GPS静态控制测量技术设计指南备课讲稿
静态GPS控制测量使用技术方法

静态GPS控制测量使用技术方法静态GPS控制测量使用技术方法1控制点的布设为了达到GPS测量高精度、高效益的目的,减少不必要的耗费,在测量中遵循这样的原则:在保证质量的前提下,尽可能地提高效率、降低成本。
所以对GPS测量各阶段的工作,都要精心设计,精心组织和实施。
建议用户在测量实施前,对整个GPS测量工作进行合理的总体设计。
总体设计,是指对GPS网进行优化设计,主要是:确定精度指标,网的图形设计,网中基线边长度的确定及网的基准设计。
在设计中用户可以参照有关规范灵活地处理,下面将结合国内现有的一些资料对GPS测量的总体设计简单地介绍一下。
1、确定精度标准在GPS网总体设计中,精度指标是比较重要的参数,它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业的时间和经费。
在实际设计工作中,用户可根据所作控制的实际需要和可能,合理地制定。
既不能制定过低而影响网的精度,也不必要盲目追求过高的精度造成不必要的支出。
2、选点选点即观测站位置的选择。
在GPS测量中并不要求观测站之间相互通视,网的图形选择也比较灵活,因此选点比经典控制测量简便得多。
但为了保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果,用户注意使观测站位置具有以下的条件:①确保GPS接收机上方的天空开阔GPS测量主要利用接收机所接收到的卫星信号,而且接收机上空越开阔,则观测到的卫星数目越多。
一般应该保证接收机所在平面15°以上的范围内没有建筑物或者大树的遮挡。
15°图5-1 高度截止角②周围没有反射面,如大面积的水域,或对电磁波反射(或吸收)强烈的物体(如玻璃墙,树木等),不致引起多路径效应。
③远离强电磁场的干扰。
GPS接收机接收卫星广播的微波信号,微波信号都会受到电磁场的影响而产生噪声,降低信噪比,影响观测成果。
所以GPS控制点最好离开高压线、微波站或者产生强电磁干扰的场所。
邻近不应有强电磁辐射源,如无线电台、电视发射天线、高压输电线等,以免干扰GPS卫星信号。
GPS静态测量

3. 网连式
1
2
• 观测作业方式: 相邻的同步图形间有3个(含3个)以上的公 共点相连。这样,当有m台仪器共同作业时, 每观测一个时段,就可以测得m-k个新点,当 这些仪器观测了个时段后,就可以测得 k+s·(m-k)个点。 • 特点:
– 图形强度最强。 – 作业效率低。
4. 混连式
1 4
2 3
• • • • • • • 采用什么样的软件进行求解 计算出来的结果是什么 结果的精度、可靠性如何 如何提高基线向量解的精度 在WGS-84坐标系下进行无约束网平差 约束平差 质量控制
二 布设GPS控制网步骤
• 一、测前工作 • 二、测量实施 • 三、测后工作
一、测前工作
• 项目规划
– 测区位置及其范围 – 用途和精度等级 – 点位分布及点的数量 – 提交成果的内容 – 时限要求 – 投资经费
• 观测作业方式: 在实际的GPS作业中,一般并不是单独采用上面 所介绍的某一种观测作业模式,而是根据具体情 况,有选择地灵活采用这几种方式作业,这样一 种种观测作业方式就是所谓的混连式。 • 特点: 混连式观测作业方式是我们实际作业中最常用的 作业方式,它实际上是点连式、边连式和网连式 的一个结合体。
3. 提高GPS网精度的方法
• 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。 • 建立框架网。 • 最小异步环边数不大于6 。 • 适当引入高精度测距边。 • 若要进行高程拟合,水准点密度要高,分布 要均匀,且要将拟合区域包围起来。 • 适当延长观测时间,增加观测时段。
4.布设GPS网时起算点的选取与分布
5.单基准站(星形网)式的布网
• 特点: 效率高。 图形强度弱。 • 适用范围: D,E级网。
