)3 二VSz3c式中：仃為 E 級 GPS 空制網(wǎng)規(guī)定的基線的精度。當超限時，可認為該基線或其附近存在粗差基線，應(yīng)采用軟件提供的方法或人工方法剔除粗差基線，直至符合上式要求。（3）二維約束平差在無約束平差確定的有效觀測量基礎(chǔ)上， 以起算數(shù)據(jù)中提供的已知點作為強制約束的固定值，進行二維約束平差。平差結(jié)果就輸出各 GPS 空制點在前述的坐標系統(tǒng)中的二維平面坐標，基線向量改正數(shù)，基線邊長、方位以及坐標、基線邊長、方位的精度信息，轉(zhuǎn)換參數(shù)及其精度信息。約束平差中，應(yīng)將已知坐標點組合成不同的約束條件，以發(fā)現(xiàn)作為約束的已知坐標與

14、 GP即不兼容（即約束平差 2 果嚴重扭曲 GPS約束平差結(jié)果的精度）c4、水準聯(lián)測為滿足 GPS 空制網(wǎng)高程擬合的需要，GPS-E 級控制點應(yīng)聯(lián)測一定比例的四等水準。聯(lián)測水準的 GPS 點均勻分布在測區(qū)，水準路線連接成水準網(wǎng)。5、GPS 點高程擬合計算要精確計算各 GPS 點的正常高H7,目前主要有 GPSK 準高程、GPSB 力高程和 GP 口角高程等方法。其中 GPSK 準高程是目前 GPS 乍業(yè)中是常用的方法。用于 GPS 高程擬合計算的方法主要是曲面擬合法（包括平面擬合法、多項式曲面擬合法、多面函數(shù)擬合法、曲面樣條擬合法、非參數(shù)回歸曲面擬合法和移動曲面法）。七、提交成果GPSS 制網(wǎng)

15、的外業(yè)工作和數(shù)據(jù)處理工作結(jié)束后，應(yīng)及時編寫技術(shù)總結(jié)報告，并上交資料。1、技術(shù)總結(jié)報告應(yīng)包含以下內(nèi)容：(1)工程概況，包括測區(qū)的范圍與位置、自然地理條件、氣候特點以及任務(wù)來源、測區(qū)已有測量情況、項目名稱、施測目的和基本精度要求等；(2)施測單位，施測起止時間，技術(shù)依據(jù)，作業(yè)人員情況，接收機類型、數(shù)量及檢驗情況，觀測方法，重測、補測情況，作業(yè)環(huán)境，重合點情況，工作量與工日情況；(3)野外數(shù)據(jù)檢核情況與分析，起算數(shù)據(jù)與坐標系統(tǒng)說明，數(shù)據(jù)后處理內(nèi)容、方法與軟件情況，平差結(jié)果精度分析；(4)方案實施與規(guī)范執(zhí)行情況；(5)各種附表與附圖；(6)提交成果中尚存問題和需要說明的其它問題。2、GPSM 量任務(wù)完

16、成后，應(yīng)提交下列資料：(1)E 級 GPS 空制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計書；(2)GPS 空制點的點之記，見附錄 B;(3)GPS 空制網(wǎng)展點圖及通視圖；(4)GPSU 外觀測原始數(shù)據(jù)及平差計算資料；(5)GPS 子外測量作業(yè)調(diào)度表，見附錄 C;(6)GP 的卜業(yè)觀測記錄手簿，見附錄 D;(7)GPS-E 級控制點成果表；(8)E 級 GPS 空制網(wǎng)技術(shù)總結(jié)報告。附錄BGPS點點之記GPS 電點之記日期：年月日記錄者：繪圖者：校對者：點 名及 等級點名土質(zhì)點號等級標后說明通視點列表舊點名概略位置(L,B)緯度經(jīng)度所在地交通路線選點情況點位略圖單位選點員日期聯(lián)測水準情況聯(lián)測水準等級點位說明附錄CGPS測量作業(yè)調(diào)度表GPSM 量作業(yè)調(diào)度表測量日期時觀觀測者觀測者觀測者段測機號機號機號編時點名備注點名備注點名備注號問點號點號點號附