GPS工程控制网的优化设计
GPS控制网的优化设计
GPS控制网的优化设计1 GPS的基础知识GPS是全世界定位系统(Global Positioning System)的英文缩写,它是随着现代化科学技术的进展而成立的第一代精密卫星定位系统。
本章主要介绍GPS卫星定位系统进展的概况、特点、和GPS定位技术的应用前景。
全世界定位技术的概况全世界定位系统(Global Positioning System - GPS)是美国从本世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
经近10年我国测绘等部门的利用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,博得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘探、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
[2]全世界定位系统(Global Positioning System,缩写GPS)是美国第二代卫星导航系统。
是在子午仪卫星导航系统的基础上进展起来的,它采用了子午仪系统的成功经验。
和子午仪系统一样,全世界定位系统由空间部份、地面监控部份和用户接收机三大部份组成。
按目前的方案,全世界定位系统的空间部份利用24颗高度约万千米的卫星组成卫星星座。
21+3颗卫星均为近圆形轨道,运行周期约为11小时58分,散布在六个轨道面上(每轨道面四颗),轨道倾角为55度。
卫星的散布使得在全世界的任何地方,任何时刻都可观测到四颗以上的卫星,并能维持良好定位解算精度的几何图形(DOP)。
这就提供了在时刻上持续的全世界导航能力。
地面监控部份包括四个监控间、一个上行注入站和一个主控站。
监控站设有GPS用户接收机、原子钟、搜集本地气象数据的传感器和进行数据初步处置的运算机。
监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。
主控站设在范登堡空军基地。
GPS控制网优化设计和数据处理分析
对瞬
高程数据
。
间 点 所 在 的 空 间 位 置 经 过 后方 交 会 就 可 以将 待 测 点 所 在 的 确 切 位 置 计 算 出来 采 用 G p S 进 行 控 制 网 进 行 平 面 坐 标 的 测
。
多 项 式 曲线 拟 合 法 进 行 数 据 处 理 的 公 式
:
贬
=
a 。+ x
a
l
, ,
。
三 次 样 条 曲线 拟 合 法 对 于 所 获 得 的 数 据 进 行 处 理 三 次 样 条 曲 线 是 将测 量 曲 线 拼接 起来
。
。
这 些 拼 接 的 曲线 多
,
方 法 进 行 分类 处 理 主 要 包 括 零 类 设 计
三 类设 计
G PS
。
、
一 类设 计
,
、
二 类设 计
、
为 三 次 多 项 式 曲线
控 制网
优 化 设计
。
数 据 处理 当卫 星 高速 运动时
, ,
拟 合 法 计 算 出似大地 水 平 面 的 曲线 方 向进 行 拟 合
,
构 造 插 值函 数 按 照 侧 线 将所 获 得 的 数 据 在 观 察 点 上 内 插 就 可 以 获 得
,
,
,
引 言 :G S P 是 全球 卫 星 定 位系 统
G
, , , , , ,
工 作 即 根 据 测 量 任 务 将相 关 的 指 标 确 定 下 来 诸 如 G S P 控 制 网 的 用 途 G P S 控 制 网 需 要 达 到 的精 度 密 度 以 及 各 项 经
、
济指标等等 行勘测
,
GPS控制网优化设计
GPS控制网优化设计【摘要】:GPS测量控制网优化设计与网的精度、可靠性、灵敏度以及费用等准则有关,但这些准则之间的关系又十分密切,本文在系统介绍了GPS控制网优化设计。
但GPS网与常规网有许多不同之处,本文将对GPS控制网优化设计进行一些探讨.【关键字】:控制网、优化设计、精度、可靠性【前言】:控制网的优化设计是一个古老的命题,许多测量学家对此进行了有益的探索和研究,但由于计算工具的限制,曾一度停滞不前.伴随着计算机技术的飞速发展, E·W·Grafarend于20世纪80年代提出测量控制网(常规网)的优化问题引起测量界广泛的关注,曾是测量界研究的热门课题之一,并取得了一些重要研究成果。
【正文】:1.首先,我想的是为什么要进行控制网优化设计呢?有什么必要呢?GPS控制网优化设计是GPS测量的基础前提,它能保证控制网的精确性,可行性,经济性。
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网形结构强度优化设计的概念。
2.GPS控制网的基准设计时我们需要考虑的问题有哪些呢?①我们要减少尺度误差。
在GPS控制网中加2~3段高精度的测距边作为GPS网的外部尺度基准。
②我们要用高精度的基线向量。
将地面精度高的起算点转换到WGS—84坐标系,作为GPS 网基线解算时的固定位置基准。
③选定起算数据和联测原有控制点,与未知点构成图形,已知点也要构成图形,分析联测点精度,使GPS网不受起算数据精度较低的影响。
④为获GPS控制正常高程,考虑高程控制点,要高程拟合要求进行布设。
⑤应将GPS控制网的坐标系统跟测区过去采用的坐标系统一致起来。
3.GPS控制网在图形设计需要考虑的问题:①GPS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。
浅谈GPS网型优化设计
浅谈GPS网型优化设计文章主要讨论了GPS控制网的优化设计问题,控制网优化设计的目的就是选出既可满足精度、可靠性要求,又能使整个建网费用最少的设计方案。
因而文章论述了控制网基准优化、可行性分析等方面的理论与方法,介绍了GPS网优化设计的方法和步骤。
标签:GPS;网型优化;网型设计为了解决控制网优化设计问题,得出布网方案、控制网优化设计的方法,论文从控制网优化设计着手,以一个实例来进行阐述。
二、测区概况本项目为某铁路控制网复测,位于四川省凉山彝族自治州,正线长度22.917km。
主要工程为双线特大桥、隧道、四线大桥等其他运营生产设备及附属以及大临工程等。
三、控制网情况(1)根据网形的一部分进行说明。
(2)根据设计院提供的原始控制点A001、A002、A003、A004进行了现场勘察和稳定性评估,经考察控制点稳固可靠。
随后就对设计控制点进行了复测,复测结果满足《工程测量规范》精度要求。
(3)根据现场施工的要求对控制网进行了加密,加密点为8个点:WH01、WH02、WH03、ZX01、ZX02、ZX03、ZX04、ZX05(见图1)。
(4)平面坐标系采用与设计成果相同的独立坐标系统,即WGS84大地坐标系椭球参数。
中央子午线102°45′,投影面大地高1000m。
四、布网方案与网型优化1.GPS控制网网形设计的一般原则在GPS作业前,应设计出一种比较实用的既能满足一定精度和可靠性要求,又有较高精度指标的布网作业计划,这就是GPS网的优化设计问题,因而网形设计的一般原则为:(1)要充分考虑建立GPS控制网的应用范围。
对于工程建设的GPS网,应该既考虑勘测设计阶段的需要,又考虑施工放样等阶段的需要。
(2)采用分级布网方案。
适当地分级布设GPS网,有利于根据测区的近期需要和远期发展分阶段布设,而且可以使全网的结构呈长短边相结合的形式。
(3)GPS网中应不存在自由基线。
所谓自由基线是指不构成闭合图形的基线,由于自由基线不具备发现粗差的能力,因而必须避免出现,也就是GPS网一般应通过独立基线构成闭合图形。