静态GPS控制测量方案

目录1、工程概述 (1)2、测量控制网方案规划 (1)3、资源配备 (1)3.1 控制测量主要设备 (1)3.2控制测量主要人员 (1)4 、质量标准 (1)5、控制测量工作流程图 (1)6、控制测量实施过程 (1)7、技术总结 (2)8、三角高程测量成果表 .........................................................................................错误!未定义书签。
9、首级网控制网成果表 .........................................................................................错误!未定义书签。
10、首级网平面布置图............................................................................................错误!未定义书签。
1、工程概述将M1公路原双车道路面扩宽3.5m成为3车道路面,加修1.5m宽人行道,并修建沿线的道路及排水设施,该道路总长3.2km。
道路改造由225mm回填地基层、225mm道路基层、90mm上基层、60mm磨耗层、浆砌石排水沟组成。
设计、施工拓宽Colville Deverell大桥及人行天桥一座。
2、测量控制网方案规划项目开工后,RDA测量工程师向我部提供测量基准点。
经过实地踏勘后,我方工程师在Colville Deverell大桥两端布设控制点2个,扩建段道路以间隔400米左右布设控制点6个,每个控制点均能满足静态GPS及全站仪测量要求。
考虑M1公路车流大较大, 建设前期道路两侧有高大树林覆盖,不利于全站仪测量,我方决定采用静态GPS布设首级测量控制网,各控制点之间以三角形相互连结构成闭合图形。
GPS网测量精度不低于M1公路项目所要求标准。
GPS静态测量及数据处理ppt课件

(4)各部委根据本部门GPS工作的实际情况制定的其它GPS测量规程 或细则。
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GPS网技术设计依据
GPS网技术设计依据——GPS测量规范(规程) 和测量任务书
测量任务书
测量任务书或测量合同是测量施工单位上级主管部 门或合同甲方下达的技术要求文件。这种技术文件 是指令性的,它规定了测量任务的范围、目的、精 度和密度要求,提交成果资料的项目和时间,完成 任务的经济指标等。
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3.6 GPS网的图形设计
在同步观测之后,经过数据处理,同步网中每两个 点之间就会形成一条基线向量。
所谓在基S线条向基量线就中是,利只用有由m两-1台条或独两立台基以线上,的其接余收基机线
均基所可线采由,集独其的立直同基接步线解观推算测算结数而果据得与形,独成属立的于基差非线分独推观立算测基所值线得通。结过同果参一之数条差, 就估产计生的了方所法谓所坐计标算闭出合的差两条两件接,收用机它间可的评三判维同坐步标网差的。 观若测只质考量虑。基线向量的大小而不考虑方向,基线向量
编制预报表所用概略位置坐标应采用测区中 心位置的经纬度。预报时间应选用作业期的 中间时间。当测区较大时,作业时间较长时, 应按不同时间和地区分段编制预报表,编制 预报表所用概略星历龄期不应超过20天
(d),否则应重新采集一组新的概略星历。
通常可获取历书文件,从而得到卫星星历。 某一瞬间的卫星位置,是由卫星星历提供的。
(3)仪器因素
同仪器有关的一些因素有:接收机,用于相对定位至少应有两台; 天线质量;记录设备。
(4)后勤因素
后勤保障方面的因素有:使用的接收机台数、来源和使用时间;各 观测时段的机组调度;交通工具和通讯设备的配置等。
GPS做静态控制测量流程,值得收藏!!!

