GPS技术规范及应用

• 3.3
数据处理
• 3.3.1 原始数据的导入和检查 将外业采集的数据传入计算机, 对多组作业的 数据进行检查数据, 对超限数据及在外业采集时 误操作记录的数据进行删除, 对点位不能满足计 算要求的区域进行补测。 • 3.3.2 数据的预处理 数据检查完整无误后, 首先对照草图进行折断 线的连接。折断线的作用是在数字地面模型( DTM) 生成时, 约束测点间的拓扑关系, 使测点间的拓 扑连线符合现场地面实际形状。
b) B 级以上各级GPS 网，基线解算可采用双差解、单差 解或非差解。C及以下各级GPS网，根据基线长度允许采用 不同的数据处理模型。但是15km内的基线，须采用双差固 定解。15km以上的基线允许在双差固定解和双差浮点解中 选择最优结果。 c)对于所有同步观测时间短于35min的快速定位基线，必 须采用合格的双差固定解作为基线解算的最终结果。 • 9.2 外业数据质量检核 • 9.3 GPS网平差 • 9.4 数据处理成果整理和编写技术总结
• 4.3 辅助点与方位点 • 4.3.1 GPS点可视需要设立与其通视的方位点，该点应目 标明显，观测方便，和GPS点的距离一般小于300m。 • 4.4 造点作业 • 4.4.1选点人员应按照技术设计书经过踏勘，在实地按4.2 要求选定点位，并在实地加以标定。 • 4.4.2需要水准联测的GPS点，应实地踏勘水准路线情况， 选择联测水准点和绘出联测路线图。 • 4.5选点结束后应上交的资料 a）用黑墨水填写的道林纸点之记、环视图； b）GPS网选点网（测区较小，选点、埋石与观测一期完成 时，可以展点图代替）； c）选点工作总结。
• 第二章 GPS地面控制测量
• 2.1 GPS的选点和布网 • 2.1.1 工程概况 应充分了解和研究测区情况，特别是交通、通讯、 供电、气象等，并且收集测区范围内已有的测绘 资料。 • 2.1.2 GPS控制网设计 • 2.1.3 选点、埋石 • 2.2 GPS观测
• 2.3 内业数据处理 • 2.3.1 基线解算 • 2.3.2 无约束平差网 GPS 网无约束平差是以三维基线向量及其方差协 方差阵作为观测信息, 以一个点的WGS- 84 系三 维坐标作为起算依据, 进行GPS 网的无约束平差。 • 2.3.3 约束平差 • 2.3.4 坐标转换及成果提交
然后依据企业拨地红线或业主的要求, 确定需 要计算的土方工程区域的内外边界线。 为便于计算和数据管理, 将数据如测量3 维坐标 点、折断线、计算内外边界等进行分层存储。 • 3.3.3 构建DEM 应用数字成图软件模块, 使用折断线和所要计 算的边界, 构建测区的模拟数字地面模型。
• 3.4
计算土方数量 在模拟数字地面模型的基础上, 可根据场地规 划设计高程计算土方工程的填( 挖) 方量, 或者 为规划设计方提供最佳设计平面。 工程土方量计算步骤：
• 7.3.2 天线安置的要求 • 7.4 观测作业的要求
• 8
外业成果记录
• 8.1 记录类型 GPS测量作业所获取的成果记录应包括以下三类： a)观测记录； b)测量手簿； c)其他记录，主要有观测计划、偏心观测资料等。 • 8.2 记录内容 • 8.2.1 观测记录项目主要有： a）载波相位观测值、C/A码伪距和P（Y）码伪距等；
• 2 精度分析
• 2.1 GPS测量按其精度划分为AA、A、B、C、D、E级。 • 2.2 各级GPS测量的用途： AA级主要用于全球性的地球动力学研究、地壳形变测量 和精密定轨； A级主要用于区域性的地球动力学研究和地壳形变测量； B级主要用于局部形变监测和各种精密工程测量； C级主要用于大、中城市及工程测量的基本控制网； D、E 级主要用于中、小城市、城镇及测图、地籍、土地 信息、房产、物探、勘测、建筑施工等的控制测量。 • 2.3 各级GPS网相邻点间基线长度精度用下式表示，并按 表1规定执行。
• 3.3 技术设计的原则 • 3.3.1 在设计图上应标出新设计的GPS点的点位、点名、 点号和级别，还应标出相关的各类测量站点、水准路线及 主要的交通路线、水系和居民地等。 • 3.3.2 GPS网布设原则 • 3.4 技术设计后应上交的资料： a）野外踏勘技术总结； b）测量任务书与专业设计书（附技术设计图）。
• 3.2 数据采集方法
在测区首级控制的基础上, 建立GPS RTK 作业方式系 统。在测区中部、对天通视较好、无干扰的地方设置基准 站。每个流动站一般只需一人即可进行测量作业,当测区 可见卫星数在5 颗或5 颗以上、PDOP值小于6时,只需几十 秒就可完成初始化而得到固定解。对已知点进行检查,确 保系统无误后,应用GPS 电子手簿进行地形数据的自动采 集和记录, 每点采集记录时间只需5 秒。参照大比例尺地 形测图采集地形点的要求,在地形平坦场地按照方格网法 进行数据采集,在地形复杂的沟、渠、坎、土堆、坑、塘 等加密测量特征点,特征点最好高低、上下对应, 并在现 场绘制草图,以便内业数据处理。
第一章 全球定位系统（GPS）测量规范
