GPS控制网的布设
论GPS控制网布设优化
论GPS控制网的布设与优化摘要:文章通过分析gps网特点及优化设计原则,进一步提出了gps控制网的优化设计的措施。
关键词:gps 控制网;布设原则;优化设计近年来,gps技术被广泛应用到测量领域,是现代测绘工程建设项目中一项非常重要的技术进步。
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。
gps网优化设计是实施gps测量的基础性工作,在网的精确性、可靠性和经济性等方面,寻求设计的最佳方案。
1 gps控制网的特点(1)网形与卫星空间分布的几何图形相关。
gps控制网的精度与网中的点所构成的几何图形没有关系,与观测权相关程度不大,与边和边所构成的角度无关,主要取决于网中个点发出基线的数目及基线的权阵。
(2)具有非层次结构性。
根据采用仪器类型和作业模式不同,得到不同精度的观测值,这与经典控制网的“逐级控制”、“分级施测”没有关系,gps网可用相同精度一次扩展达到所需的密度设计要求。
(3)没有误差积累且分布均匀。
误差积累是经典控制网存在特性之一,而gps网则没有误差的积累,而且误差分布比较均匀,各边的方位和边长的相对精度基本是相同的。
(4)简单易行的必要基准条件。
gps网的观测数据(基线向量)中包含了尺度和方位信息,理论上只需要一个已知点的坐标即可确定gps网的平移。
2 gps 控制网布设应坚持的原则2.1 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。
2.2 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=(btpb),由此做到gps 控制网的高精度性原则。
GPS控制网的布设方法
• 答:
100 2.0 Smin INT 50 4 lt Smin (m 1) 50 (4 1) 150 ln n 1 100 1 99
• 例
– 中国国家高精度GPS 网 – 各省市地方的控制网
中国国家高精度GPS网
工程控制网①
• 覆盖范围
– 工程施工区域
• 用途
– 工程放样、施工 – 变形监测 – GPS高程
• 基准
– 独立基准
工程控制网② • 特点
– 精度、可靠性要求随工程要求差别较大 – 变形监测网需多次复测
• 例
– 各类工程控制网、滑坡监测网
GPS网的布网方案②
– 会战式 –形式 • 一次组织多台GPS接收机,集中在一段不太长的时 间内,共同作业。观测分阶段进行,在同一阶段中, 所有的接收机,在若干天的时间里分别各自在同一 批点上进行多天、长时段的同步观测,在完成一批 点的测量后,所有接收机又都迁移到另外一批点上 采用相同方式,进行另一阶段的观测,直至所有点 观测完毕。 –优点 • 可以较好地消除SA等因素的影响,因而具有特高的 尺度精度。 –适用范围 • A、B级网。
基准站
基准站 多基准站式的布网形式
基准站
–适用范围
• C,D级网。
GPS网的布网方案④
• 同步图形扩展式
–形式
• 多台接收机在不同测站上进行同步观测, 在完成一个时段的同步观测后,又迁移到 其它的测站上进行同步观测,每次同步观 测都可以形成一个同步图形,在测量过程 中,不同的同步图形间一般有若干个公共 点相连,整个GPS网由这些同步图形构成。
GPS网的分类
• 分类方法
– 根据用途划分
• GPS网的分类
现代测量技术系列讲座2GPS网的布设
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1. GPS测量
GPS网的布设 > GPS测量
GPS测量定位的结果是什么? 绝对定位 绝对位置,即地固系下的绝对坐标 相对定位 基线向量,即进行同步观测的两点间的坐标差 GPS网的布设 > GPS测量 > GPS测量定位的结果是什么? 相对定位 绝对定位
GPS网的劣势
高效率对测量计划和调度有更高的要求 不能容忍空中的障碍物,因此不能用于地下、植物下或建筑物下 GPS通常只能满足特定的测量需求 无法为后续的非GPS测量提供方位控制 GPS的精度通常高于周围现有的控制 GPS设备的投资成本高 需要新技能 GPS网的布设 > GPS网及其类型 > GPS网与常规网②
GPS在测量中的应用①
国家高精度GPS网
形变监测 定位模式 相对定位 静态测量 载波相位测量 事后、准实时或实时处理 质量要求 极高(毫米级)
GPS网的布设 > GPS测量 > GPS在测量中的应用②
GPS大坝变形监测系统
GPS在测量中的应用②
工程放样 定位模式 相对定位 动态测量 载波相位测量 实时处理 质量要求 较高(分米至厘米级) 不同工程要求有所不同
观测资料整理 基线解算(数据处理、分析)及质量控制 网平差(数据处理、分析)及质量控制 整理成果、技术总结 GPS网的布设 > 建立GPS控制网的工作流程 > 建立GPS网的三个阶段③
项目立项
项目立项
项目用途、精度(等级)要求 点位分布、数量要求 提交成果的要求 时限要求 投入经费 GPS网的布设 > 建立GPS控制网的工作流程 > 项目立项
