GPS网布网作业准则

GPS静态网的布设

2.
优化控制网的图形结构
3. 使用独立基线
4.
提供足够的多余观测量，用于检核和平差
5. 每个测站需要至少2个独立时段观测
6. 测站周围具有良好的天空视野，尽量避免多路径项目区域中选取控制点
在三个(or４）象限中布设平面控制。在每个象限中布设一个高程控制
第八页，共16页。
6. GPS – 遮挡 & 多路径
最好在对天通视良好、多路径影响较低的环境下设点。
第九页，共16页。
GPS –基线长
基线长
单频机: 静态/快速静态建议基线长不要超过10km
双频机: 静态/快速静态
如果观测时间足够的情况下可以达到100KM.
第十页，共16页。
GPS -观测时间
GPS静态网的布设
第一页，共16页。
控制网设计的目的 GPS和常规控制测量控制网设计原则
第二页，共16页。
控制网设计的目的
为了圆满的完成测量工作为了更好的提高外业工作效率为了对外业测量成果进行检验为了得到高质量的数据成果
第三页，共16页。
GPS 控制网设计基本原则
1.
取得测区的基本控制
2. 几何图形
3. 多余观测量 4. 独立观测 5. 通视 (常规控制)
6. 卫星可视性和多路径因素
7. 时间和经费
第十五页，共16页。
THANK YOU
第十六页，共16页。
在测区周围布设控制点
第五页，共16页。
Known control Unknown control
1. GPS 局部网
已知点
未知点、待测量
使用静态、快速静态测量方式
第六页，共16页。
2. GPS 控制网几何图形

GPS_E级网规范(新)

附录A E级GPS控制网有关技术要求（参考）一、控制网执行的技术标准1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准；2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准；3、技术设计书。

二、使用仪器测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。

三、布网方案1、布网要求GPS网相邻点间基线中误差按下式计算：式中a(mm)为固定误差；b(ppm)为比例误差系数；d(km)为相邻点间的距离。

GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。

相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。

2、布网原则与网形设计（1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。

GPS网的点与点间不要求每点通视，但考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有1～2个通视方向。

（2）在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。

（3）GPS网应由若干个独立观测环构成，也可采用附合线路构成。

E级GPS 网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表2的规定。

非同步观测的GPS基线向量边，应按所设计的网图选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。

（4的原有控制点联测，联测总点数不得少于3个。

（5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。

四、选点与标石埋设1、选点在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。

选点应符合下列要求：（1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测；（2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°；（4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰；（5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响；（6）交通应便于作业，以提高作业效率；（7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用；（8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。

关于GPS布网方案与作业模式的探讨

关于GPS布网方案与作业模式的探讨摘要：本文就GPS布网方案与作业模式的相关问题进行阐述，文章分别从布网方案与作业模式两个方面的各种基本情况进行阐述。

关键词：GPS，方案，模式前言：与传统的大地测量观测技术不同，在卫星大地测量中，观测站虽然是固定在地球表面上，其空间位置随同地球自转而运动，但观测目标却是主要受地球引力作用而绕地球旋转的人造地球卫星，它与地球自转无关。