GPS控制网优化设计及布设
GPS控制网优化设计及布设摘要:正文通过对GPS与GPS-RTK技术的概述,分析了影响GPS-RTK技术在测量工作中应用的因素,得出工程测量工作中GPS-RTK技术的应用具有积极的现实意义,能促进地质勘查工作的发展,提高其工作效率。
关键词:优化设计控制网一、引言随着GPS在工程测量中的应用逐渐广泛,GPS高精度的静态网以及RTK动态测量方法方便快捷,给测量工作提供了一个更大、更精确的空间,但是一个工程控制网的首级网的布设的质量,直接关系到后续工作的质量和进度,而在测量工作全面开展前,对整个控制网进行周密安排,对控制网根据工程需要进行优化设计,通过优化设计,我们在控制网的精度、可靠性、进度、经济价值方面达到最佳,这样可方便我们的工作,应用我们常规的优化设计软件,如清华山维NASW 平差软件,可实现对控制网的宏观上的优化设计,现就以下几方面论述下自己在工作实践中的体会。
二、优化设计过程控制网的优化分为解析法和机助法,但是解析法需要严密的理论和计算,机助法方便灵活,可在多种方案中比较,在工作中更实用。
通常,我们对GPS网从精度、可靠性、进度及经济价值上进上设计,而经济价值又受许多客观条件的影响,因此,在软件上我们对精度、可靠性、进度进行设计,而经济价值我们从人为方面加以控制,从而满足整个工程需要。
一)收集资料我们接到一个工程时,对工程的要求的精度、时间有所掌握,同时我们应收集相关地区的地形图,控制点资料,如在长距离线路测量中,应收集沿线的5万图资料,线路走向转点资料等,并在图上展上线路走向,在图上找到相关的控制点位置等;在大面积地形图测量中,也要收集相关的控制点资料,在小比例尺地形图上找到测区范围。
然后根据工程需要,收集相关等级的测量的测量控制点。
资料收集完以后,应组织人员对收集到的控制点进行踏点工作,确定控制点是否存在,是否能应用于现有工程中,同时应了解来往路径,方便后期测量工作。
同时我们也应对所使用的仪器设备的资料加以收集,了解仪器设备的标称精度,作业性能,方便设计。
GPS控制网的优化设计及外业应用原理
观测精度选择随意性较大,但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。
对沉降观测精度选择既不能太高也不能太低,要合理适宜,适合工程特性的需要。
既不造成无谓的浪费也要保证观测结果的准确性。
这样,本人认为一般高层及重要的建(构)筑物在首次观测过程中适用精密仪器的设备(高级水准仪、铟合金尺等)在±0.001以上,部分按二等以上水准测量方法,采用放大率倍数较大的S2或S3水准仪进行观测。
(2)在沉降观测过程中,沉降量与时问关系曲线不是单边下行光滑曲线,而是起伏状现象。
这就分析原因,进行修正。
①第二次观测出现回升,而以后各次观测又逐渐下降。
可能是首次观测精过低,若回升超过5mm时,第一次观测作废,若回升5mm内,第二次与第一次调整标高一致。
②曲线在某点突然回升。
原因:水准点或观测点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标高,观测点碰后高于碰前。
处理措施:取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量。
③曲线自某点起渐渐回升原因:一般是水准点下沉所致。
措施:确定水准点下沉值,与高级水准点符合测量,确定下沉度。
测定地面高程随时间变化的工作。
地壳运动、开采矿藏或天然气、抽取地下水等均能引起地面高程变化。
局部地区地面高程在短期内发生较大变化,对房屋、地下管道、道路、桥梁和水坝等有严重的破坏作用。
城市和工业区地面的持续下沉甚至危及整个城市和工业区的安全。
地表沉降观测可以定量地了解地面的升降。
进行地表沉降观测,要在测区内选定适量的水准点作为地面观测点,并埋设标志,同时在沉降范围外的稳定处设置适量的基准点,也可把基准点设在沉降范围内,但必须设法使基准点高程不受地表沉降影响。
在一个测区内至少要设置3个基准点 ,以便通过联测验证其稳定性。
从基准点出发用精密水准测量方法测定各观测点的高程。
不同日期两次测得同一观测点的高程之差,即代表地面高程在这两次观测期间的变化。
根据大量的地表沉降观测资料,可以分析沉降规律,预计沉降的发展趋势。
GPS控制网的优化设计
GPS控制网的优化设计摘要:随着科学技术的发展,我国的GPS技术有了很大进展,越来越多的工程都在应用GPS来进行布设控制网。
在已经有很多学者研究控制网的优化设计并作出很多有益结论的情况下,结合GPS测量的特点以及控制网的特性,对以下对象进行了研究与分析:了解到控制网的优化设计指标,掌握各种优化设计的方法,并制订设计方案;根据接收机的标称精度通过相应的数学公式来进行基线向量的方差-协方差阵的计算估计;根据实际工程来进行优化设计,预估几种方案进行分析对比;选取最优的方案对6台接收机进行同步观测,结果满足布设控制点的要求。
关键词:优化设计;GPS控制网;精度;可靠性引言GPS控制网布设是开展GPS测量工作的重要基础,勘测技术人员在开展相关工作时,必须严格遵守国家法律法规要求,充分发挥现代科学技术的优势,结合GPS控制网使用群体的实际需求制定布设方案,一方面能够提高点位的精确度,另一方面可以增强控制网的可靠性,对推动相关行业的健康发展具有积极影响。
1GPS定位技术基本概述GPS定位技术是以新一代的精密卫星导航为基础的先进的定位技术,其具有全球性、全天候以及连续性的三维导航和定位能力,同时GPS定位技术的抗干扰性也比较强。
目前在测绘领域中对GPS定位技术的应用比较广泛,其应用优势主要包括以下几点:第一,GPS定位技术在应用过程中对观测站之间的测量通视要求较低。
在测量过程中,对控制点的位置,可以按照测量的实际需要进行布设。
观测站之间的通视性要求极低。
可以提高选点的灵活性,极大地减少测绘工作的复杂性和难度。
但是在应用GPS定位技术时,最好保持测站上空处于开阔状态。
第二,GPS受控制网的几何图形限制相对较小。
在GPS定位技术应用过程中,控制网几何图形对其测量精度的影响比较小。
点与点之间的距离长短可以根据实际的测量需求进行确定。
第三,GPS定位精度比较高。
在GPS定位技术测量时,布设点的精度比较均匀,这样能够在很大程度上确保测量精度。
关于GPS控制网优化设计的探讨
关于GPS控制网优化设计的探讨1前言众所周知,利用GPS系统实测各种用途的控制网可以达到降低外业劳动强度,提高工作效率,获得较高的相对定位精度和低成本的目的。
为此我们首先应做好GPS网的优化设计,这也是达到此目的的关键。
2 GPS控制网优化设计原则GPS控制网的布设应视其目的,要求的精度,卫星状况,接收机类型和数量,测区已有的资料,测区地形和交通状况综合考虑,即网的设计应在效率性、可靠性、精确性和经济性等方面力图实现用户的要求。
3 选择有利的GPS点位选择合理的GPS点位是进行GPS控制网测量的一个必不可少的先决条件,GPS点位选择得恰当与否将直接影响到GPS测量的精度、费用和下级测量工作。
所以在实测GPS控制网之前,进行踏勘选点时,除了遵循《全球定位系统(GPS)测量规范》外,还应注意以下几点:1、GPS点位应该离公路稍远一些。
、2、GPS点位应远离枝叶茂盛的大树。
、3、GPS点位应尽量远离对无线电信号有反射作用的建筑物及具有发射无线电信号功能的电视台、电台等。
4、实测GPS网时,有时不得已要进行偏心观测。
若有偏心观测时,应该尽量减少偏心元素的测定误差,同时偏心距不应大于100m为宜。