AA
0.05
2
gps控制网设计知识点
gps控制网设计知识点在现代社会中,全球定位系统(GPS)被广泛应用于导航、测绘、地理信息系统等领域。
而GPS控制网的设计是确保GPS精确度和可靠性的关键因素之一。
本文将介绍GPS控制网设计的重要知识点。
一、GPS控制网的定义和作用GPS控制网是由若干个控制点组成的网络,通过这些控制点精确测量GPS接收机的位置和钟差,以校正接收机的误差。
控制网的主要作用是提供准确的定位和时间参考,以及监控和维护GPS系统的性能。
二、控制网的基本要素1. 控制点:控制点是控制网的基础,通常选取在地理分布广泛、稳定性好的位置。
控制点的坐标和钟差必须经过准确的测量和计算。
2. 基线:基线是连接两个控制点的线段,在GPS测量中起到传输观测数据的作用。
基线的长度和方向确定了控制点之间的相对位置。
3. 接收机:接收机是用来接收并解算来自卫星的信号,并计算出接收机所在位置和钟差的设备。
接收机的选择应考虑其型号、品牌和技术性能。
4. 天线:天线用于接收卫星信号,并将信号传输给接收机。
天线的性能和安装对GPS测量精度有重要影响。
三、控制网的设计流程1. 控制点选定:根据工程需求和测量要求,选择控制点的数量和分布。
控制点应覆盖整个测区,同时考虑到地形、遮挡物和精度要求等因素。
2. 基线设计:通过测量和数据处理,确定各控制点之间的基线长度和方向。
基线的选择应满足工程测量的要求,尽量在控制网中形成三角形或四边形的网络结构。
3. 接收机配置:根据基线长度和精度要求,考虑接收机的品牌、型号和数量。
合理配置接收机,以提高测量效率和精度。
4. 观测和数据处理:根据设计好的网络,进行测量观测,获取控制点的坐标和钟差。
利用数据处理软件进行数据编辑、平差和精度评定等步骤,得到最终结果。
四、控制网的精度控制控制网设计中,精度控制是确保测量成果满足要求的重要环节。
精度控制的关键是合理选择控制点和基线,以及采用适当的观测策略和数据处理方法。
1. 控制点精度:控制点的精度要求取决于工程测量的精度要求和控制网的布设方式。
GPS静态网的布设
回顾
你已经学习了: 你已经学习了
在进行控制网布设前,你应该进行规划, 在进行控制网布设前,你应该进行规划,同时考虑下列 因素: 因素: 1. 控制原则 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
问题? 问题?
回顾
你已经学习了: 你已经学习了
控制网设计的关键要素 实现测量工作基本要求 提高外业效率 提供数据现场检验 提供高质量的观测成果 对于一个实际工程项目来说,往往会有多个选择方案。 对于一个实际工程项目来说,往往会有多个选择方案。 你现在应该已经掌握了怎样进行控制网的布设, 你现在应该已经掌握了怎样进行控制网的布设,并且得 到最好的控制测量成果。 到最好的控制测量成果。
控制网设计
控制网设计的目的 目的 GPS和常规控制测量控制网设计原则
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
GPS 控制网设计基本原则
1. 2. 取得测区的基本控制 优化控制网的图形结构
3.
4.
使用独立基线
提供足够的多余观测量,用于检核和平差
这些仅仅是一些经验值而已,实际上也并没有一定的严格规 定,要根据实际情况而定。
规划观测时间段
卫星数
控制网精度损失
对于常规测量控制网和GPS控 控 对于常规测量控制网和 制网都一样! 制网都一样
=$
不要因为时间和经济的原因造成整个控制网精度 损失! 损失
常用的一些实际经验
站址之间的交通时间 到达站点是否容易 站点之间的通讯 (无线电 / GSM) 无线电
5. 6.
GPS静态测量控制网设计
GPS静态测量控制网设计一、概述GPS(全球定位系统)已经成为现代测量技术中不可或缺的重要工具,GPS静态测量控制网是GPS测量的基础。
设计一个合理的GPS静态测量控制网是确保测量精度和可靠性的关键。
二、控制网的选择在设计GPS静态测量控制网时,首先需要选择合适的控制网。
控制网的选择应考虑以下几个因素:1.网格密度:控制网的网格密度应根据测量任务的要求来确定。
一般情况下,密集网络可以提高测量精度,但也会增加测量成本。
2.控制点的分布:控制点的分布应考虑地形地貌的特点和监测要求,避免林木、建筑物等对测量结果的影响。
3.控制网形状:控制网形状的选择应根据工程特点和测量任务来确定,一般情况下选择长方形或正方形网格。
三、测量基线的设置测量基线是控制网的基础,其合理设置对测量结果的精度和可靠性有重要影响。
在设置测量基线时,应考虑以下几点:1.基线长度:基线长度应根据地质地形条件、测量精度要求等因素选择合适的长度。
一般情况下,短基线适用于地形平坦、视线通畅的地区,长基线适用于山区、密林等复杂地形。
2.基线方向:基线方向应考虑测量任务的要求和地形地貌特点,避免遮挡物对测量结果的影响。
3.基线标记:基线标记应清晰明确,便于测量人员进行测量操作。
四、控制点的设置控制点是控制网的关键,其合理设置对测量结果的精度和可靠性起着决定性作用。