因此为了统一描述卫星在轨道上的运动，按不同需要表示测站的空间位置，并正确处理关联着地面测站及卫星的观测数据，需要采用两类坐标系统，并需实现各种坐标系之间的转换。

从几何上看坐标系统是由原点位置、三个坐标轴指向和尺度所定义的。

在卫星大地测量中，一般取地球质心为坐标系的原点，由于人造地球卫星围绕地球运动，引进地心坐标系是十分自然的，这样便于研究人造卫星卫星运动的规律。

根据坐标轴指向的不同，可分为两大类坐标系：天球坐标系和地球坐标。

地球坐标系随同地球自转，可看作为固定在地球上的坐标系，便于表述地面观测站的空间位置。

天球坐标系则与地球自转无关，便于描述人造地球卫星的位置和状态。

天文坐标系1：天文坐标系；以地心为坐标原点的坐标系，Z轴的正向指向北天极，X 轴的正向指向春分点，构成右手系。

2：瞬时真天文坐标系：由瞬时真天极及瞬时真赤道面，瞬时真春分点所定义的地心坐标系。

3：瞬时平天文坐标系：以瞬时平天极，瞬时平赤道，瞬时平春分点所定义的一种地心坐标系。

4：标准历元平天球坐标系：是其中相当于标准历元的一种特定的天球坐标系。

GPS控制网的图形设计在建立GPS控制网时，由于GPS的同步观测不需要通视，使得观测具有较大的灵活性。

因此，GPS网的设计也具有很大的灵活性。

根据不同的用途，GPS 的图形布设通常有导线连接、三角网连接、多边形网连接、对角线连接等方式。

在网形设计时应注意的问题⑴GPS网不要有开放式的网型结构，应构成封闭式闭合环和子环路。

⑵应尽量消除多路径影响，防止GPS信号通过其他物体反射到GPS天线上，因此应避开强反射的地面，避开强反射环境，如山谷、山坡、建筑物等。

GPS控制网的布设原则及优化设计探讨

GPS控制网的布设原则及优化设计探讨【摘要】GPS控制网的优化设计是实施控制测量的基础性工作，它能保证控制网的精确性、可行性、经济性。

本文总结了GPS控制网的特点以及GPS控制网布设应坚持的原则，同时提出了GPS控制网优化设计的一些措施。

【关键词】GPS控制网；布设原则；优化设计；可靠性；精度1．引言GPS控制网的优化设计是实施控制测量的基础性工作，它能保证控制网的精确性，可行性，经济性。

与传统控制测量方法相比，GPS技术具有点位精度高、观测时间短、操作简便、可全球全天候作业等优点，但并不等于GPS控制网就无需像传统控制测量方法那样进行控制网的优化设计。

由于GPS网的精度与网的几何图形结构无关，且与观测权相关甚小，而影响精度的主要因素是网中各点发出基线的数目及基线的权阵，所以，我们提出GPS控制网优化设计的概念。

2．GPS控制网的特点常规测量中对控制网的网形设计是一项非常重要的工作，而在GPS网形设计时,因GPS同步观测不要求通视,对测站点间相互的边角也没有过高的限定,所以其图形设计具有较大的灵活性。

根据不同的用途,GPS网的图形布设通常有: 点连式、边连式、网连式、边点混连式四种基本方式。

选择什么样的网,要全方位的权衡，主要取决于工程所要求的精度、野外条件、作业工期及工作效率等因素。

GPS控制网在图形设计时需要考虑以下问题:（1）GPS控制点之间可以互相不通视，但我们考虑测量加密时，我们至少要保证控制点在一个方向上可以通视，而且周围仰角十五度内不应该有障碍物，以免阻挡或吸收信号。

（2）在做GPS控制网时，我们要避免自由基线的存在，因为自由基线不具备构成闭合图形，不具备发现粗差的能力，我们要保证有一定量的多余观测数，保证一定量独立设站数或复线基线数，提高网的精确性和可靠性。

（3）要控制闭和环和附和导线条数不宜过多。

两条基线夹角不易过小，以确保检核条件，提高网的可靠性。

3．GPS控制网的布设原则我们在 GPS控制网布设时应考虑以下的问题：（1）尽量减少尺度误差。

GPS控制网执行的技术标准

GPS控制网执行技术要求标准一、控制网执行的技术标准1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准；2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准；3、技术设计书。

二、使用仪器测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。

三、布网方案1、布网要求GPS网相邻点间基线中误差按下式计算：式中(mm)为固定误差；(ppm)为比例误差系数；(km)为相邻点间的距离。

GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。

相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。

级别平均距离(km) (mm) (1×10-6) 最弱边相对中误差E级0.2～5 ≤10≤201/450002、布网原则与网形设计（1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。

GPS网的点与点间不要求每点通视，但考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有1～2个通视方向。

（2）在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。

（3）GPS网应由若干个独立观测环构成，也可采用附合线路构成。

E级GPS 网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表2的规定。

非同步观测的GPS基线向量边，应按所设计的网图选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。

级别 E 级闭合环或附合线路边数（条）≤10（4的原有控制点联测，联测总点数不得少于3个。

（5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。

四、选点与标石埋设1、选点在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。

选点应符合下列要求：（1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测；（2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°；（4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰；（5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响；（6）交通应便于作业，以提高作业效率；（7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用；（8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。