4 确定合理的网形结构1、确定同步图形同步图形的形状是由GPS接收机的台数决定的。
例如:3台接收机一般采用同步三角形;4台接收机一般既可以采用同步四边形也可以采用同步中点三边形;4台以上接收机所采用的同步图形就更灵活。
2、同步图形连接扩展方式同步图形连接扩展方式一般有点连接方式、边连接方式和网连接方式。
不同的连接扩展方式有各自不同的特点。
(1)、点连接式GPS网若相邻同步环之间仅有一个公共点相连接构成的GPS网则称之为点连接式GPS 网,简称点连式GPS网(如图1(a)所示)。
以这种方式构成的GPS网,没有(或仅有一个)异步闭合环,网形强度比较薄弱,发现粗差的能力较弱;但在同样网点数下,同步图形个数最少,而且它具有最少观测时段数,工作量较小,获得成果快,若对控制点精度要求不高,观测时选取有利的观测时间,采用点连接GPS网无疑是一种经济快速的布网方式。
gps工程控制网的优化设计
.192-|工程设计I Engineering Design(2019年第21期〕GPS工程控制网的优化设计孔祥豪(苏交科集团股份有限公司,江苏南京210019)摘要:GPS测量技术手段精度较高、效率较高,具有一定的灵活性,其应用范围越来越广泛。
分析GPS X程控制网的基础原理以及各项关键因素,综合实际状况根据规定要求,进行GPS工程控制网的优化设计,可以为GPS工程控制网的优化工作提供参考与支持。
基于此,文章主要对GPS X程控制网的优化设计进行了简单的分析,研究了GPS控制网定位原理与种类,分析了GPS相对定位的误差源分析,重点探究了GPSX程控制网的优化设计的方式与手段。
关键词:GPS工程控制网;优化设计;精度中图分类号:S127文献标志码:A文章编号:2096-2789(2019)21-0192-021GPS控制网定位原理与种类根据己知点、仪器架设位置、未知点的参数,可以将其分为前方、侧方以及后方交会三种结构类型。
GPS 定位原理是通过几何以及物理的基础性原理,通过空间运行的卫星与地面点距离交会地面测量其未知位置。
GPS定位测试种类繁多,根据基本观测量的不同可以将其分为伪距测量以及载波相位测量两种形式:根据参考点位置的不同可以分为绝对定位以及相对定位两种方式;根据定位结果获得的时效可以分为定时定位以及事后定位两种;根据接收机在测量作业中的状态可以将其分为静态定位以及动态定位两种形式。
现阶段高精度的GPS静态定位主要通过相对定位的方式分析,将在相位作为主要的观测量,其基本的组合方式可以分为单差、双差以及三差几种形式,差分的结果与计算的量之间有着密切的关系。
通过差分形式观测可以有效降低存在的系统误差,达到控制平差计算中未知数数量的目的。
通过GPS定位,基于GPS卫星以及用户接收机天线距离作为基本的观测量,根据对已知卫星瞬间坐标确定分析用户接收机对应的点位参数,进行测量分析。
2GPS相对定位的误差源GPS测量中会受到多种误差的综合性干扰因素的影响,降低GPS定位的精准性。
第四节 GPS控制网的优化设计
第四节 GPS控制网的优化设计
二、GPS网基准的优化设计 1.GPS网位置基准的优化设计 对位置基准的优化可以采用如下方案: 1) 若网中点具有较准确的国家坐标系或地方坐标系坐标,可以 通过它们所属坐标系与WGS–84坐标系的转换参数求得该点的W GS–84系坐标,把它作为GPS网的固定位置基准。 2) 若网中某点是Doppler点或SLR站,由于其定位精度较GPS伪 距单点定位高得多,可将其联至GPS网中作为一点或多点基准。 3) 若网中无任何其他类已知起算数据时,可将网中一点多次GP S观测的伪距坐标作为网的位置基准。 2.GPS网的尺度基准优化设计 优化有以下几种方案:
第四节 GPS控制网的优化设计
2.GPS网优化设计的内容 GPS网不同于经典控制网的所有特点,决定了GPS网的优化设计 不于经典控制网的优化设计。从GPS测量的特点分析可以看出,GPS 网需要一个点的坐标为定位基准,而此点的精度高低直接影响到网 中各基线向量的精度和网的最终精度。同时由于GPS网的尺度含有 系统误差以及与地面网的尺度匹配问题,所以有必要提供精度较高 的外部尺度基准。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,而影响精度的主要方面是网中各点发出基线的 数目及基线的权阵。 GPS网的优化设计主要归结为两类内容的设计: (1)GPS网基准的优化设计。 (2)GPS网图形结构强度的优化设计,包括:网的精度设计,网 的抗粗差能力的可靠性设计,网发现系统差能力的强度设计。
在网中选一条长基线,对该基线 尽可能多地长时间、多次观测, 最后取多次观测段所得的基线的 平均值,以其边长作为网的尺度 基准。
第四节 GPS控制网的优化设计
三、GPS网的精度设计
1)A最优性标准: f=Trace(QX)=λ1+λ2 +…+λt →min Trace表示迹, λ1,λ2, …, λt为QX的非零特征值. 2)D最优性标准: f=Det(QX)=λ1· λ2 ·…·λt →min Det表示行列式之值。 3)E最优性标准: f=λmax →min λmax为QX的最大特征值 4)C最优性标准: f=λmax/λmin →min f=Trace(QX)≤C (7–8)
浅析如何优化GPS控制网
浅析如何优化GPS控制网摘要:网形设计是制定施测方案的基础,它侧重考虑如何保证和检核GPS数据质量;文章介绍了GPS网的设计指标,提高GPS网精度的方法,布设GPS网时起算点的选取与分布,高程拟合法适用范围。
关键词:GPS控制网,优化设计,GPS高程拟合Abstract: the net form design is to develop the foundation of the scheme was measured, it focuses on consider how to ensure and review GPS data quality; This paper introduces the design of the GPS network index, and improve the accuracy of GPS network method, layout GPS network the date when the selection and distribution points, elevation scope to legitimate.Keywords: GPS control network, optimization design, GPS elevation fittingGPS网同经典控制网有诸多不同,同一般的控制网相比较,GPS网有着很多不同的特点:(1)非层次结构:经典网具有层次结构,而GPS网则是非层次结构。
(2)图形不同:GPS控制网的精度不受网点所构成的几何图形的影响。
也就是说,在不改变基线数目和形式的基础上,单纯的改变点的位置不会影响网的精度,GPS控制网的精度同边与边所成的角度无关。
(3)误差的积累不同:经典网存在误差积累的特性,一般精度最差的边和方位角是远离已知点的边和方位角,而GPS网不存在这样的问题,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。
GPS控制网的优化设计论文
GPS控制网的优化设计GPS控制网的优化设计摘要优化设计是最优化理论和方法在设计中的应用,力求以最低的成本、最高的效率达到最优的目标。