在设置控制点时,应考虑以下几点:1.控制点的选取:控制点的选取应根据测量任务的要求和地形地貌条件来确定,避免地形高低起伏、建筑物等对测量结果的影响。
2.控制点的标记:控制点的标记应清晰明确,确保测量人员可以准确找到控制点进行测量操作。
3.控制点的互测:控制点应进行互测,以验证控制点的准确性和可靠性。
五、数据处理数据处理是GPS测量的重要环节,其正确性和高效性对测量结果的精度和可靠性有着至关重要的影响。
在数据处理过程中,应注意以下几点:1.数据的准确性:数据的准确性是保证测量结果准确的前提,应根据实际情况采取合适的方法和工具确保数据的准确性。
GPS放线及测量操作步骤
GPS放线及测量操作步骤GPS测量是利用两台GPS接收机承受空间轨道上4颗以上GPS卫星发射的载波信号,通过一定的计算方法,求出两台GPS承受机天线相位中心的距离。
本节试介绍GPS全球卫星定位系统在工程测量中的应用,包括卫星定位测量控制网的布设、卫星定位控制点位的选定及GPS外业操作步骤。
一、卫星定位测量控制网的布设卫星定位测量控制网的布设,应符合以下要求:〔1〕应根据测区的实际情况、精度要求、卫星状况、接收机的类型和数量以及测区已有的测量资料进展综合设计。
〔2〕首级网布设时,宜联测2个以上高等级国家控制点或地方坐标系的高等级控制点;对控制网内的长边,宜构成大地四边形或中点多边形。
〔3〕控制网应由独立观测边构成一个或假设干个闭合环或附合路线:各等级控制网中构成闭合环或附合路线的边数不宜多于6条。
〔4〕各等级控制网中独立基线的观测总数,不宜少于必要观测基线数的1.5倍。
〔5〕加密网应根据工程需要,在满足精度要求的前提下可采用比拟灵活的布网方式。
〔6〕对于采用GSP—RTIK测图的测区,在控制网的布设中应顾及参考站点的分布及位置。
二、卫星定位控制点位的选定〔1〕点位应选在土质坚实、稳固可靠的地方,同时要有利于加密和扩展,每个控制点至少应有一个通视方向。
〔2〕点位应选在视野开阔,高度角在15°以上的范围内,应无障碍物;点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的干扰源或强烈反射卫星信号的物体。
〔3〕充分利用符合要求的旧有控制点。
三、GPS外业观测1.GPS观测准备工作〔1〕GPS接收仪的一般性检视主要检查接收机各部件是否齐全、完好,紧固部件是否松动与脱落,设备的使用手册及资料是否齐全等。
〔2〕通电检验通电检验的主要工程包括:设备通电后有关信号灯、按键、显示系统和仪表工作情况,以及自测试系统工作情况。
当自测试正常后,按操作步骤进展卫星捕获与跟踪,以检验其工作情况。
〔3〕试测检验试测检验主要是检验接收机精度及其稳定性。
GPS静态测量控制网设计
GPS静态控制网布设GPS网形设计的一般原则:1、GPS网中不应该存在自由基线。
2、GPS网中的闭合条件中基线不可过多。
3、GPS网中应以“每个点至少独立设站观测两次”的原则布网。
4、为了实现GPS网与地面网之间的坐标转换,GPS网至少应与地面网有2个重合点。
5、为了便于观测,GPS点应选择在交通便利,视野开阔、容易到达的地方。
下图是我国全球定位系统测量规范中有关GPS网等级的有关内容:GPS基线向量网的布网形式:GPS网常用的布网形式有以下几种:跟踪站式、会战式、多基准站式(枢纽点式)、同步图形扩展式、单基准站式1、跟踪站式:布网形式:若干台接收机长期固定安放在测站上,进行常年、不间断的观测,即一年观测365天,一天观测24小时,这种观测方式很象是跟踪站,因此,这种布网形式被称为跟踪站式。
2、会战式:布网形式:在布设GPS网时,一次组织多台GPS接收机,集中在一段不太长的时间内,共同作业。
在作业时,所有接收机在若干天的时间里分别在同一批点上进行多天、长时段的同步观测,在完成一批点的测量后,所有接收机又都迁移到另外一批点上进行相同方式的观测,直至所有的点观测完毕,这就是所谓的会战式的布网。
3、多基准站式布网形式:所谓多基准站式的布网形式就是有若干台接收机在一段时间里长期固定在某几个点上进行长时间的观测,这些测站称为基准站,在基准站进行观测的同时,另外一些接收机则在这些基准站周围相互之间进行同步观测。
4、同步图形扩展式布网形式:同步图形扩展式就是多台接收机在不同测站上进行同步观测,在完成一个样时段的同步观测后,迁移到其它的测站上进行同步观测,每次同步观测都可以形成一个同步图形,在测量过程中,不同的同步图形间一般有若干个公共点相连,整个GPS网由这些同步图形构成。
采用同步图形扩展式布设GPS基线向量网时的观测作业方式主要以下几种式:点连式、边连式、网连式、混连式。
(1)点连式:观测作业方式:所谓点连式就是在观测作业时,相邻的同步图形间只通过一个公共点相连。
gps控制网的实施流程
gps控制网的实施流程
实施GPS控制网的步骤如下:
1. 制定计划:确定GPS控制网的范围和布设密度,并编制实施计划。
2. 布设控制点:根据实施计划,在控制网的范围内选定适当的位置,布设GPS控制点。