GPS现场指导原则

GPS现场指导原则
1、GPS网点应有一定的密度。

2、GPS网点应有一定的精度，布设GPS网时，测量成果的精度，既
要能满足当前任务的需要，还应考虑到今后其他任务和其他部门的使用，精度要适当地留有余地。

3、GPS网点划分等级的原则：1992年10月国家测绘局发布的《全球定位系统（GPS）测量规范》（简称GPS测量规范）提出了将GPS网点划分为A、B、C、D、E五个等级的原则。

A级GPS网点，相邻点距离100〜2000公里，平均300公里。

如果均匀布满全国的话，约有120个A级点。

点位所在地大部分为大中城市，交通便利，适宜于常年观测。

B级GPS网点，相邻点距离15〜250公里，平均公里，如果均匀布满全国，则约有2200个B级点，每个省区约有几十个B级点。

C级GPS网点，相邻点距离5~40公里，平均10〜15公里。

相邻点弦长精度定为小于等于10±5X10-6D（相邻点距离，公里）。

相当于常规测量的国家二等点。

D级和E级GPS网点，相邻点距离分别为2〜15和1〜10公里，平均距离分别为5〜10和2〜5公里。

常见GPS静态网的布设

常见GPS静态网的布设
一、GPS基线：
1、有共同时间段的两段GPS数据才能构成一条GPS基线。

2、软件只采用共同时间段内的数据进行基线计算，其余数据对这条基线无效。

二、静态网布设形式
1、点连式
相邻同步图形只通过一个点进行连接。

如图：
特征：作业效率高，进展快，
但图形强度低，单点连接校正麻烦。

2、边连式
相邻同步图形有一条公共边相连。

如图:
特征：作业效率较高，图形强度较好。

3、混合式
根据具体情况，有选择地采用几种方式的混合应用。

如图：
特征：设计好的话既可以保证效率，
又可以使图形强度满足要求。

但设计方案有众多形式，须根据经验而定。

三、注意事项
1、静态施测前对测量方案的拟定非常重要，主要包括外业测量环境调查、埋石、与本地坐标系统已知点的联测方案、交通条件、通讯设备等。

2、为减少遮挡，点位应选在开阔地区；为减少多路径影响，点位应尽量避开高层建筑、大面积水域；为减少电磁干扰，点位应避开大功率发射电台、高压输电线地域。

3、注意点位永久保存的其它方面。

《GPS网的布设》

• 美国联邦大地测量分管委员会（ Federal Geodetic Control Subcommittee-FGCS）在1988 年公布的GPS相对定位的精度标准中有一个AA 级的等级，其要求固定误差≤3mm，比例误差 ≤0.01ppm，此等级的网一般为全球性的坐标框架和地球动力学测量。
• 优点：效率高。 • 缺点：图形强度弱 • 适用范围：D，E。
精选ppt
基准站
流动站
精选ppt
四、同步图形的连接方式
• 点连式 • 边连式 • 网连式 • 混连式
精选ppt
1. 点连式
• 形式：相邻的同步图形间只通过一个公共点相连。 • 优点：作业效率高，图形扩展迅速。 • 缺点：图形强度低，如果连接点发生问题，将影响到
后面的同步图形。
1
2
精选ppt
2. 边连式
• 形式：相邻的同步图形间有一条边（即两个公共点）相连。
• 优点：作业效率较高，图形强度较强。
1
2
精选ppt
3. 网连式
• 形式：相邻的同步图形间有3个（含3个）以上的公共点相连。
• 优点：图形强度最强。 • 缺点：作业效率低。
2 1
精选ppt
4. 混连式
• 形式：相邻的同步图形间有3个（含3个）以上的公共点相连。
• 优点：图形强度最强。 • 缺点：作业效率低。
精选ppt
五、GPS基线向量网的设计指标
• 效率指标 • 可靠性指标 • 精度指标 • 费用指标
精选ppt
1. 效率指标
smi nIN TRm(n) • Smin：最少观测时段数； • R：最少重复观测期数； • n：点数； • m：仪器数。

GPS控制网的布设及分析

GPS控制网的布设及分析摘要：通过对岳口镇地籍调查中gps控制测量的实例的分析，对数据进行系统的整理和对比，得出了重要结论：在d级gps工程网中，观测时间越长，基线和点位精度越高，但当所延长的测量时间段内影响基线解算的误差因素较大时，基线精度反而可能会降低。