本文通过一系列的分析,对GPS控制网的优化方法进行分析,说明可行性。
为了解决控制网优化设计问题,本论文分两大部分,GPS网的优化设计和GPS网的精度和可靠性,在 GPS网形设计中,首先根据工程的特点和GPS网设计规的要求,大致确定网的规模,用图论和树的有关算法推导出GPS网形中点、边、异步环之间的关系,然后给出一种生成网形的算法,自动生成初步网形,并用模拟法在顾与精度和可靠性准则下对初步网形进行优化设计,确定最终网形,并按最小路径方法生成观测方案。
关键词: GPS控制网,优化设计,精度,可靠性OPTIMIZINGDESIGNINGOFCONTROLNETWORKABSTRACTTheoptimization designis a application of the most optimizative theory and methodin the design. It is hopeful that the best target obtained through the expenditure of the fewestcost and the best efficient. The essay is a feasibility report of the optimization design ofGPS control network’s methods by a series of analysis.This paper consists of two parts: Optimizing designing of GPS control networkand the Precision and Reliability of GPS network. When designinga GPS control network,its scale should be predicted as the project requested and the GPS surveying standard disciplined. According to the relationship among GPSpoints, edges and nonsynchronous loops, we can use an algorithm of Graphic Theoryto produce a network when given the number of points and the maximum edges of eachnonsynchronous loop, after being modified by using simulate optimizingmethod wecan draw the ultimate network, then the observation plan can be gained by using thebest way algorithm.KEYWORDS:gps control network, optimizing designing, precision, reliability目录摘要2ABSTRACT31绪论51.1控制网优化设计的发展历史51.2GPS控制网的发展历史61.3GPS控制网的技术设计 (7)1.4 GPS控制网的图形设计 (10)1.5 GPS网形的特点 (13)1.6GPS系统的应用前景152 GPS网的精度和可靠性162.1GPS网平差的数学模型162.2误差的传递与转换172.3相对点位精度的合理评定192.4GPS控制网的可靠性233 GPS控制网优化设计263.1GPS网优化设计的数学模型263.2一阶段优化设计293.3三阶段优化设计31结论34参考文献34致35前言全球定位系统(Global Positioning System-GPS)是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空、进行全方位实时三位导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
高精度GPS控制网的优化设计研究
高精度GPS控制网的优化设计研究一、本文概述随着全球定位系统(GPS)技术的不断发展与完善,其在各个领域的应用也变得越来越广泛。
特别是在精密测量、导航定位和地理信息系统等方面,GPS技术发挥着至关重要的作用。
为了满足不同领域对定位精度的高要求,对GPS控制网的优化设计进行研究显得尤为重要。
本文旨在探讨高精度GPS控制网的优化设计方法,以提高定位精度和可靠性。
本文将介绍GPS控制网的基本概念和作用,阐述优化设计的必要性。
接着,将分析影响GPS控制网精度的主要因素,包括卫星几何分布、观测时间、接收机和天线的选择等。
本文还将探讨多种优化策略,如控制网的拓扑结构优化、观测方案的设计与调度、以及数据处理方法的改进等。
在此基础上,本文将提出一些创新的优化设计思路,包括利用现代数学方法和算法对控制网进行优化,以及结合其他卫星导航系统如GLONASS和北斗等进行多系统融合,以进一步提升GPS控制网的性能。
本文将通过实际案例分析,验证所提出优化设计方法的有效性,并对未来GPS控制网的发展趋势进行展望。
通过本文的研究,期望能够为相关领域的科研人员和工程技术人员提供有益的参考和指导,推动GPS控制网技术的进步和发展。
二、控制网基本原理控制网是地理空间数据获取与处理的基础设施,广泛应用于测绘、导航、城市规划、环境监测等多个领域。
高精度GPS控制网作为其中的一种重要形式,其基本原理主要基于全球定位系统(GPS)的工作原理和测量学中的空间定位理论。
全球定位系统(GPS)是由美国国防部研制并维护的一种空间定位系统,主要由空间卫星群、地面监控系统和用户接收设备三部分组成。
通过接收和处理来自多颗卫星的信号,用户可以精确地计算出自己在地球上的三维位置和时间信息。
GPS的工作原理可以简单概括为“三角测量”和“时间测距”两种方式,即通过测量卫星与用户接收设备之间的距离和时间差,结合卫星的已知位置和速度信息,解算出用户的位置和速度。
在控制网的设计中,需要充分考虑GPS的这些特性,以及控制网的布局、精度要求、数据处理方法等因素。
毕业设计(论文)GPS控制网的优化设计(1)
毕业论文(设计)题目:浅谈测量放线基本技术班级:姓名:轩富坤指导教师:完成日期:2012年1月3日工程测量放线摘要本论文主要讲述我益通项目部凌钢办公楼工程的测量放线基本放线技术和测量的基本概念,建筑施工放线是施工管理人员的基本技能之一。
每项建筑工程施工开始就是施工定位放线,它关系到整个工程的成败。
由于放线错误造成的房屋错位,不能满足满足功能设施要求的现象,屡见不鲜。
施工放线是保证工程质量至关重要的一环。
工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。
它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。
测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。
该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。
建筑施工测量作为工程施工的基础性工作,对工程质量的形成起着关键作用。
关键字放线;标高;控制线;弹线1 测量技术建筑施工放线是施工管理人员的基本技能之一。
每项建筑工程施工开始就是施工定位放线,它关系到整个工程的成败。