3. 安装GPS接收器:在每个控制点上安装GPS接收器,确保其与卫星信号的直接可见性,并将接收器正确设置为进行GPS测量。
4. 数据采集:通过GPS接收器,采集控制点的GPS测量数据,包括每个控制点的坐标、高程和精度等信息。
5. 数据处理:利用测量数据进行数据处理,包括数据编辑、数据平差、数据精度评定等步骤,以获得控制点的最终坐
标和高程。
6. 校正控制点:根据数据处理结果,对控制点进行校正,
修正其坐标和高程,以提高整个控制网的精度和准确性。
7. 质量检查:对校正后的控制点进行质量检查,包括闭合
差检查、精度检查等,以评估控制网的质量。
8. 建立控制网:根据质量检查结果,确定控制点的位置和
属性,并建立GPS控制网,包括控制点坐标书籍、网格配
准等。
9. 网络调整:对建立的GPS控制网进行网络调整,以进一步提高整个控制网的精度和准确性。
10. 数据发布:将建立的GPS控制网的数据发布给需要使用的相关部门或个人,在GIS、测绘、导航、定位等领域进行应用。
11. 维护和更新:定期检查和维护GPS控制网,确保其稳定性和精度,并根据需要进行数据更新和网络调整。
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控制网测量实施方案
gps控制网测量实施方案GPS控制网测量实施方案。
一、引言。
GPS(Global Positioning System)是一种利用卫星信号进行定位的技术,已经被广泛应用于测量领域。
在测量实施中,GPS控制网是至关重要的一环,它为测量提供了基准和控制,保证了测量的准确性和可靠性。
本文将针对GPS控制网测量实施方案进行详细介绍,以期为相关从业人员提供参考。
二、GPS控制网的建立。
1. 网络规划。
在建立GPS控制网之前,需要进行网络规划,确定控制点的布设位置和数量。
根据实际测量需求和地形地貌,合理规划控制网的布设,保证控制点的分布均匀和覆盖面广。
2. 基准点的选择。
基准点是GPS控制网的核心,其准确性直接影响整个控制网的测量结果。
在选择基准点时,需要考虑其地理位置、地质条件、周围环境等因素,以确保基准点的稳定性和准确性。
三、GPS控制网的测量实施。
1. 仪器设备。
在进行GPS控制网的测量实施时,需要使用高精度的GPS测量仪器设备,确保测量的精准度和可靠性。
同时,需要对仪器设备进行定期的校准和维护,以保证其正常工作和准确测量。
2. 测量方法。
GPS控制网的测量方法一般包括静态测量和动态测量两种方式。
静态测量适用于对控制点进行长时间观测和数据采集,以获取高精度的测量结果;动态测量适用于对移动目标进行实时定位和跟踪,适用于需要快速获取位置信息的测量任务。
3. 数据处理。
在完成GPS控制网的测量实施后,需要对采集到的数据进行精密的处理和分析。
通过数据处理软件对测量数据进行平差和配准,得到最终的控制点坐标和精度评定结果。
四、实施方案的注意事项。
1. 环境条件。
在进行GPS控制网的测量实施时,需要充分考虑环境条件对测量结果的影响。
如天气、地形、遮挡物等因素都会对GPS信号的接收和传输产生影响,需要进行合理的环境分析和应对措施。
2. 安全保障。
在实施GPS控制网测量时,需要严格遵守相关的安全规范和操作规程,确保测量人员和设备的安全。
GPS控制网的布设和衡量指标分析
衡量
A 图
B 图
31效率指标 : . 效率指标用来 衡量某种网设计方案的效率 , 以及 在采 用某 种 布 网方 案 , 业 所需 时 间 , 等 。若 网 的总站 数 为 nm 作 消耗 , 台接收机 , 重复设站率为 R, 设计观测期数 为 s IT 为凑整 函数 , 。N 0 当 R ≥2时 , 最小 观 测 期 数 :R ITR n ) S =N (*/ 。则 G S网效 率 指标 为 : m P 理 论 设 计 效 率 : 1S nS = ( lR n (一 ) 实 际 效率 :2 Sd — E = mi R m×n '  ̄ i 1. / —) / n E = PS R nm S 效率 : = l E 一 m n . 般 E 应 大 于 09在 R 2时 , x/x. 总 E E x 2 S i/ 一 S 2 ., = E 应 接 近 06 .。 3 可靠 性 指标 :有 内外 两 种可 靠性 指 标 ,内可 靠性 指标 反 映 . 2 G S网抵 御 粗 差 的 能: P 匀,外 可 靠性 指 标 反 映发 现粗 差 的 能力 。若 n 为 网点数 , m为仪器台数 , : 则 独立基线 向量数 := xm 1 P S(一) 多余基线 向量 数 : S (一 )( 1 可 靠性 指 标 := / 1 一 ) xm一) 般 r xm 1 n ) = 一一 网 r Pr 一n 1 S 1 l = / 一 当 达到 0 4以上时, . 3 已有很好 的可靠性 , 此时 R 2 故一般规范中 =, 规定 R 。 ≥2 3 - 度 指标 : P 3精 G 的测 量精 度用 相 邻 点 弦长 中误 差 8表示 。 S网 34经 费 指 标 : 决 于 网 总点 数 N 和重 复 设 站 率 R . 