GPS做静态控制测量流程,值得收藏展开全文测量每天不厌其烦的发招聘信息,图文教程给你导读GPS静态测量,是使用测量型GNSS接收机进行控制测量的一种,主要用于建立各种级别的坐标控制网。
整个静态测量过程中,GNSS接收机是静止不动的,数据处理时,将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量,通过卫星信号与位置数据的变化参量来解算待定点的坐标。
一、选点和埋石、制定观测计划1、选点:GPS测量并不要求测站之间相互通视,网的图形选择比较灵活,只要均匀布置于整个测区即可。
但如果施工阶段会有全站仪加入,就要考虑通视的因素了。
2、埋石:GPS等级测量网点一般应设置具有中心标志的标石,标志点标石类型可参照《全球定位系统(GPS)测量规范》。
3、施测前制定观测计划,根据设计的GPS控制网布设方案、精度技术要求、GPS接收机数量,后勤交通、通信保障条件等制定测量计划,包括:确定工作量、选择观测时段、及人员设备车辆调度等。
二、野外观测1、架站:对中、整平(提前将仪器设置为静态测量存储模式、采样间隔通常为1s~5s,卫星高度角15~25)2、量取仪器高,(斜高或垂直高,不同厂家、不同型号的仪器要参考说明书进行测量)3、开机(锁星正常一分钟后开始记录)4、测量员记录测站信息(测站号、仪器号、仪器高、起始时间及结束时间)重点笔记:静态观测记录信息内容仪器号: 机身序列号开机与关机时间: 北京时间(GPS时 8h)测站点名: 字母数字组合,三四个字符(如:G03)仪器高 : 单位米,精确到1mm三、数据传输用USB线连接GPS机头与电脑,电脑会显示有一个U盘,打开并进行文件复制,粘贴到电脑中四、HGO软件处理流程下面通过一个实例,重点讲解中海达静态后处理软件HGO解算静态数据的过程。
1、新建工程打开HGO数据处理软件新建项目“文件”→“新建项目” 进入工程设置窗口。
输入“项目名称”,也可同时指定项目存放的文件夹,按“确定”完成创建新项目的工作。
静态GNSS测量介绍课件ppt全

4 静态GPS操作流程
4.数据下载
用串口下载数据:
用中海达接收机管理软件;可以通过串口连接方式下 载和删除文件,格式化主机。
用USB下载数据:
使用USB进行U盘拖拽式下载方式,不需传输软件;但 USB方式不能编辑或删除主机里文件。
数据下载:
4 静态GPS操作流程
串口数据线 USB数据线
5 静态GPS操作流程
GPS基线向量网的设计原则
3. 提高精度的原则
• 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。
• 建立框架网。 • 最小异步环边数不大于6 。 • 适当引入高精度测距边。 • 若要进行高程拟合,水准点密度要高,分布要均匀,
且要将拟合区域包围起来。 • 适当延长观测时间,增加观测时段。 • 选取适当数量的已知点,已知点分布均匀。
• 执行主程序,启动后处理软件:选择『文件』菜单的【新 建项目】 进入任务设置窗口。在“项目名称”中输入项 目名称,同时可以选择项目存放的文件夹,“工作目录” 中显示的是现有项目文件的路径,按【确定】完成新项目 的创建工作。
HGO数据处理 项目属性设置
• 选择『文件』菜单的【项目属性】,系统将弹出项目属性设 置对话框,用户可以设置项目的细节,这里主要是对限差项 进行设置:
选点注意事项
4 静态GPS操作流程
4.为便于观测作业和今后的使用,测站应选在交通 便利、上点方便且易于保存的地方。
条件不好如何测量? 对于控制网中的一些特殊点,如已知点、某些
待测点根本无法满足1~3条的选点要求而又必须测 量的情况下,我们可以适当的延长观测时间及事先 通过星历预报软件预测当地条件下的卫星运行情况 ,选择无遮挡方向卫星多的时候进行静态观测。
GNSS(GPS)静态测量

2、卫星状况预报:
根据测区卫星历书数据,对卫星状况进行预报,选择合适的观测时间段的依据。
3、确定作业方案:
根据卫星状况、测区的实际情况,确定出具体的作业方案(包括分组情况、 GPS观测时段及测站分配)。
4、外业观测:
根据调度指令、按照作业规范进行外业观测。
特点:具有扩展速度快,图形强度较高,作业 方法简单,需要接受机数量较少。
适用范围:常用于建立B、C、D图形
1、三角形网
以三角形作为基本图形所构成的GPS网。 起始点位:1 2 3
第一个时段观测结束后1换至4 第二个时段观测结束后2换至5 第三个时段观测结束后3换至6 特点: 优点:几何强度高、抗粗差能力强、可靠性高 缺点:工作量大
三、GPS网的规范
2、多边形网 以多边形(边数大于等于4)作
为基本图形构成的GPS网 起始点位:1 2 3 4
第一个时段观测结束后1,2换至5, 6
第二个时段观测结束后3,4换至7, 8 特点:
效率高,工作量较小;图形强度 不如三角形网
三、GPS网的规范
三、GPS网的基本规范
级别
项目
B
C
D
卫星截止高度角/(度) 10
3、成果验收:
有甲方组织对乙方所提交的测量成果进行验收,验收 的内 容包括对所提交成果资料按照技术设计和技术规范进行检查, 对观测基线进行抽查等。
二、静态测量
第三节、GPS测量中的几个基本概念
1、观测时段:
从测站上开始接收卫星信号起,至停止接收卫星信号间的连续工作的时间段称 为观测时段。
同精度、不同等级的GPS测量对每点观测的时段数及时段长度具有不同的要求。
GPS静态控制测量外业操作指南.