由于放线错误造成的房屋错位,不能满足功能设施要求的现象,屡见不鲜。
施工放线是保证工程质量至关重要的一环,下面共同探讨建筑施工测量放线技术。
1.1 一般矩形建筑放线技术1.1.1复核规划定点位置施工放线的第一步是复核规划定点位置。
一般施工总平面图上绘出的坐标,由规划技术人员到现场定位。
但是规划定位是根据理论值进行的。
这与现场建筑物的实际位置可能会有差别。
如果存在这样的差别时,一定要复核、纠正。
2005年龙元集团负责的承接施工的某办公大楼工程,按规划定点放线,一条长长的弧线错位100cm,无法吻合。
由于面积特大,相关尺寸多,用有关坐标设计的理论有错误,设计图改正后,再规划定点,重新划线,与之相连的外广场又不吻合,再所以需要综合设计意图,根据现场实际情况调整合适确定位置,历时10多天完成。
浅谈GPS控制网的布设与优化
浅谈GPS控制网的布设与优化摘要:GPS控制网的优化设计,是实施控制测量工作的第一步,是一项基础性的工作。
本文全面系统地研究GPS控制网的布设,总结了GPS控制网的特点及优化设计的原则,着重从可靠性、精度及经济性等方面分析,提出了GPS控制网优化设计的措施关键词: GPS控制网;布设方法;优化设计当第一颗GPS试验卫星于1978年入轨运行开始,测绘界的专家、学者很快就认识到GPS卫星在测量方面的作用。
由于GPS测量不需要两点间通视、不受天气影响、能直接获得三维坐标,而且现今的GPS控制网的布设还具有效率高、费用低、工期短、精度高等优越性,所以GPS技术已成为了大地测量的主要手段。
[1]1.GPS控制网的设计1.1GPS控制网的特点与布设原则1)GPS控制网的特点。
GPS控制网的网形与卫星空间分布的几何图形相关,具有非层次结构性,以及没有误差积累且分布均匀简单易行的必要基准条件。
2)GPS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=(BTPB),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,结合各项精度指标,以达到改善网的质量的目的。
1.2GPS控制网的精度设计。
对于GPS网的精度要求,主要取决于网的用途和定位技术所能达到的精度,精度指标通常是以相邻点间弦长的标准差来表示,即(1-1)式中—GPS基线向量的弦长中误差,;—GPS接收机标称精度中的固定误差,;—GPS接收机标称精度中的比例误差系数,;—GPS定位网中相邻点间距离,。
GPS网型优化设计
GPS网型优化设计摘要:本文重点论述了 GPS控制网的最优设计,以及 GPS控制网的构造特征与构造方式,以及 GPS控制网的网型设计的基本原理。
网络优化的目标是从众多的网络结构中选出既能满足精度要求,又能满足可靠性要求的网络结构。
因此,对 GPS网络中的基准优化及可行性分析进行了探讨,并对 GPS网络的优化方案进行了阐述。
本文还对典型网络的性能指标进行了分析,提出了典型网络的性能指标,并对其进行了分析。
并在此基础上,对 GPS网络的优化方案进行了探讨。
关键词:GPS 网型优化网型设计引言:在 GPS控制网络的优化设计方面,国内外的相关文献和文献都有较多,其优化设计的方式也多种多样,因此,要想获得最佳的设计方式,使得整个优化的流程变得更加简单、快速,就必须在 GPS控制网络的优化设计方面进行深入的探讨。
为求解控制网优化的难题,得到布网方案,控制网优化的方式,本文从控制网优化的角度出发,通过一个例子加以说明。
一、测区概况本项目振兴路跨桥梁位于濮阳新区东、西龙湖的连接渠上。
周边规划用地性质为行政办公、商务设施、居住用地、绿化用地。
桥梁定位为跨越景观水系的景观桥。
由于连接渠现已形成规划断面并注水,现状河道顶宽约200 米。
经过和新区、市规划局两次汇报和甲方多次沟通,考虑桥梁的景观效果,保留现状河道断面,取桥梁长度210 米。
在濮阳示范区新区东、西龙湖的连接渠上后期还有两座桥梁的工程、示范区主次干道工程及规划附属工程,形成一片区域性质的片状控制网。
二、控制网情况1、工程小组依据由甲方和设计单位提出的A001,A002,A003,A004等初始控制点,对其进行了实地测量,并对其进行了稳定评价。
通过对该方案中的关键节点的重新测定,达到了《工程测量规范》的精确标准。
2、在濮阳示范区里的所有规划施工均以4个控制点为基准起算点。
3、根据现场施工的要求对控制网进行了,加密点为8个WH01、WH02、WH03、ZX01、ZX02、ZX03、ZX04、ZX05。
GPS控制网的优化设计
摘要本文主要讨论了GPS控制网的优化设计问题,同时还介绍了GPS卫星定位系统的组成、GPS卫星定位的基本原理、GPS控制网的构网特点和构网方式、GPS控制网网形设计的一般原则。
控制网优化设计的目的就是在各种设计方案中选择即可满足精度、可靠性要求,又能使整个建网费用最少。
因而本文论述了控制网基准优化、精度估算、经费估算、可行性分析等方面的理论与方法, 介绍了GPS网优化设计的方法和步骤,探讨了优化设计的数学模型。
并介绍了经典控制网优化的质量标准,经典控制网优化设计的分类和方法。
通过比较,论述GPS网优化设计的特点和优点。
随着GPS网的广泛应用,人们开始着手研究GPS网的优化设计问题,本为把GPS 网与常规网比较,分析了他们的异同点。
探讨了GPS网的优化设计问题。
在GPS作业前,应设计出一种比较实用的既能满足一定精度和可靠性要求,又有较高精度指标的布网作业计划,这就是GPS网的优化设计问题为了解决控制网优化设计问题, 得出在布网方案和平差模型方面都与经典网不同的情况下, 控制网优化设计的方法, 本文从经典控制网优化设计着手, 总结了控制网优化设计的数学模型, 推导了控制网优化设计的精度估算指标、可靠性估算指标和经费估算指标, 并在此基础上总结出了控制网优化设计的方法与具体步骤。
最后给出了一个应用实例。
关键词:GPS控制网;优化设计;估算指标THE OPTIMIZATION AND DESIGN OF GPSCONTROL NETWORKSXIE Ya-qiAbstract:This paper main discussed the problem of optimal design of GPS network, It also presents the GPS Satellite positioning system components、the basic principles of GPS Satellite positioning system、Network configuration features and mode of GPS network characteristics、the general principles of GPS network net-shaped design.the purpose of the optimal design of GPS network is, in various design options select to meet the accuracy and reliability requirements, and it also enabled the least-cost network building. Thus This article discusses the control network benchmark optimization、accuracy of estimates、funds of estimates、feasibility