取 。若 一 台接 收 机 观测 一 期 平 均 费用 C 则 总 费 用 : C S m, S S , f x x 在 = R时 , 最 高 = 有 实 际设 计 效率 , fC N R 则 =xx 。 4 网 的设 计 准 则 G S网设 计 应 着 眼 于 整 个 测 区 , P 固定 全 网结 构 , 网 环 路 和 多 用 环路 构 成 封 闭式 的 G S网 。在保 证 质量 的前 提下 , P 以实 际设 计 效 率 高 , 性 指 标和 精 度 指标 高 , 最 小 为原 则 。设 计 网 的方 法 : 可靠 消耗 41提 高 网可 靠 的方 法 : 加观 测 期数 , 证 一 定 的重 复设 站 次 . 增 保 数 , 证 每 个 测 站 至少 与三 条 以上 的 基线 相连 , 有 最 小 异 步 环 边 保 所 数不 大 于六 。 42提 高精 度 方 法 : 中距 离较 近 的 点一 定要 进 行 同 步观 测 , . 网 布 设框架网。 43 网 中起 算 数 据 的 配 置 : . 虽然 G S 线 向量 已包 含 了尺 度 和 P基 方向信息 , 但由于检核 和坐标转换等原 因, 应布设一定起算数据。 起 算点配置 : 起算点越多 , G S网的成果就能完全与旧成果吻合 。 则 P 一 般 可 选 3 5个 起 算 点 , 匀 分 布 , 样 既 可 保 证新 老 坐 标成 果 的 一 — 均 这 致 性 , 可 保持 G S点 的原 有 精 度 和精 度均 匀 分 布 。 也 P 起算 边 配 置 : 可 采 用 高 精 度 激 光 测距 作 为起 算 边 长 , 3 5条 左 右 , 在 — 可设 置 在 任 何 位 置 。 算 方位 角 配 置 : 起 不宜 过 多 , 个 即可 , 在 网 中任 意位 置 。 1 放 起 算 高 程控 制 :P G S测得 的大 地 高要 化 为 正 高 , 点位 越 多 越好 , 则 且均 匀分布。
gps控制网测量实施方案
gps控制网测量实施方案GPS控制网测量实施方案。
一、引言。
GPS(全球定位系统)是一种通过卫星信号来确定地面位置的技术,它在测量领域有着广泛的应用。
在测量工程中,GPS控制网是一种重要的测量基准,能够提供高精度的位置信息。
本文将介绍GPS控制网测量的实施方案,包括网络设计、测量方法、数据处理等内容。
二、网络设计。
1. 网络布设。
GPS控制网的布设需要考虑到测量区域的地形、地物、遮挡物等因素。
一般来说,需要选择高处、开阔的地点来布设控制点,以保证信号的稳定和覆盖范围的广泛性。
同时,需要根据测量需求确定控制点的数量和位置,以保证整个测量区域的覆盖。
2. 控制点选取。
控制点的选取需要考虑到其地理位置、地貌特征、便于观测等因素。
通常情况下,需要选择地势平坦、无遮挡物的地点作为控制点,以保证GPS信号的稳定性和精度。
同时,需要根据测量任务的要求确定控制点的数量和分布,以保证整个测量区域的覆盖。
三、测量方法。
1. 观测方式。
GPS控制网的观测方式一般包括静态观测和动态观测两种。
静态观测适用于对控制点进行长时间、高精度的观测,能够提供较为精确的位置信息;动态观测适用于对移动目标进行实时定位,能够提供动态位置信息。
根据测量任务的要求,选择合适的观测方式进行测量。
2. 数据采集。
在进行GPS控制网测量时,需要对控制点进行数据采集,包括卫星信号的接收、位置信息的记录等。
同时,需要进行数据的质量控制,排除掉异常数据,保证采集到的数据的准确性和可靠性。
四、数据处理。
1. 数据处理流程。
数据处理是GPS控制网测量中的关键环节,包括数据的预处理、平差计算、精度评定等步骤。
在进行数据处理时,需要根据实际情况选择合适的数据处理方法,保证数据处理的准确性和有效性。
2. 结果分析。
经过数据处理后,需要对处理结果进行分析,评定控制点的位置精度、测量精度等指标。
根据分析结果,可以对测量结果进行修正和优化,以提高测量的精度和可靠性。
五、总结。
控制网布设课件
一、GPS控制网得技术设计
3、GPS控制网得基准设计 ➢ 注意事项 若GPS测量成果需要进行坐标转换,应该选择或联 测足够多得两坐标系得公共点,一般大于3,以保证 坐标系转换参数得精度与可靠性; 起算点数目越多,GPS网与原有网得吻合越好,但 会损失现有GPS网得测量精度,起算点为3~5个时, 既能保证两坐标系得一致,又可保证GPS网得测量精度; 起算点在GPS网中应该均匀分布,避免分布在网中得一 侧; EDM测距边作为起算边长时,数量在3~5条为宜,但就是 EDM边得两端点高差不应过大;
独立基线为: DJ = N - 1
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
二、GPS控制网得网形设计
➢ 独立基线
N=2 , J=1
N=3 , J=3
N=4 , J=6
N=5 , J=10
N=2 , DJ=1
N=3 , DJ=2
N=4 , DJ=3
二、GPS控制网得网形设计