1、引言2、控制网的布网方式及原则2.1控制网的布网方式（1）跟踪站式，（2）会战式，（3）多基准站式，（4）同步图形扩展式，（5）星形布网方式。

2.2控制网的布设原则（1）效率优先原则:在进行gps 网的设计时，应采用效率指标来衡量设计方案的效率，以及在采用布网方案作业中所需要的时间、消耗等问题。

(2)高精度性原则:gps 控制网的高精度性是工程测量的基石，也是其最明显的优势之一。

在布设时，要做到高精度性原则：先确定gps 网的网形，再根据gps 网的网形，得到gps 网的设计矩阵b，从而得到gps 网的协因数阵q，由此做到gps 控制网的高精度性原则。

(3)可靠性原则:可靠性原则是gps 控制网布设的重要原则之一。

在进行实际gps 网的设计时，一般采用一种反映gps 网可靠性的数量指标，以达到改善网的质量的目的。

（4）低经费性原则：gps 的布设是一项重要的前期工程，应着重考虑实现较低的经费支出和较高的测量效果的问题。

经费的多少取决于网中点的总数和重复设站率。

3、实例岳口镇实测的gps网共有9个点,用3台trimble 5700接收机进行观测,共观测了8个时段,每个时段长度为60min。

该网的最长边为6788m,最短边为1911m，平均边长为3797m。

gps外业实施方案制定时，主要考虑两个方面，一是技术方面，二是测区环境方面。

技术方面决定了控制网的精度，测区环境方面决定了控制网的作业时间长度、进度和经费。

分一下几个步骤实施：（1）进行技术设计：在大比例尺地形上进行设计，因为控制测量的任务就是布设作为图根控制依据的测图控制网，以保证地形图的精度和各幅地形图之间的准确拼接。

《GPS网的布设》课件

设备安全
确保GPS设备在运输、安装和使用过程中不受损坏，特别是在恶劣环境下更应加强设备保护。
数据安全
对采集的GPS数据应进行加密处理，防止数据泄露和被篡改。
精度要求
定位精度
根据实际需求选择合适的GPS设备，确保定位精度满足工程要求。
时间精度
在动态监测中，时间精度对数据的处理和分析至关重要，应选择高时间精度的GPS设备。
02
GPS网布设的原则和流程
布设原则
精度原则
GPS网布设应满足测量精度要求，确保网的整体精度和局部精度均达
到预定标准。
可靠性原则
GPS网应具备足够的可靠性，确保在各种环境和条件下都能稳定运行
，不受干扰。
经济性原则
在满足精度和可靠性要求的前提下，应尽量降低布设成本，提高经济
效益。
灵活性原则
布设流程
设备配置
根据需求和站点数量，配置相应的GPS接收机和辅助设备。
数据采集
在选定的站点进行数据采集，记录观测数据和相关参数。
数据处理
对采集的数据进行预处理、基线解算、网平差等处理，得到最终成果。
布设流程
质量检查
对处理后的成果进行质量检查，确保满足精度和可靠性要求。
成果输出
根据项目需求，输出相应的测量成果和报告。
卫星几何分布
选择卫星分布良好、几何强度高的时段进行观测，以提高定位精度。
天气条件
避开恶劣天气和电磁干扰严重的时段，确保观测质量。
观测计划制定
Hale Waihona Puke 制定原则根据选点分布、时段长度、交通状况等因素制定观测计划。
计划内容
包括观测时间、观测点位、观测人员、设备准备等内容。

E级GPS控制网有关技术的要求

附录E E级GPS控制网有关技术要求（参考）一、控制网执行的技术标准1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准；2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准；3、技术设计书。

二、使用仪器测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。

三、布网方案1、布网要求GPS网相邻点间基线中误差σ按下式计算：σ=式中a(mm)为固定误差；b(ppm)为比例误差系数；d(km)为相邻点间的距离。

GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。

相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。

表1 GPS网的主要技术要求2、布网原则与网形设计（1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。

GPS网的点与点间不要求每点通视，但考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有1～2个通视方向。

（2）在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。

（3）GPS网应由若干个独立观测环构成，也可采用附合线路构成。

E级GPS 网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表2的规定。

非同步观测的GPS基线向量边，应按所设计的网图选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。

表2 闭合环或附合线路边数的规定（4中的原有控制点联测，联测总点数不得少于3个。

（5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。

四、选点与标石埋设1、选点在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。

选点应符合下列要求：（1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测；（2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°；（4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰；（5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响；（6）交通应便于作业，以提高作业效率；（7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用；（8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。

gps控制网主要技术要求与工作流程

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GPS控制网野外作业流程及其注意事项

GPS控制网野外作业流程及其注意事项
浅谈gps控制网野外作业流程及其注意事项
【摘要】本文主要通过工程测量项目，探讨了gps技术在工程测量中控制中的操作方法，并提出了相关注意事项。