analysis and other areas of theory and method, Introduced the methods and specific steps of optimal design of GPS network, Discussed a mathematical model of optimal design. And introduced quality standards of classical optimal design, the categories and method of classical optimal design. By comparison, describes the characteristics and advantages of optimal design of GPS network.According to the wide application of GPS network,people start to notice the importance of the optimization and design of GPS control networks. Comparing traditional networks with GPS ones,this paper analyzes their difference an sinilarty.And discussion. The optimal design of GPS control network. Before the GPS Operating, Should design a more practical can meet the requests of some precision and reliability,also have high precision of the cloth net operating plan, This is the problem of optimal design of GPS networkIn order to solve the problem of optimal design of GPS network, the method of optimal design of optimal design of GPS network is obtained under the condition of much more difference between GPS network and traditional network not only in strategy of designing network, but in adjustment models as well. From optimal design of traditional network, the paper sums up the optimized mathematical model of GPS network, and derives the accuracy estimation indicators and reliability estimation indicators and cost estimation indicators of optimal design of GPS network. On this basis, the paper sums up methods and specific steps of optimal design of GPS network. Finally, an application example.Key word:GPS network; optimal design; indicators of estimation目录第1章绪论 (1)1.1选题目的及研究意义 (1)1.2研究现状及存在的问题 (2)1.3本文的工作 (2)第2章GPS概论 (3)2.1GPS卫星定位系统组成 (3)2.1.1GPS工作卫星及星座 (3)2.1.2地面监控系统 (4)2.1.3GPS信号接收机 (5)2.2GPS卫星定位基本原理 (6)第3章GPS控制网的优化设计 (8)3.1GPS网的简介 (8)3.2GPS控制网网形设计的一般原则 (10)3.3GPS控制网优化设计的内容 (12)3.3.1GPS控制网基准的优化设计 (12)3.3.2GPS网的精度设计 (13)3.3.3GPS控制网可靠性设计 (15)3.3.4经费估算 (20)3.3.5实例 (20)第4章GPS控制网优化设计的方法与具体步骤 (22)4.1GPS控制网优化设计的方法 (22)4.2GPS控制网优化设计的具体步骤 (22)第5章GPS控制网优化设计的数学模型与实例 (23)5.1GPS控制网优化设计的数学模型 (23)5.2大同矿区GPS控制网设计实例 (23)5.2.1任务来源及工作量 (23)5.2.2测区概况 (24)5.2.3布网方案 (25)5.2.4方案比较 (28)5.2.5 所选方案的精度分析 (30)第6章经典控制网的优化设计 (35)6.1简述 (35)6.2控制网的质量标准 (35)6.3优化设计的分类和方法 (36)第7章 GPS控制网较经典控制网优化的不同 (39)总结与展望 (40)致谢 (41)参考文献 (42)第1章绪论1.1 选题目的及研究意义20 世纪80 年代GPS(Global Positioning System) 的出现给大地测量带来了一场新的革命,由于其具有控制点间不需要相互通视、测量速度快、精度高、能全天候作业等常规测量方法无法比拟的优点,在城市或工程控制网的测量中,它基本已取代了常规的测量方法,因此对GPS控制网的设计与优化进行研究具有较强的现实意义。
高精度GPS控制网的优化设计研究的开题报告
高精度GPS控制网的优化设计研究的开题报告一、选题的背景和意义GPS控制网是地理信息领域中极为重要的基础设施之一,特别是在测绘、地理信息系统、地震勘探、海洋资源开发等领域具有广泛的应用。
然而,当前GPS控制网仍存在以下问题:控制点不够密集、精度不够高、稳定性和可靠性有待提高等。
为了解决这些问题,需要对GPS控制网进行优化设计。
二、研究的内容本研究将以测绘、地理信息系统、地震勘探等实际工程为基础,通过双差技术和相位滑动技术,对现有GPS控制网进行优化设计。
具体包括以下方面:(1)建立高精度的GPS控制网,提高其空间分辨率和精度;(2)基于国际标准的常见误差模型及方法,优化控制点的空间分布,并对控制点进行多样化的观测策略研究;(3)在误差模型与观测策略的基础上建立高精度的GPS控制网优化算法,实现精度和稳定性的提高;(4)采用同时观测技术,对GPS控制网进行实时监测,提高其可靠性。
三、研究的方法本研究将采用实验方法和计算机模拟方法相结合,其中实验方法包括GPS观测、数据处理和分析,计算机模拟方法则包括误差模型建立、观测策略的优化设计和GPS控制网优化算法的设计与实现等。
四、研究的预期成果本研究将实现以下预期成果:(1)建立基于双差技术和相位滑动技术的高精度GPS控制网;(2)提高GPS控制网的空间分辨率和测量精度;(3)建立优化的GPS控制点空间分布模型及多样化观测策略;(4)建立高精度的GPS控制网优化算法;(5)实现GPS控制网的实时监测和可靠性提高。