• 1 坐标系和时间系统 • 1.1 坐标系 • 1.1.1 GPS 测量采用广播星历时，其相应坐标系为世界 大地坐标系WGS84。GPS测量采用精密星历时，其坐标系为 相应历元的国际地球参考框架ITRF YY。当换算为大地坐标 时，可采用与WGS84 相同的地球椭球基本参数以及主要几 何和物理常数。 • 1.1.2 当要求提供1980西安坐标系或其他参考坐标系时， 可按坐标转换等方法求得这些坐标系的坐标。当要求提供 1985国家高程基准或其他高程系高程时，可按高程拟合、 大地水准面精化等方法求得这些高程系统的高程 • 1.2 时间系统 GPS测量采用GPS时间系统，手簿记录宜采用世界协调时 （UTC）
（1）打开数字成图软件，导入三维坐标数据文件； （2）确定计算处理边界，构建DEM(三角网） （3）构建方格网，内插角点高程，导出格网点高程数据文 件； （4）输入设计高程，计算开挖土方量； （5）实现开挖前后的DEM叠加。
工程实例
• 3
网的技术设计
• 3.1 技术设计的基本要求 GPS网布设前应进行技术设计，以得到最优的布测方案。 技术设计书的格式、内容、要求和审批程序按照CH/T 1004进行。 • 3.2 技术设计准备 • 3.2.1 根据任务的需要，收集测区范围既有的国家三角网、 导线点、天文重力水准点、水准点、甚长基线干涉测量站、 卫星激光测距站、天文台和已有的GPS站点资料，包括点 之记、网图、成果表、技术总结等。 • 3.2.2 搜集测区范围内有关的地形图、交通图、及测区总 体建设规划和近期发展方面的资料。 • 3.2.3 技术设计前，应对上述资料分析研究，必要时进行 实地勘察，然后进行图上设计。
第三章
GPS RTK数据采集
3.1 GPS RTK测量技术 GPS RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的 实时差分测量技术。先利用测区控制点进行WGS84 坐标系到地方坐标系转换参数的求解,常用外业流 动站点校正法进行。然后在测区基准站上安置一 台GPS接收机,对所有可见GPS 卫星进行连续的观 测, 并将其观测数据通过无线电传输设备实时地 发送给流动观测站。在流动站上,GPS接收机在接 收GPS 卫星信号的同时,通过无线电接收设备接收 基准站传输的观测数据, 然后根据相对定位的原 理,实时地计算并显示流动站的3维坐标及其精度。
b)对应观测值的GPS时间； c) GPS卫星星历参数； d) 测站和接收机初始信息。
• 9
数据处理
• 9.1 基线向量解算 • 9.1.1 准备工作 a)基线解算前，应按规范、技术设计对外业资料全面检 查和验收； b)外业观测的气象数据要换算成适合于处理软件所需要 的单位；
ห้องสมุดไป่ตู้
c)当采用不同类型接收机时，应将观测数据转换成同一格 式； d)高标点、偏心观测点，应根据天线高记录、投影手簿或 归心用纸等计算归心改正数。 • 9.1.2 解算方案 a）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； b）每个同步观测图形只能选定一个起算点； c）快速静态定位测量以观测单元为单位制定解算方案。 • 9.1.3 基线向量解算基本要求 a)基线解算，按同步观测时段为单位进行。按多基线解时， 每个时段须提供一组独立基线向量及其完全的方差——协 方差阵；按单基线解时，须提供每条基线分量及其方差— —协方差阵。
a 2 (b d 10 6 ) 2
式中：δ —标准差，mm； a—固定误差，mm； b—比例误差系数； d—相邻点间距离，mm。
表1 级别 AA A B C D E 精度分级 固定误差 a,mm ≤3 ≤5 ≤8 ≤10 ≤10 ≤10 比例误差系数 ≤0.01 ≤0.1 ≤1 ≤5 ≤10 ≤20
• 4
选点
• 4.1 选点准备 • 4.1.1 选点人员在实地选点前，应收集有关布网任务和测 区的资料。 • 4.1.2 选点人员应充分了解和研究测区的情况。 • 4.2 点位的基本要求 a)周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障 碍物的高度角不宜超过15°； b）远离大功率无线电发射源； c）附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物 等）； d）交通方便，并有利于其他测量手段扩展和联测； e）地面基础稳定，易于点的保存； f）AA、A、B 级GPS点，应选在能长期保存的地点； g）充分利用符合要求的旧有控制点。
• 5 埋石
• 5.1 埋石作业 • 5.2 标石外部整饰 • 5.3 埋石介绍上交资料
• 6
仪器
• 6.1 接收机选用 • 6.2 接收设备检验 新购置的GPS接收机应按规定进行全面检验后使用。 GPS接收机全面检验包括：一般检视、通电检验、试测检 验。 • 6.3 接收设备的维护
•7
观测
• 7.1 观测计划 作业调度者根据测区地形和交通状况、采用的GPS 作业方 法（静态或快速静态定位测量）设计的基线的最短观测时 间等因素综合考虑，编制观测计划表，按该表对作业组下 达相应阶段的作业调度命令。同时依照实际作业的进展情 况，及时做出必要的调整。 • 7.2 基本技术规定 • 7.3 观测准备 • 7.3.1 GPS接收机在开始观测前，应进行预热和静置，具 体要求按接收机操作手册进行。