【关键词】gps；工程测量；掌控网；注意事项
一、gps测量控制网设计与布置要求
掌控测量包含一级导线测量和图根导线测量。

为了维持成果资料的一致和完备，座标
高程系统仍然沿用原使用的1954北京坐标系和1956黄海高程系则。

（1）控制网质量指标要求。

精度、可靠性、灵敏度、经济指标构成了测量控制网的
质量指标体系。

控制网设计好坏亦由这4项指标来衡量。

nase对控制网的精度、可靠性、灵敏度要素分析提供了方便的手段，给出设计网的点、点间误差椭圆，每个观测值的内可
靠性、外可靠性值，每个观测值对提高控制网平均方差、灵敏度的作用量。

（2）nase中的同时实现方法。

精度、可靠性、灵敏度就是掌控网优化设计的基本参
照集，零、一、二、三类设计问题就是优化的目标。

进行gps控制测量作业设计时，一方面要考虑经济问题，目的在于缩短野外作业时间，节约资金，使测量费用指标达到最优。

另一方面，要有较多的多余观测吗，以提高观测成
果的精度和可靠性。

同时还必须考虑各待测点的点位精度的均匀性和各观测时段的独。

GPS控制网野外作业流程及其注意事项

浅谈GPS控制网野外作业流程及其注意事项【摘要】本文主要通过工程测量项目，探讨了gps技术在工程测量中控制中的操作方法，并提出了相关注意事项。

【关键词】gps；工程测量；控制网；注意事项一、gps测量控制网设计与布置要求控制测量包括一级导线测量和图根导线测量。

为了保持成果资料的一致和完整，坐标高程系统仍然沿袭原采用的1954北京坐标系和1956黄海高程系。

1、布网方案（1）控制网质量指标要求。

精度、可靠性、灵敏度、经济指标构成了测量控制网的质量指标体系。

控制网设计好坏亦由这4项指标来衡量。

nase对控制网的精度、可靠性、灵敏度要素分析提供了方便的手段，给出设计网的点、点间误差椭圆，每个观测值的内可靠性、外可靠性值，每个观测值对提高控制网平均方差、灵敏度的作用量。

（2）nase中的实现方法。

精度、可靠性、灵敏度是控制网优化设计的基本参考集，零、一、二、三类设计问题是优化的目标。

2、作业设计进行gps控制测量作业设计时，一方面要考虑经济问题，目的在于缩短野外作业时间，节约资金，使测量费用指标达到最优。

另一方面，要有较多的多余观测吗，以提高观测成果的精度和可靠性。

同时还必须考虑各待测点的点位精度的均匀性和各观测时段的独立性。

基于这些因素，我们的作业设计原则是gps网中各待测点的设站次数应相同优先测量点间距离较近的点，同时沿最短距离迁站应该联测相距较远的高等级已知点；gps巧网中各待测点每次重复设站都使用不同的接受机。

假设网中有p个gps点，重复设站次数为m，有r台接受机参加作业，观测时段数为t，那么：t=pm/r。

下面就可以推出另外一条件：p>m（r-1）+1。

那么整个gps网中的多余向量就达到最大，从而有效地保证了邢网的精度、灵敏度和可靠性。

本次作业有4台gps 接收机，每点重复设站2次，共有个正点。

这样需要观测个时段，其中个时段是边连的，另外一个时段是网连的，目的是联测高等级控制点，提供可靠的比例系数和旋转参数。

GPS控制网的布设原则及优化设计探讨

GPS控制网的布设原则及优化设计探讨作者：吴强来源：《城市地理》2017年第09期摘要：为了确保GPS控制网的经济性、可行性、精确性，弄清GPS控制网的布设原则及优化设计十分必要。