五、研究的难点本研究的难点主要包括以下几个方面:(1)如何提高GPS控制网的空间分辨率和精度;(2)如何建立优化的控制点空间分布模型及多样化的观测策略;(3)如何建立高精度的GPS控制网优化算法;(4)如何实现GPS控制网的实时监测和可靠性提高。
六、研究的方法论本研究将遵循“理论联系实际”的原则,采用实验方法和计算机模拟方法相结合,根据实际工程需要,在误差模型和观测策略等方面进行多种方案的比较和分析,通过对地理信息、测量技术和计算机应用的深入研究,探索高精度GPS控制网的优化设计方法,提高GPS控制网精度和可靠性,推动GPS控制网技术应用的发展。
控制网优化设计
控制网优化设计一、GPS 卫星定位的基本原理GPS 定位时,把卫星看成是“飞行”的已知控制点,利用测量的距离进行空间后方交会,便得到接收机的位置。
卫星的瞬时坐标可以利用卫星的轨道参数计算。
二、在进行载波相位观测时,在不同观测时段,载波可以划分为哪几部分?首次观测值00)(~φϕFr = 后继量测值)()(~φφϕFr Int += 通常表示为)()(~00φφϕFr Int N N ++=+=Φ 三、坐标系之间的转换过程四、GPS 网数据处理的基本过程1、数据传输2、建立坐标系统1)打开TGO 软件,功能—Coordinate System Manager ,进入坐标系统管理器。
2)增加椭球,输入椭球名称、长半轴、扁率3)增加基准转换(Molodensky ),创建新的基准转换组。
4)增加坐标系统组5)选择投影方式:横轴墨卡托投影6)文件保存退出3 、新建项目1)新建项目2)选择模板(Metric 米制单位模板).3)改变坐标系统,选择需要的坐标系统。
4、导入静态观测数据(*.dat 或RINEX)数据1)文件/导入2)修改测站名,天线高度,天线类型,测量方法。
5、处理Timeline6、处理GPS 基线7、GPS 网的无约束平差1)平差—基准—WGS-84,进行无约束平差。
2)查看网平差报告。
看迭代平差是否通过;如果不通过,选择“交替的”加权策略3)再次进行平差,直到通过为止。
8、网的约束平差1) 平差—基准—当地投影基准。
2)然后点击观测值,加载水准面模型,输入已知点坐标。
3)点击平差,进行网的约束平差。
9、成果输出五、GPS 控制网优化设计的分类处理方法零类设计:即控制网的基准设计,是对一个已知图形结构和观测方案的自由GPS 网确定最优坐标系统的优化设计。
对于区域GPS 网来说,主要确定控制网的投影面和投影带,一般要考虑现有坐标系统的利用及其两种坐标系统的转换。
一类设计:即控制网图形设计,是在约定网的精度和观测方案的情况下,求得最佳点位的优化设计。
GPS控制网的优化设计10.98
GPS控制网的优化设计摘要随着GPS 观测技术的快速发展及其在测绘领域方面的广泛应用,GPS 控制网的优化设计也得到了人们越来越多的关注。
在布网方案和平差模型这两个方面,GPS 控制网与经典控制网之间存在着很大的不同。
本文对GPS 控制网的设计理论进行了简单分析,针对设计的一些具体要求,对GPS 控制网优化设计的原则、步骤及设计方法进行了详细的阐述,给出实际的设计方案,指出在实际操作时,应结合实际情况合理的布设控制网,并同时考虑到可靠性、精度、效率、成本等因素,寻求最佳方案。
该论文有图10幅,表10个,参考文献11篇。
关键词:GPS控制网布设原则优化设计精度估算Optimal Design of GPS Control NetworkAbstractWith the rapid development of GPS observation technology and its wide application in terms of mapping, optimization design of GPS control network has been more attention. In the fabric of peace difference model net programs are different from the classical aspects , it has a big difference between GPS control network with the classic control network. The paper analyzes the design principle for GPS controlling network,has the detailed introduction for the principles,the steps and methods of the optimization design of GPS controlling network according to the factual requirement for the design of the controlling network,and points out the net-laying should be reasonable by combining with factual situation and the reliability,the accuracy and the efficiency cost should be considered in the factual operation process,so as to find the best programme.Key Words:GPS control network arrangement principle optimal design accuracy estimation目录摘要 ................................................ 错误!未定义书签。
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GPS工程控制网的优化设计
由于GPS测量精度高、效率高、灵活性强,其应用越来越广泛。
文章结合实际工程,通过两次布设网点,并经过严密的计算。
得出只要在建立GPS工程控制网时充分考虑布设条件及网形的几何结构,并严格按照规定观测,认真处理观测数据,最后所得的精度就一定有所提高。
标签:GPS工程控制网;网点布设;网形结构;精度提高
Abstract:Because of its high precision,high efficiency and flexibility,GPS has been used more and more widely. The paper is based on actual projects,written by setting up the net point twice which is set through accurate calculation. It is concluded that as long as the GPS engineering control network is established,the layout conditions and the geometric structure of the network are fully considered,the observation data are strictly observed,and the observation data are seriously handled,the accuracy of the final result is supposed to be improved.