GPS控制测量外业作业要求及技术指南一:外业观测作业人员操作内容安置接收机天线(严格对中整平、定向、量取仪器高)、设置接收机中的参数(如观测模式、截止高度角、和采样间隔等;如不设参数,接收机一般就采用缺省值),以及开机、关机等工作,其他工作由接收机自动完成。
二:操作流程:【选点与埋石——GPS接收机的检查——观测方案设计——观测作业——外业观测成果质量检核】1.选点准备:根据收集的测区内及周边现有平面和高程控制点以及测区地形图等,依据项目任务书或合同书以及相关规范的要求在图上进行设计,标绘处计划设站的区域。
1.1选点的基本要求基本要符合规范(全球定位系统GPS测量规范GB/T18314-2009)的相关要求:A)测站四周视野开阔,高度角15°以上不允许存在成片的障碍物B)远离大功率无线电发射源,以免损坏接收机天线,高压电线50米至少,大功率无线发射源至少200米。
C)测站远离房屋、围墙、广告牌、山坡及大面积平静水面(湖泊、池塘)等信号反射物,以免出现严重的多路径效应。
D)点位应位于地质条件良好、点位稳定、易于保护的地方,并尽可能顾及交通条件。
1.2选点作业A)测量人员应按照在图上选择的初步位置以及对点位的基本要求,在实地最终选定点位,并做好相应的标记。
B)利用旧点时,应对旧点的稳定性、可靠性和完好性进行检查,符合要求时方可利用。
C)点名以该点位所在地命名,无法区分时,可在点名后加注(一)、(二)。
D)新旧点重合时,应沿用旧点名,一般不应更改。
E)选点工作完成后,应按规范要求的形式绘制GPS网选点图,可以用相机或手机拍照片。
提交的资料:①点之记②GPS网选点图1.3 埋石C、D、E及GPS点在满足标石稳定、易于长期保存的前提下,均可根据具体情况选用。
提交的资料:标石建造的照片2.仪器的验检:2.1 一般视检GPS接收机及其天线的外观是否良好,是否有挤压摩擦造成的伤痕,仪器、天线等设备的型号是否正确。
GPS技术与应用GPS静态定位原理学习教案

tb vtb b
τ= - (1) 设发射时刻卫星第钟20页/共的68页改正数为
,接收时刻接收机钟的改正数为
第二十一页,共69页。
GPS静 态 (jìngtài)定 位 原 理 > 伪 距法定 位
§4.3 伪距法定位
(dìngwèi)
◇伪距法定位的观测方程
将(2)代入(1),得
则
~
( b
c(
vtb
§4.2 GPS定位(dìngwèi)类 型
相对 (xiāngdu ì)定位
参考站
未知站
第10页/共68页
第十一页,共69页。
GPS静 态 (jìngtài)定 位 原 理 > GPS定 位 类型
§4.2 GPS定位(dìngwèi)类 型
◇绝对(juéduì)定位与相对定位
•在绝对定位和相对定位中,又都分别包含静态定位和动 态定位两种方式。为缩短观测时间,提供作业效率,近年 来发展了一些快速定位方法,如准动态相对定位法和快速
则(7X)0 可 (写X0Y为0Z0 )T
dX (dXdYdZ )T
(假定8)测站的未知数向量及改正数向 0
B0
i X
dX 0
i Y
dY 0
i Z
dZ 0
i B
dB 0
i
量分别为
第24页/共68页
;
将上式代入(8)第二十式五页,共并69页。用台劳级数
GPS静 态 定 位 (dìngwèi)原 理 > 伪 距 法 定 位(dìngwèi)
§4.3 伪距法定位
(dìngwèi)
◇伪距法定位的观测方程
设在某一瞬间卫星发出一个信号
,确该时钟该(信刻读zh瞬号得èn间在的到gt卫正时达aqu星确间接èttbvb)钟为(收tb的bzh的机t标èa n读,。准g数根伪q时vut为a据距应è)接测的为a 收量,标机中正准,
GPS静态测量

– 乙方
• 目标
– 设置测量标志