➢ 独立观测环(异步环) 由非同步观测获得得独立基线向量构成得闭合环。AA、A、
观测时间长、数据量大、多余观测较多、精度高、框架基 准特性好。但成本较高,多用于AA级网。
2、会站式 多台GPS接收机在同一批点上多天长时间同步观测,然后再
迁移到另外一批点上进行同样观测,直至全部观测完成。具有 精度较高(尺度精度特高)等优点,多用于A、B级网。
三、GPS控制网布设
3、同步图形扩展式 GPS网以同步图形得形式连接扩展,构成具有一定数量独立
二、GPS控制网得网形设计
GPS控制点布控与解算
GPS布控与解算测绘部曾云亮一、GPS布控原则:(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E级应≤10(我们常用的就是E级)。
(4)为求定GPS点在54北京坐标系中的坐标,应与当地54北京坐标系中的原有控制点联测,联测总点数不得少于3个(2个也行但不能检查)。
(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。
二、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点编号综上所述,结合测区的实际情况, GPS控制点宜布设在较高的永久性建筑物、山顶及其它符合要求的地方,或已成型的较宽的城市主干道、路口或其它较开阔而又稳固的建(构)筑物上。
GPS工程控制网的布设
计算 出观测站 的三维位置 ,甚至三维速度
三角网中各三角形边是 由非同步观测的 位点 , 以便 方便连测 。
有 良好 的 自检能力 ,能有 效地发现观测成果 的粗差 , 确保网的可靠性 。 经平差后 网中相邻 点间基线 向量 的精度分布均匀。这种 网的主 要缺点是观测工作量较大 ,尤其 当接收机的 数量较少 时 , 将使观测工作 的时间大为延长 。 因此 ,通常只有 当网的可靠性和精度要求较 高时 , 才单独采用这种图形结构 的网。
星发射的星历 ,即描述 卫星运动及其轨道
的参 数算 得 的 。每 颗 G S卫 星 所 播 发 的 星 P 历 , 由地 面 监 控 系统 提 供 的 。 星 上 的各 是 卫
G S测量的劳动生产 牢 。9 P 0年代初期 , 基
于 载 波 相 位 观 测 值 静 态 初 始 化 的实 时 动 态 定 位 技 术 ( T 已开 始 问 世 了 , 别 是 9 R K) 特 0 年 代 中期 , 着 A O ( mb ut R sl 随 R F A i i eu — g y a t n o h l) 术 的 成 熟 , 态 求 解 初 i n te Fy 技 o 动 始 整 周 未 知 数 的理 论 成 果 转 化 成 为 实用 技
( ) 间星 座 部 分 1空
中必须始终保持 4颗 以上 卫星信号连续 锁
定 的难 题 。 真正 实 现 r实 时 G S 量 关 键 P测 技 术 的商 品 化 。 自 19 9 2年起 , 国际 G S大 P 地测量 和地球动力学 服务 IS G ,已 在 全 球 建 立 了 多个 数 据 存 储 及 处 理 中心 ,和 百余 个 常年 观 测 的 台 站 。 国也 于 19 我 9 5年 开 始 分 步 建 设 北 京 、 海 、 汉 、 萨 、 鲁 木 上 武 拉 乌 齐 、 安 、 宁 、 明 、 口、 尔滨 等 G S 西 西 昆 海 哈 P 永 久 性 跟 踪 站 ,这 些 跟 踪 站 的 观测 数 据 每 天通 过 国 际互 联 网传 向美 国 的数 据 处理 中
GPS控制网的建立与技术设计
第三节GPS控制网的建立与技术设计一、GPS控制网的建立通常将应用GPS卫星定位技术建立的控制网称为GPS网。
与常规方法相比,应用GPS卫星定位技术建立控制网的主要特点是:1.采用相对定位方法,即若干台GPS接收机同步观测,确定各点之间的相对位置,并采用载波相位测量,从而得到高精度的测量结果。
2.GPS测量不要求各点之间互相通视,使得控制点的点位选定灵活方便。
3.GPS测量可以全天候进行,不论白天黑夜或晴天雨天,均能正常工作,使得测量工作更具有计划性。
4.观测时间短,当测站之间的距离小于30km时,同步观测1~2h便可得到较好的观测成果;当测站之间的距离小于10km时,还可采用快速定位方法,观测时间可以缩短为10—20min,甚至更短。
5.GPS测量的观测数据是自动记录的,GPS基线向量的计算和GPS网的平差计算的自动化程度很高。
目前大致可以将GPS控制网分为两大类:一类是国家或区域性的高精度的GPS控制网。
(相邻点的距离通常是从数千公里至数百公里),其主要任务是作为高精度三维国家大地测量控制网,以求定国家大地坐标系与世界大地坐标系的转换参数,为地学和空间科学等方面的科学研究工作服务;或者是对GPS网进行重复观测,用以研究地区性的板块运动或地壳形变规律等问题。
另一类是局部性的GPS控制网,包括城市或矿区GPS控制网,或其它工程GPS控制网。
一般来说,这类GPS网中相邻点间的距离为几公里至几十公里,其主要任务是直接为城市建设或工程建设服务。