本文对GPS控制网的特点以及布设原则进行了总结，同时对GPS控制网的优化设计提出了自己的一些意见和措施，希望能对广大同行起到抛砖引玉的作用。

关键词：GPS控制网；布设原则；优化设计；可靠性；精度1引言常规测量中在布设控制网之前首先要进行优化设计工作，优化设计能保证控制网的经济性、可行性和精确性。

目前，GPS技术已被广泛应用于控制测量工作中，GPS技术和传统的测量方法相比较，其具有的优势是观测时间短、操作简便、点位精度高、可全天候作业等，但这并不意味着GPS控制网就可以省去优化设计这一步骤，因为GPS网的精度与观测权关联度很小，而且与网的几何图形结构无关，基线的权阵和网中各点发出的基线数目对精度影响很大，因此，我们提出GPS控制网优化设计的概念。

2GPS控制网的特点控制网的网形设计是常规测量中一项非常重要的工作，根据用途的不同，GPS控制网的网形可以设计成：点连式、边连式、网连式、边点混连式。

因为GPS同步观测时不限定测站点之间的边角大小，也不需要控制点之间相互通视，所以GPS控制网的网形设计具有很大的灵活性.但也需全方位权衡工程的外业条件、要求达到的精度、工作效率和作业工期等因素，选择最适合的网形。

GPS控制网在图形设计时需要考虑以下几方面：（1）GPS控制点之间可以相互不通视，但在加密控制点时，至少要保证控制点在一个方向上可以通视，为了避免信号被吸收和阻挡，在周边仰角15°范围内不能有障碍物。

（2）设计时，因为自由基线不能构成闭合图形，没有发现粗差的能力，所以要避免出现自由基线。

为了提高网的可靠性与精确性，还要保证一定量的独立设站数或复线基线数，同时还需确保有一定量的多余观测。

（3）附和导线和闭和环条数不宜过多。

E级GPS控制网有关技术要求

附录A E级GPS控制网有关技术要求（参考）一、控制网执行的技术标准1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准；2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准；3、技术设计书。

二、使用仪器测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。

三、布网方案1、布网要求GPS网相邻点间基线中误差σ按下式计算：σ=式中a(mm)为固定误差；b(ppm)为比例误差系数；d(km)为相邻点间的距离。

GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。

相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。

表1 GPS网的主要技术要求2、布网原则与网形设计（1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。

GPS网的点与点间不要求每点通视，但考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有1～2个通视方向。

（2）在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。

（3）GPS网应由若干个独立观测环构成，也可采用附合线路构成。

E级GPS 网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表2的规定。

非同步观测的GPS基线向量边，应按所设计的网图选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。

表2 闭合环或附合线路边数的规定（4的原有控制点联测，联测总点数不得少于3个。

（5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。

四、选点与标石埋设1、选点在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。

选点应符合下列要求：（1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测；（2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°；（4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰；（5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响；（6）交通应便于作业，以提高作业效率；（7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用；（8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。

GPS控制网的布设原则及优化设计探讨

3. 基线解算。基线解算利用南方公司 GPS4. 4 随机软件进行 ,采用双差固定解。
(3) 基线解算的质量检验
首先利用公式 σ = a2 + ( b ×d) 2 计算 D 级 GPS网相邻点间基线长度精度。式中 ,σ为标准差 , 单位为 mm; a为固定误差 ,取 a = 10 mm; b为比例误
≤5
≤6
≤6
≤8 ≤10
项目
AA
A
平均距离 1 000 300
级别
B
C
D
E
70 10～15 5～10 0. 2～5
2. CJJ 73297《全球定位系统城市测量技术规程》4. 1. 3要求各等级 GPS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表 4。
2. CJJ 73297《全球定位系统城市测量技术规程》4. 1. 3要求各等级 GPS网相邻点间平均距离应符合表 2。相邻点间最小距离应为平均距离的 1 /2 ～1 /3;最大距离应为平均距离的 2～3倍。
10
19
10 21
8
24
②+④+⑤
13
19
5
8
25
11
18
10 24
9
25
③+④+⑤
13
19
3
11
24
10
17
10 20
7
优化方案 ① + ② + ④ + ⑤ 12
25
5
8
24
11
19
11 23
9
27
① + ③ + ④ + ⑤ 12
25

一、GPS网布网作业准则1. 选点⏹为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10︒~15︒高度角以上不能有成片的障碍物。