• 内容
– 测区实地踏勘、了解测区 状况
– 选点 – 埋设测量标志 – 食宿、交通安排
各类埋石标准:
作业队进驻
• 实施方
– 乙方
• 目标
– 整个作业队进驻测区
• 内容
– 建立营地 – 整个作业队进驻测区
卫星状态预报
• 实施方
– 乙方(作业指挥人员、技 术人员)
以 Trimble 5700双频GPS接收机为例
一、 Trimble 5700双频GPS接收机的组成 1、室外工作主件:一个GPS主机(内置两块锂电 池及充电器、64兆内存卡、可以内置电台),一 个GPS天线和天线电缆。 2、室外工作附件:天线基座连接器、天线基座、 三角架。
3、室内附件:数据传输线、变压器及连线
建立GPS网的三个阶段②
• 测中
– 作业队进驻 – 卫星状态预报 – 观测计划制定 – 作业调度及外业观测 – 数据传输、转储、备份 – 基线解算及质量控制
建立GPS网的三个阶段③
• 测后
– 网平差(数据处理、分析)及质量控制 – 整理成果、技术总结 – 项目验收
项目立项
• 实施方
– 甲方、应用方
令
作业调度表
外业观测
• 实施方
– 乙方(外业作业组)
• 目标
– 采集观测数据
• 内容
– 安置观测仪器设备
GPS外业观测
– 读(量)取非GPS观测数据(包括天线高、气象数据等)
– 保证仪器正常工作
– 按时迁站
GPS测量时的作业组织
一、GPS测量队伍的组织结构
队长
内业处理员
外业观测小组1 外业观测小组2
GPS静态控制测量外业操作指南解析

GPS控制测量外业作业要求及技术指南一:外业观测作业人员操作内容安置接收机天线(严格对中整平、定向、量取仪器高)、设置接收机中的参数(如观测模式、截止高度角、和采样间隔等;如不设参数,接收机一般就采用缺省值),以及开机、关机等工作,其他工作由接收机自动完成。
二:操作流程:【选点与埋石——GPS接收机的检查——观测方案设计——观测作业——外业观测成果质量检核】1.选点准备:根据收集的测区内及周边现有平面和高程控制点以及测区地形图等,依据项目任务书或合同书以及相关规范的要求在图上进行设计,标绘处计划设站的区域。
1.1选点的基本要求基本要符合规范(全球定位系统GPS测量规范GB/T18314-2009)的相关要求:A)测站四周视野开阔,高度角15°以上不允许存在成片的障碍物B)远离大功率无线电发射源,以免损坏接收机天线,高压电线50米至少,大功率无线发射源至少200米。
C)测站远离房屋、围墙、广告牌、山坡及大面积平静水面(湖泊、池塘)等信号反射物,以免出现严重的多路径效应。
D)点位应位于地质条件良好、点位稳定、易于保护的地方,并尽可能顾及交通条件。
1.2选点作业A)测量人员应按照在图上选择的初步位置以及对点位的基本要求,在实地最终选定点位,并做好相应的标记。
B)利用旧点时,应对旧点的稳定性、可靠性和完好性进行检查,符合要求时方可利用。
C)点名以该点位所在地命名,无法区分时,可在点名后加注(一)、(二)。
D)新旧点重合时,应沿用旧点名,一般不应更改。
E)选点工作完成后,应按规范要求的形式绘制GPS网选点图,可以用相机或手机拍照片。
提交的资料:①点之记②GPS网选点图1.3 埋石C、D、E及GPS点在满足标石稳定、易于长期保存的前提下,均可根据具体情况选用。
提交的资料:标石建造的照片2.仪器的验检:2.1 一般视检GPS接收机及其天线的外观是否良好,是否有挤压摩擦造成的伤痕,仪器、天线等设备的型号是否正确。
GPS静态控制测量技术设计指南

GPS静态控制测量实施指南一、综述GPS网建立过程分3个阶段:设计准备、施工作业、数据处理1.设计准备该阶段的主要工作项目:项目规划、方案设计、施工设计、测绘资料收集、选点埋石、仪器检测。