GPS控制网的建立按其工作性质可以分为外业工作和内业工作两大部分。
外业工作主要包括选点、建立测站标志、野外观测作业等;内业工作主要包括GPS控制网的技术设计、数据处理和技术总结等。
也可以按工作程序大体分为GPS网的技术设计、仪器检验、选点与建造标志、外业观测与成果检核、GPS网的平差计算以及技术总结等若干个阶段。
尽管GPS测量具有一些优越性,但为了得到可靠的观测成果,也必须有科学的技术设计,严谨的作业管理和工作作风,且GPS测量也应遵循统一的规范。
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2. 南乐县元村镇1:500数字地形测量控制网设计和技术论证。包括已有基准评价与基准设计、已有控制点可靠性分析、各级平面和高程控制网布设、GPS网图形结构分析、精度估算与分析、首级控制网优化设计;绘制设计图3张。
检查验收
(二)施工控制测量方法及要求
本作业指导书是针对施工控制测量的特点和作业需要编写的,服务范围是二等以下施工平面控制网、平高控制网、高程控制网的建立和控制点加密。使用本指导书进行测量作业,应遵守《国家三角测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》、《国家三、四等水准测量规范》、《水利水电工程施工测量规范》等规程规范。如业主有特殊要求的,按业主要求执行。
(3)照准设备:照准杆或觇牌、基座、脚架(有强制对中观测墩的不要脚架)。
(4)通讯及交通工具:对讲机或无线电话、车辆。
(5)辅助工具:小钢尺、温度计、气压表、计算器、测伞。
(6)记录工具:记录本、电子手簿、笔等
3.一个测站上观测工作顺序
3.1安置经纬仪
(1)先将脚架安放在测站上,使脚架头大致水平,脚架头中心大致对准测站中心;把仪器固定在脚架上,移动脚架的两个脚,使地面测站标志中心与对中器中心大致重合;
1.2收集合同文件、工程设计文件、业主(监理)文件中有关测量专业的技术要求和规定。
1.3准备相应的规范:《国家三角测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》、《国家三、四等水准测量规范》、《GPS测量规范》、《水利水电工程施工测量规范》。
1.4了解测区的行政划分、社会治安、交通运输、物资供应、风俗习惯、气象、地质情况。例如了解冻土深度,用以考虑埋石深度;最大风力,以考虑觇标的结构;雾季、雨季和风季的起止时间,封冻和解冻时间,以确定适宜的作业月份。
(2)通过升降脚架使圆水准气泡居中,松开仪器连接螺丝,移动仪器,使地面测站标志中心与对中器中心精确重合,拧紧连接螺丝。
(3)用仪器脚螺旋精确整平仪器:先将长水准管与两脚螺旋平行,调整这两个脚螺旋使水泡居中;再使长水准管垂直于这两个脚螺旋的连线方向,调整第三脚螺旋,使气泡居中。
以上对中、整平过程可能要反复进行,直到精确对中,且旋转照准部在各个方向上,长水准管气泡居中。在强制对中观测墩上安置仪器时,没有(1)、(2)步骤。
3. 南乐县元村镇1:500数字地形测量控制网施测技术设计和工程概预算。包括观测仪器设备与技术要求、控制点踏勘选点建立标志、施测工艺流程、观测纲要与网平差、工程组织等设计。
4.碎部点测量方法设计与技术论证。包括测量方案设计、精度估算与分析、测绘工艺流程与样例数据准备、观测纲要、工程概预算、工程组织等设计。
(3)判断和检查点间通视情况。
(4)估算控制网的精度。
(5)拟定三角高程起算点及水准联测路线。
3.4控制网优化设计
先提出多种布网方案,测角网、测边网、导线网、边角组合网以及测哪些边、测哪些角等,根据网形和各点近似坐标,利用计算程序进行精度估算,优选出点位中误差最小,相对点位中误差在重要方向上的分量最小,而观测工作量最小的方案。
3.2根据观测方案,利用技术设计或选点略图寻找并识别各观测目标;
3.3量取仪器高度、觇标高度(注意量取的位置)、温度、气压。
3.4观测
角度观测一般采用方向观测法进行,方向观测法一测回的操作步骤如下:
(1)将仪器照准零方向(第一方向),按观测度盘表配置好度盘和测微器位置;
(2)顺时针方向旋转照准部1~2周后精确照准零方向,读定度、分和光学测微器读数两次(重合两次、读两次数);
(4)能埋建牢固的测量标志,且能长期保存。
(5)充分利用测区内原有的旧点,以节省开支。
(6)为了安全,点位要离开公路、铁路、高压线等危险源。
3.3.2图上设计步骤:
(1)利用工程整体平面布置图展绘已有控制测量网点。
(2)按照保证精度,方便施工和测量的原则布设施工控制测量网点。
GPS网的选点不要求相连的边都通视,但为了使用常规仪器测量时能够后视和检核,每点至少有两个点与它通视。同时要求地势开阔,能够接收到足够的卫星信号。
2.建标
2.1施工测量的首级控制点和要长期保存的各级控制点应埋设具有强制归
心装置砼标墩或钢架标墩;其它平面控制点可埋设地面标石或地面标志。
3.1技术设计必须包括下列主要内容:
3.1.1任务概述:说明工程建设项目的名称、工程规模、来源、用途、测区范围、地理位置、行政隶属、任务的内容和特点、工作量以及采用的技术依据。