Keywords:GPS engineering control network;spot layout;mesh structure;accuracy improvement
1 研究目的和意义
自从全球定位系统(GPS)问世以来,已经在导航定位、授时、测速等方面发挥了巨大的作用,尤其是GPS技术在测量上的广泛应用,使测量技术发生了一次大的革命。
使用GPS技术布设控制网已是国内采用的主要手段之一,GPS 控制网可大致分为2类:一类是国家或区域性的高精度的GPS控制网;另一类是局部性的GPS控制网,它包括城市或矿区控制网以及各类工程控制网。
与传统方法相比,GPS控制网不论是在布网方案,还是在平差的数学模型方面都有许多不同之处。
因此,研究如何根据GPS原理和作业特点制定GPS的布网方案,对减少外业观测劳动强度、提高观测质量和成果的精度等具有重大的意义。
2 工程概况
本文涉及的工程是某镇农业综合治理测量项目。
测区占地面积约 3.2km2,由于已知控制点距离项目区较远,测区通视困难,决定采用GPS控制测量。
为了体现控制网点的布设对精度的影响,本项目分别进行了两次测量,通过对两次测量进行比较,从而得出在布设GPS控制网时应注意的一些事项。
3 GPS工程控制网布设中点位的选择
GPS工程控制网的布设原则上和大地控制网的布设是一致的,但也有区别。
因为工程不同其测量要求也不同,所以所做的控制网也会根据要求有稍微的不同。
一般来讲,工程控制网的范围不是很大,点位选择的机动性较小,但对点位的要求与大面积控制网基本相同,埋石时由于点位精度要求不是很高,可灵活处理。
当测区范围不太大时,由于GPS测量受地面图形影响很少,可以灵活布设,点位选择时则根据工程需要布点,而不必考虑点距及点的通视情况。
点的选择应考虑下列原则:
(1)点位应选在便于架设或安装接收设备并且视野开阔的较高点上。
(2)点位应远离大功率的无线电发射台,与其距离不得小于200米,远离高压输电线和微波无线电信号传输通道,与其距离不得小于50米。
(3)点位附近不应有大面积的水域或强烈干扰卫星信号接收的物体。
(4)点位目标要显著,视场周围15°以上不应有障碍物,以减少信号被遮挡或被障碍物吸收。
(5)点位应选择在交通便利,便于其他测量手段联测的地方。
(6)点位选择应根据技术设计要求踏勘,在实地根据现场情况选定点位。
(7)点位尽量选择在旧点上,但使用前应检查旧点的稳定性及完好性。
(8)点位应选择在地面基础比较稳定、有利于点保存的地方。
虽然GPS测量不受地面图形影响,但布网时也应考虑点位的图形结构,这是因为:
(1)较大测区工程控制网布设时,不可能一次完全选点,而是采用逐步推进的方法,若不考虑图形结构最后整个控制网易产生扭曲。
(2)可为三角形异步边闭合差的检验提供条件。
(3)由于本工程完成控制测量后需要进行常规测量,
因此布点时根据需要确定点位的位置,并考虑其图形结构。
4 GPS工程控制网网形的选择
GPS控制网的网形设计是一项非常重要的工作。
由于GPS同步观测时不需要通视,所以网形设计具有较大的灵活性。
网形的设计主要取决于用户的要求、时间、经费、人力以及其他條件等。
本项目观测采用的两种网形如图1和图2所示。
网点布设分析:由图可发现,第二次观测共5个点,比第一次少一个,但网形比较好。
其中三个已知点分别与未知点构成三角。
选点方面图2 要比图1强很多。
首先A4和A5点之间距离较远,因实际地形条件限制A4和A5的之间的距离不能再长,图1中A1、A2、A3这三者之间的距离太近,点的利用效率大大降低,没有发挥GPS测量的优点,造成点的浪费。
其次就是A1、A2、A3三点集中分布在一栋大楼附近,影响了卫星信号的接收。
导致以后处理时基线和环闭合差超限。
两种网形都属于三角网,推进方式为边连式。
5 外业观测
本次观测严格按照规定实施。
外业观测设站时,做到了天线严格整平,对中误差小于3mm;天线定向标志指向正北,且定向误差都不超过±5°;观测前均按互为120°方向上量取天线高两次,确保了其读数差小于3mm,并将读数中数输入GPS接收机中,并按要求及时填写手簿的各项内容,观测过程中均未更改各参数、再启动、自测试、变动天线等,均未在接收机天线附近使用电台、对讲机等。
观测时间每个时段45分钟,两个时段总共耗时2个小时。
根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度,选择了项目地区最佳观测时段。
观测使用4台GPS接收机分两个时段进行了观测。
第一时段分别在TG8、TG5、A4、A5架设仪器,第二个时段在TG8、TG5、A4三点上架设仪器,这样使用多台套仪器观测大大节省了时间,而且数据基线较容易处理。
而第一次观测采用的是三台套,不仅浪费大量的人力和物力,还容易漏掉关键基线。
6 平差结果对比分析
数据处理采用的是随机软件——Trimble Geomatics Office。
GPS网数据处理分为基线解算和网平差两个阶段,网平差结果如图3所示。
由图3可以看出,第一次测量的纵轴和横轴误差都很大,都在厘米级。
而且纵轴的误差要比横轴大,第二次测量,由于在各个方面都做得很好,如在网点的布设,网形的选择等方面,所以最后平差后的结果要比第一次精度高。
纵轴和横轴的误差都在1mm左右。
7 结束语
GPS工程控制网布设,因为控制范围较小,用户要求不同,点位选择灵活行较差。
所以在点位选择时不仅要考虑现场地形限制,还要充分考虑网点位置与已知点所构成的几何图形。
在条件允许的情况下,尽量使点位与已知点构成等边三角形。
三角形的几何结构强,具有良好的自检能力能够有效地发现观测成果的粗差,以保障网的可靠性。
在观测方面,不仅要严格按照规定进行操作,还要注意时间的节约,提高工作效率,在有限的时间了完成工作,最好测量人员配带上通信设备,及时进行操作。
这样可以避免在观测过程中出现的各种意外。
通过研究发现,GPS网点的布设及网形的选择对精度有一定的影响,在布设GPS网时严格按有关要求选点,并选择几何结构较强的网形施测,就能有效的提高网点的精度。
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