1.1项目规划①位置及范围:测区的地理位置、覆盖范围及控制网的控制面积②用途及精度等级:控制网的具体用途、所要求达到的精度或等级。
(各级GPS网采用中误差作为精度指标,以2倍中误差作为极限误差。
)C级网用途:三等大地控制网、区域、城市及工程测量的基本控制网;D 级网用途:四等大地控制网;E 级网用途:中小城市、城镇及测图、地籍、土地信息、建筑施工等。
(由于本基坑工程跨距较长,基坑深距大,暂定C、D级测量精度GPS测量相邻点间基线长度的精度用下面公式表示:σ为基线向量的弦长中误差,单位mm,a为固定误差,单位mm,b为比例误差系数,单位1 X 10-6 ,d为相邻点间距离,单位为km。
城市GPS测量精度指标:(本工程选用四等)GPS高程拟合板块:D、E级网点按四等水准测量方法进行高程联测,GPS点需要高程联测时,可采用使GPS点与水准点重合,平原、微丘地形联测点的数量不宜少于6个,必须大于3个,联测点的间距不宜大于20km,且均匀分布;重丘、山岭地形联测点的数量不宜少于10个。
各级GPS控制网的高程联测应不低于四等水准测量的精度。
当GPS控制网点间距离小于20km时,可不考虑对流层和电离层的修正;当大于20KM 时,每时段应于始、中、终个观测一次气象元素,并采用标准模型加入对流层和电离层的修正。
为GPS控制网点的正常高,先利用已联测高程的GPS点正常高和经GPS控制网平差得到的大地高,求其高程异常值,然后采用拟合或插值等方法求其他高程异常值和正常高。
③点位分布及数量:控制网点的分布、数量及密度要求。
(GPS网点应均匀分布,相邻点间距离最大不宜超过该网平均点间距的2倍。
依据城市测量规范三等基线平均距离为5km,四等为2km,鉴于平时土方开挖收方测量需要5km左右设置一控制观测点。
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GPS静态控制测量实施指南一、综述GPS网建立过程分3个阶段:设计准备、施工作业、数据处理1.设计准备该阶段的主要工作项目:项目规划、方案设计、施工设计、测绘资料收集、选点埋石、仪器检测。
1.1项目规划①位置及范围:测区的地理位置、覆盖范围及控制网的控制面积②用途及精度等级:控制网的具体用途、所要求达到的精度或等级。
(各级GPS网采用中误差作为精度指标,以2倍中误差作为极限误差。
)C级网用途:三等大地控制网、区域、城市及工程测量的基本控制网;D 级网用途:四等大地控制网;E 级网用途:中小城市、城镇及测图、地籍、土地信息、建筑施工等。
(由于本基坑工程跨距较长,基坑深距大,暂定C、D级测量精度GPS测量相邻点间基线长度的精度用下面公式表示:σ为基线向量的弦长中误差,单位mm,a为固定误差,单位mm,b为比例误差系数,单位1 X 10-6 ,d为相邻点间距离,单位为km。
城市GPS测量精度指标:(本工程选用四等)GPS高程拟合板块:D、E级网点按四等水准测量方法进行高程联测,GPS点需要高程联测时,可采用使GPS点与水准点重合,平原、微丘地形联测点的数量不宜少于6个,必须大于3个,联测点的间距不宜大于20km,且均匀分布;重丘、山岭地形联测点的数量不宜少于10个。
各级GPS控制网的高程联测应不低于四等水准测量的精度。
当GPS控制网点间距离小于20km时,可不考虑对流层和电离层的修正;当大于20KM时,每时段应于始、中、终个观测一次气象元素,并采用标准模型加入对流层和电离层的修正。
为GPS控制网点的正常高,先利用已联测高程的GPS点正常高和经GPS控制网平差得到的大地高,求其高程异常值,然后采用拟合或插值等方法求其他高程异常值和正常高。
③点位分布及数量:控制网点的分布、数量及密度要求。