3.1.2测区概况:说明测区的地理特征、居民地、交通、气候等情况,并划分测区困难类别。
3.1.3已有资料的分析、评价和利用:说明已有资料的作业单位、施测年代、采用的技术依据和选用的基准;分析已有资料的质量情况,并作出评价和指出利用的可能性。
3 4月11日-4月17日 基准设计:合理选择坐标系统。为减小长度变形误差的影响,合理选择平面坐标系(合理选择投影面和投影带)
4 4月18日-4月24日 平面控制网布设及施测方法设计与技术论证
5 4月25日-5月1日 高程控制网布设及施测方法设计与技术论证
6 5月2日-5月8日 碎部点数据采集方法设计与技术论证
3.1.4平面控制:说明控制网采用的平面基准、等级划分以及各网点或导线点的点号、位置、图形、点的密度、已知点的利用与联测方案;初步确定的觇标高度与类型、标石的类型与埋设要求;观测方法及使用的仪器。
3.1.5高程控制:说明采用的高程基准及高程控制网等级,附合路线长度及其构网图形,高程点或标志的类型与埋设要求;拟定观测与连测方案,观测方法及技术要求等。
3.5根据对测区情况的调查和图上设计的结果,写出文字说明,整理各种数据、图表,并拟定作业计划。
3.6上报有关领导部门审核
4.检校仪器
按规范要求在控制测量作业前对准备使用的仪器和配套的器具进行检定和校准。
二、埋建测量标志
1.选点
选点是把图上设计的点位落实到实地,并根据具体情况进行修改。边角网点选在通视良好、交通方便、地基稳定且能长期保存的地方。视线要避开障碍物。对于能够长期保存、离施工区较远的点要考虑到图形结构和便于加密。直接用于施工放样的控制点要便于放样。
7 5月9日-5月15 日 地形图的成图方法、地形图分幅与编号及相应绘图软件的说明
控制测量作业指导书
(一)施工控制测量工艺流程图
技 术 设 计
踏勘、选点、建标、埋石
外业观测(测角、测距、水准、GPS)
数据预处理、平差计算
仪器设备检校
观测原始记录检查
整理成果资料
编写技术总结报告
水准路线中每公里偶然中误差和水准点的高程中误差等。
(2)收集的地形图资料包括测区范围内及周边地区各种比例尺地形图和专业用图,主要查明地图的比例尺、施测年代、作业单位、依据规范、坐标系统、高程系统和成图质量等。
(3)如果收集到的控制资料的坐标系统、高程系统不一致,则应收集、整理这些不同系统间的换算关系。
3.1.6内业计算:
外业成果资料的分析和评价,选定的起算数据及其评价,选用的计算数学模型,计算与检校的方法及其精度要求,成果资料的要求等。
3.2控制测量技术设计过程如下:
3.2.1已有控制网成果的精度分析,必要时实测部分角度和边长,掌握起算数据的精度情况。
3.2.2根据控制网的用途、工程规模、类型及建筑布置、精度要求来确定控制网的等级;根据测区地形、起算点情况及使用的仪器设备来确定控制网的类型。平面控制可采用三角测量、边角组合测量、导线测量和GPS测量。高程控制可采用水准测量和三角高程测量,布设成闭合环线、附合线路或结点网。
1.6观测完后,应立即检查记录,计算各项观测误差是否在限差范围内,确认全部符合规定限差方可离去,以免造成不必要的返工与重测。
1.7用电子手簿记录时,软件必须是经过鉴定且经总工程师批准使用的。
2.角度观测前准备工作
(1)资料准备:观测计划、人员分工、作业技术规范。
(2)观测设备:经纬仪、连接螺丝、脚架(有强制对中观测墩的不要脚架)
1.3仪器照准部旋转时,应平稳匀速;制动螺旋不宜拧得过紧;微动螺旋应尽量使用中间部位。精确照目标时,微动螺旋最后应为旋进方向。
1.4观测过程中,仪器气泡中心偏离值不得超过一格。当偏移值接近限值时,应在测回之间重新整置仪器。
1.5观测必须按规范要求进行,观测成果应做到记录真实,字迹工整,注记明确,观测要求及各项限差均应符合规范规定。
3.3控制网图上设计
根据工程设计意图及其对控制网的精度要求,拟定合理布网方案,利用测区地形地物特点在图上设计出一个图形结构强的网。
3.3.1三角网(或边角网)对点位的要求:
(1)图形结构好,边长适中,传距角大于20o。
(2)是制高点,山尖上或高建筑物上,视野开阔,便于加密。
(3)视线高出或旁离障碍物1.5米。
5.地形图的测绘方法、地形图分幅与编号及相应绘图软件的说明。
6.本次设计严格按照相关规程、规范要求、排版要求编写设计文件。
1 3月28日- 4月3日 选题、审题、开题报告编写、外文资料阅读翻译
2 4月4日-4月10日 地形测量需求分析;确定地形测量工作任务、生产限差与技术依据
2.5标墩埋好后要稳定至少15天才能开始观测。
三、经纬仪角度观测
1.观测注意事项
1.1角度观测应遵守下列规定:观测应在成象清晰、稳定的条件下进行。晴天的日出、日落和中午前后,如果成象模糊或跳动剧烈,不应进行观测;
1.2观测前应凉置仪器30分钟,让仪器温度与外界温度基本一致后才能开始观测。观测过程中仪器不得受日光直接照射;
2.2砼标墩埋标过程:实地标定点位;挖基坑及浇筑标墩基础平台;立模板,树钢筋,浇混凝土,固定不锈钢标盘;外观整饰编号;加保护装置。