为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。

⏹为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。

⏹为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。

⏹测站应选择在易于保存的地方。

2. 提高GPS网可靠性的方法⏹增加观测期数（增加独立基线数）。

在布设GPS网时，适当增加观测期数（时段数）对于提高GPS网的可靠性非常有效。

因为，随着观测期数的增加，所测得的独立基线数就会增加，而独立基线数的增加，对网的可靠性的提高是非常有宜的。

⏹保证一定的重复设站次数1。

保证一定的重复设站次数，可确保GPS网的可靠性。

一方面，通过在同一测站上的多次观测，可有效地发现设站、对中、整平、量测天线高等人为错误；另一方面，重复设站次数的增加，也意味着观测期数的增加。

不过，需要注意的是，当同一台接收机在同一测站上连续进行多个时段的观测时，各个时段间必须重新安置仪器，以更好地消除各种人为操作误差和错误。

⏹保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连，这样可以使得测站具有较高的可靠性。

在布设GPS网时，各个点的可靠性与点位无直接关系，而与该点上所连接的基线数有关，点上所连接的基线数越多，点的可靠性则越高。

⏹在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。

在布设GPS网时，检查GPS观测值（基线向量）质量的最佳方法是异步环闭合差，而随着组成异步环的基线向量数的增加，其检验质量的能力将逐渐下降。

提高GPS网精度的方法⏹为保证GPS网中各相邻点具有较高的相对精度，对网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得它们间的直接观测基线。

⏹为提高整个GPS网的精度，可以在全面网之上布设框架网，以框架网作为整个GPS网的骨架。

GPS网形布设和解算基本要求

≤8
≤10
≤10
≤10
≤0.1
≤1
≤5
≤10
≤20
6.2.4B、C级GPS网，基线解算可采用双差解、单差解。D、E级GPS网根据基线长度允许采用不同的数据处理模型。但是长度小于15KM的基线，应采用双差固定解。长度大于15KM的基线可在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。
7科傻GPS软件平差等级设置
表6精度分级
级别
固定误差
比例误差系数
A
B
C
D
E
≤5
6.2基线向量解算基本要求：
6.2.1A、B级GPS网基线精处理应采用精密星历。C级及以下各级网基线处理时，可采用广播星历。
6.2.2B、C、D、E级网GPS观测值均应加入对流层延迟修正，对流层延迟修正模型中的气象元素可采用标准气象元素。
6.2.3基线解算，按同步观测时段为单位进行。按多基线解供每条基线分量及其方差-协方差阵。
5.1B、C、D、E级GPS网的布测视测区范围的大小，可实行分区观测。当实行分区观测时，相邻分区见至少应有4个公共点。
6基线向量的解算
6.1解算方案要求：
6.1.1根据外业施测的精度要求和实际情况、软件的功能和精度，可采用多基线解或单基线解；
6.1.2起算点的选取应根据测量已知点的情况确定坐标起算点，每个同步观测图形应至少选定一个起算点。
表3
2.3.1各级GPS网点位应均匀分布，相邻点间距离最大不宜超过该网平均间距的2倍。
2.3.2新布设的GPS网应与附近已有的国家高等级GPS点进行联测，联测点数不应少于3点。
2.3.3为求定GPS点在某一参考坐标系中坐标，应与该参考坐标系中的原有控制点联测，联测的总点数不应少于3点。在需用常规测量方法加密控制网的地区，D、E级网点应有1-2方向通视。

GPS控制网执行的技术标准

GPS控制网执行技术要求标准一、控制网执行的技术标准1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准；2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准；3、技术设计书。

二、使用仪器测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。

三、布网方案1、布网要求GPS网相邻点间基线中误差按下式计算：式中(mm)为固定误差；(ppm)为比例误差系数；(km)为相邻点间的距离。

GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。

相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。

级别平均距离(km) (mm) (1×10-6) 最弱边相对中误差E级0.2～5 ≤10≤201/450002、布网原则与网形设计（1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。

GPS网的点与点间不要求每点通视，但考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有1～2个通视方向。

（2）在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。

（3）GPS网应由若干个独立观测环构成，也可采用附合线路构成。

E级GPS 网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表2的规定。

非同步观测的GPS基线向量边，应按所设计的网图选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。

级别 E 级闭合环或附合线路边数（条）≤10（4的原有控制点联测，联测总点数不得少于3个。

（5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。

四、选点与标石埋设1、选点在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。

选点应符合下列要求：（1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测；（2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°；（4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰；（5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响；（6）交通应便于作业，以提高作业效率；（7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用；（8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。