(GPS网点应均匀分布,相邻点间距离最大不宜超过该网平均点间距的2倍。
依据城市测量规范三等基线平均距离为5km,四等为2km,鉴于平时土方开挖收方测量需要5km左右设置一控制观测点。
④成果形式及内容:需要提交成果的内容,提交成果所采用的坐标参照系,提交高程成果所属的高程系统。
⑤时限要求:提交成果时间期限。
⑥投资经费:项目投入经费的数额。
1.2技术设计依据项目要求和相关技术规范进行项目的技术设计,完成项目技术设计书的编写。
技术设计的内容:依据业主的要求和相关规范,对基准、精度、密度、网形及作业纲要(如观测时段数、每个时段的长度、采样间隔、截止高度角、接受机的类型及数量、数据处理的方案)等所作出的具体规定和要求。
①技术设计的依据:1:GPS测量规范及规程《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2009《全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程》CH 8016-1995《公路全球定位系统(GPS)测量规范》2:测量任务书或合同书② GPS网的精度和密度设计(参考前几页所述)③ GPS网的基准设计GPS网的基准包括位置基准、尺度基准、方位基准。
基准设计的定义:指定GPS网所采用的坐标参照系,并确定所采用的起算数据的工作。
坐标参照系设计:通过与测站附近的高等级GPS点(2000国家大地坐标系的点)联测来获得起始坐标。
(GPS的WGS-84大地坐标系统转换到所选平面坐标系时,应使测区内投影长度变形值不大于2.5cm/Km,当投影长度变形符合规定时,采用高斯正形投影3°带平面直角坐标系。
当投影长度大于2.5时,一般是投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面直角坐标系。
位置基准一般采用下列方法确定:在网中选取若干个点的坐标,并加以固定或给予适当的权。
尺度基准的确定方法:利用旧网中高等级的控制点对GPS网进行附合网平差,这些已知点的边长就成为尺度基准。
方位基准的确定方法:利用已知控制点进行约束平差时,方位基准就由这些已知点的方位角提供。
在进行网平差时,引入起算数据是为GPS网引入基准的主要方法。
在网平差过程中,如果只给出了必要的起算数据(一个起算点的三维坐标),这种平差就称为最小约束平差;如果给出的起算数据多于必要的起算数据,这种平差就称为约束平差。
④ GPS的布网形式是指建立GPS网时观测作业的方式,包括网的点数与参与观测的接收机数的比例关系,观测时段的长短、观测时段数。
现在普遍采用同步图形扩展式,起特点是扩展速度快、图形强度较高、且作业方法简单,适宜建立B、C、D和E级网。
⑤ GPS网图形设计依据GPS网的精度指标及完成任务的时间和经费等因素,GPS 网可由三角形、多边形、符合导线、支导线、符合导线等。
A)三角网优点:几何强度好,抗粗差能力强,可靠性高;缺点:工作量大使用范围:对GPS网的可靠性和精度有极高的要求时才采用这种图形。
B)多边形多边形的几何强度不如三角网强,但只要对多边形的边数n加以适当的限制,多边形网任会有足够的强度。
下面规范规定最简独立环边数确定:⑥提高GPS网质量的方法提高可靠性的办法:A.增加观测期数(增加独立基线数)。
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。
B.保证一定的重复设站次数。
一方面,通过在同一测站上多次观测,可以有效的发现设站、对中、整平、量测天线高等环节中的人为错误;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,各个时段必须重新安置仪器,以更好的消除各种人为操作误差和错误。
