GPS控制系统网等级分类和要求规范

GPS控制系统⽹等级分类和要求规范1 分类⽅法⼀：A、B、C、D、E级
1.1参考规范
《全球定位系统GPS测量规范-2009》
1.2 界⾯显⽰参数
1.3 划分标准
B、C、D和E级的精度应不低于表1的要求：
表1.2
布设原则：
表1.3
各级GPS⽹点位应均匀分布，相邻点间距离最⼤不宜超过⽹平均间距的2倍。

接收机的选⽤:
表1.4
观测:
表1.5
数据处理
（1）外业数据检核
1)B级GPS⽹基线外业预处理和C、D、E级GPS⽹基线处理，复测基线的长度较差ds应满⾜公式1.1的规定：
ds≦2σ (1.1)
σ---为基线测量中误差，单位为毫⽶
2)B、C、D、E级GPS⽹基线测量中误差σ采⽤外业测量时使⽤的GPS接收机的标称精度，计算时变长按实际平均边长计算。

3)B、C、D、E级GPS⽹同步环闭合差，不宜超过以下规定:
三边同步环中只有两个同步边成果可以视为独⽴的成果，第三边成果应为其余两边的代数和。

由于模型误差和处理软件的内在缺陷，第三边处理结果与前两边的代数和常不为零，其差值应符合公式1.2
≦
≦
≦（1.2）
式中：
σ----基线测量中误差，单位为毫⽶，计算按12.2.5规定执⾏。

对于四站以上同步观测时段，在处理完个边观测值后，应检查⼀切可能的三边环闭合差。

4) B、C、D、E级GPS⽹外业基线的处理结果，其独⽴闭合环或附和路线坐标闭合差W S和各坐标分量闭合差应满⾜公式（1.3）的规定。

≦3σ
≦3σ
≦3σ
≦3σ (1.3) W S= n为闭合环数。

（2）基线向量解算基本要求（略参考规范12.3.3节）
2 分类⽅法⼆：城市⼆、三、四等和⼀、⼆级
城市或⼯程GPS按相邻点的平均距离和精度划分为⼆、三、四等和⼀、⼆级。

2.1参考规范
《全球定位系统城市测量技术规范-1997》
2.2 界⾯显⽰参数
表2.1
2.3 划分标准
1）各等级GPS⽹相邻点间弦长精度应按公式2.1计算
σ= （2.1）
式中σ----标准差（基线向量的弦长中误差mm）;
a-----固定误差（mm）；
b-----⽐例误差系数（1X10-6）;
d-----相邻点间的距离（km）。

2）各等级GPS⽹的主要技术要求应符合表2.2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2.2 GPS⽹的主要技术要求
注：当边长⼩于200m时，边长中误差⼩于20mm。

3）布⽹原则
接收机选择，观测基本技术要求（略），参考规范六七章。

闭合环或附和路线边数的规定
4）同⼀时段观测值基线处理中，⼆、三等数据采⽤率都不宜低于80%。

5）采⽤单基线处理模式时，对于采⽤同⼀种数学模型的基线解，其同步时段中任⼀三边同步环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差不宜超过表2.3的规定。

表2.3同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的规定（1X10-6）
6）对于采⽤不同数学模型的基线解，其同步时段中任⼀三边同步环的坐标分量闭合差和全长相对闭合差按独⽴环闭合差要求检核。

同步时段中的多边形同步环，可不重复检核。

7）⽆论采⽤单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS⽹中选取⼀组完全的独⽴基线构成独⽴环，各独⽴环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定：
≦
≦
≦
≦（2.2）
式中w---环闭合差，w=
n------独⽴环中的边数
8）复测基线的长度较差，不宜超过下式的规定：
ds≦2 （2.3)
9）⽆约束平差中，基线向量的改正数（V△X、V△y、V△Z）绝对值应满⾜下式要求：
V△X≦3σ
V△y≦3σ
V△z≦3σ (2.4)
10）约束平差中，基线向量的改正数与剔除粗差后的⽆约束平差结果的同名基线相应改正数的较差（d V△
X、d V△Y、d V△Z）应符合下式要求：
dV△X≦2σ
dV△y≦2σ
dV△z≦2σ（2.5）
当超限时，可认为作为约束的已知坐标、距离，已知⽅位与GPS⽹不兼容，应采⽤软件提供的或⼈为
的⽅法剔除某些误差较⼤的约束值，直⾄符合上式要求。

3 分类⽅法三：公路⼆、三、四等和⼀、⼆级
公路⼆等、三等、四等、⼀级、⼆级
3.1参考规范
《公路勘测规范》2007
3.2 界⾯显⽰参数
3.3 划分标准
1）各等级平⾯控制测量，其最弱点点位中误差不得⼤于±5cm，最弱相邻点相对点位中误差不得⼤于±3cm，最弱相邻点边长相对中误差不得⼤于下表的规定。

表 3.3相邻点间平均边长参照值
表3.4 GPS测量的主要技术要求
2）观测技术要求
3）计算要求
1）同⼀时段观测值的数据剔除率不宜⼤于10%。

2）重复基线测量的差值应满⾜式
ds≦σ（3.1）
式中：ds----重复基线测量的差值；
σ---标准差。

3）各级GPS⽹同步环闭合差应符合式3.2的规定。

≦σ
≦σ
≦σ
≦σ（3.2）式中：n----环或附和路线的边数σ---标准差
4）各级GPS⽹异步环闭合环或附合路线坐标闭合差应符合公式3.3的规定。

V X≦σ
V y≦σ
V z≦σ
v≦σ（3.3）式中：n----环或附和路线的边数σ---标准差
5）⽆约束平差中，基线分量的改正数绝对值应满⾜式3.4的规定
V△X≦σ
V△y≦σ
V△z≦σ（3.4）
式中：σ---标准差（mm）。