C.保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连。
这样就是得测站具有较高的可靠性,建立的GPS网,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。
D.在建立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;而随着异步环的基线数量增加,其检验质量也将下降。
提高GPS网精度的办法:A.网中距离较近的点一定要进行同步观测,获得它们的直接观测基线,B.可以再全面网之上建立框架网;C.在建立GPS网时,引入高精度激光测距边;D.采用高程拟合时,测定网中各点的正常高或正高,则在布网时选择一定数量的水准点,水准点数量应尽可能多,且应均匀分布在网中,还要保证部分点分布在网的四周。
⑦起算数据的选取与分布A.起算点的选取与分布要求如下:一般选取3-5个起算点,用于实现基准的转换盒必要的检核这样既可以保证新老坐标成果的一致性,也可保持GPS网原有的精度。
起算应均匀分布网的四周和中间。
在进行GPS网技术设计时,除遵循上述的设计原则外,可通过下面的定量指标来指导设计工作,包括:效率指标、可靠性指标、精度指标。
基础知识:GPS网的特征值A.理论上最少观测时段数理论最少观测时段数是在满足重复设站次数要求的前提下,完成GPS外业观测理论上所需的最少观测时段数。
(例子:若某GPS网由n个点组成,要求每个点重复设站观测m次,采用N台接收机观测,则该网理论上最好观测时段数:Ceil 是向上取整函数。
单位分钟数注意:由于在测量规范中,对于不同精度等的网络的重复设站次数由明确规定,因此在进行GPS网的设计时,依据网的精度等级、规模及作业单位计划投入的接收机数量,就可计算出完成GPS网的外业观测所需的理论最少观测时段数。
B.设计时段数S D表示,C.基线总数在一个时段中,用N台接收机进行同步观测时刻获得同步观测基线 N(N-1)/2条,若完成观测用了S个时段,则总基线数(含非独立基线数)B A:D.必要基线数所有点只需n-1个基线;下面是一个算例:效率指标:理论最少观测时段数与实际观测时段数之比:效率之比:(该值越接近1,设计精度越高)S min理论最少 S D实际观测时段数(即设计观测时段数)可靠性指标:指整网的多于基线数与独立基线总数的比值,称为整网的平均可靠性指标(η),即该值越大,可靠性越高。
精度指标:依据已经确定的GPS网络结构,得到该网的设计矩阵B,从而得到该网的协因数阵,该值越小,精度越高。
2.施工作业详细见GPS测量外业技术指南手册。
3.数据处理21:同一边任意两个时段的成果互差,应小于GPS接收机的标称精度的22:平差时应首先以一个点的WGS-84系坐标作为起算依据进行无约束平差,检查3:GPS基线向量网本身的内符合精度、基线向量间有无明显的系统误差,并剔除含有粗差的基线边。
4:当用M台接收机同步观测时,应从计算出的M(M-1)/2条GPS观测边中选取(M-1)条边参加GPS网平差计算。
选取的原则:独立观测边网形构成非同步闭合环,不应存在自由基线,必须不含明显的系统误差;组成的闭合环基线数和异步环长度应尽量小。
5:当GPS控制网分为多个投影带,且在分带交界附近联测国家控制点时,可分片进行平差。
平差时有一定数量的重合点,重合点位互差不得大于两倍的点位中误差附录A:2000国家大地坐标系统说明长半轴:a = 6378137 m扁率:f = 1/298.257 222 101地心引力常数:GM = 3.986004418 X 1014 M3S-2 自转角速度:ω = 7.292 115 X 10-5rads-1。