6）约束平差中，基线分量改正数与经过粗差剔除后的⽆约束平差结果的同⼀基线相应改正数较差的绝对值应满⾜3.5满⾜的规定
dV△X≦σ
dV△y≦σ
dV△z≦σ（3.5）
式中：σ---标准差（mm）。

GPS控制⽹等级
1、控制⽹等级及其⽤途
按照国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T13814-2009），GPS测量按其精度分为A、B、C、D、E五级。

其中：
1）A级GPS⽹由卫星定位连续运⾏基站构成，⽤于建⽴国家⼀等⼤地控制⽹，进⾏全球性的地球动⼒学研究、地壳变形测量和卫星精密定轨测量。

2）B级GPS测量主要⽤于建⽴国家⼆等⼤地控制⽹，建⽴地⽅或者城市坐标基准框架、区域性的地球动⼒学研究、地壳变形测量和各种精密⼯程测量等。

3）C级GPS测量⽤于建⽴三等⼤地控制⽹，以及区域、城市及⼯程测量的基本控制⽹等。

4）D级GPS测量⽤于建⽴四等⼤地控制⽹。

5）E级GPS测量⽤于测图、施⼯等控制测量。

2、精度要求
3、卫星定位连续运⾏基准站⽹的布设
1）布设原则
CORS依据管理形式、任务要求和应⽤范围，划分为国家基准站⽹、区域基准站⽹和专业应⽤站⽹。

（1）国家基准站⽹
国家基准站⽹的布设应顾及社会发展、经济建设和⾃然条件因素。

在即将实施的国家⼤地基准基础设施建设项⽬中，我国将在全国范围内建设360个地基稳定、分布均匀的连续运⾏基准站（其中：新建150个、改造60个、直接利⽤已有的站150个）。

（2）区域基准站⽹
区域基准站⽹是指在省、市地区建⽴的连续运⾏基准站⽹，主要构成⾼精度、连续运⾏的区域坐标基准框架，为省、市区域提供不同精度的位置服务和相关信息服务。

区域基准站⽹的布设按实时定位精度⽽选择基准站间的距离，当采⽤⽹络RTK技术满⾜厘⽶级实时定位，其区域基准站布设间距不应超过80KM。

（3）专业应⽤站⽹
专业应⽤站⽹是由专业部门或者机构根据专业需求建⽴的基准⽹站，⽤于开展专业信息服务。

它的布设间距主要根据专业需
求，当满⾜实时定位分⽶级要求，则基准站布设间距⼀般在100~150KM之间。

2）基准站设计与选址
基准站设计时应根据基准站⽹布设原则，在图上标出设计基准站站址，同时标明基准站及其周围地区的主要地质构造、地震活动，与设计有关的地震台、⼈卫站，以及可以利⽤的GPS、⼤地测量⽹站点。

设计完成后应进⾏实地踏勘选址。

选址⼩组应由熟悉GPS、⽔准测量的⼯程师和地质⼯程师共同组成。

基准是投资⼤并且需要长期稳定使⽤的基础设施，应该选择地质结构稳定、安全僻静、交通便利，并利⽤测量标志长期保存和观测的地⽅。

同时基站周围需要有稳定、安全可靠的电源，⽤于接⼊公⽤和专业通讯⽹络。

站点应距离易产⽣多路径效应的地物不⼩于200M，应有10度以上地平⾼度⾓的卫星通视条件，距离电磁⼲扰区的距离不⼩于200M，同时要避开易产⽣振动的地带。

站址选定后，应设⽴⼀个标注有站名、站号、标⽯类型的点位标记，拍摄点位的远景、近景照⽚各⼀张，并填绘基准站点之记。

3）基础设施建设
基础设施的建设主要是依据基准站建筑整体设计及专项防护设计（如防风、防雷）完成观测墩、观测室的建造，以及电⼒线、通讯线等管线敷设。

观测墩⼀般为钢筋混凝⼟结构，依据站址地质环境，观测墩
可建为基岩观测墩或者⼟层观测墩。

专业应⽤⽹站，根据情况也可建造屋顶观测墩。

观测室⾯积不宜过⼩，设计时应考虑防⽔、排⽔、防风、防雷等因素。

电⼒和信号管线应分别布设，预埋两种管道，并进⾏动物防护处理，观测室内的温度和相对湿度应满⾜仪器设备正常运⾏的要求。

4）设备配置与安装
基站设备主要由全球卫星导航系统接收机、天线、⽓象设备、不间断电源、通信设备、雷电防护设备、计算机和集成柜等组成。

部分GPS基准站配置原⼦钟、卫星通信设备及空调等设备。

各种设备的要求应该符合有关规范和CORS系统设计的要求。

5）数据中⼼
数据中⼼以计算机及⽹络技术为基础，⽤于数据存储、处理分析和产品服务。

建设时应考虑：安全性、可靠性、保密性和可恢复性。

数据中⼼主要由基准站⽹管理系统，数据处理分析系统和产品服务系统组成。

其产品可以分为位置服务、时间服务、⽓象服务、源数据服务等类型。

6）数据通信⽹络
基准站⽹应在专⽤⽹络上构建数据通信⽹络，应采⽤TCP/IP作为数据通信协议。

连接基准站的通信链路可以采⽤数据专线、⽆线扩频等通信⽅式，连接数据中⼼的通信链路可采⽤数据专线、卫星通信等通信⽅式。

国家基准站⽹的基准数据应每⽇定时传输，区域基准站⽹和专业应⽤站⽹需要提供实时服务时，应该具备数据实时传输能⼒。