GPS测量的外业实施(精)
GPS.RTK在航测外业中的应用
的探 讨 。
关键词 ：１ ０ ０ ：１ ０ ０航测外业控制 ；ＧＰ ．Ｔ ＳＲ Ｋ；应用
引言
我 国有 １ 多平方公里 的陆地面积 ，而新疆 维吾尔 自治区就 占了 万 六分之 一 ；但也 正是 由于新疆有 着很大 的地 域面积 ，并且 地广 人稀 ， 地形起伏较大 ，沙漠、荒漠 干旱地区及连绵起伏 的山脉占了绝大部分 ， 因此对于 １ ０ ０ 航 空摄影测量外业控制来说 。无疑是 具有很大 的困 ：１０ ０ 难和挑 战性 的。 自 ２ ０ 年新疆各 地 、州对 １ ０ ０ 的地 形 图进行 了 ００ ：１０ ３ 大规模的更新 ，在 日益快速发展 的经济需求和 国家西 部大开发 的背景 下 ，新 的测量 仪器 设备及 其方 法 就更能满 足测 绘市 场 的需求 ；其 中 ＧＳ Ｔ Ｐ ． Ｋ技术在现代测量 工作 中具有 无可 比拟的技术优 势 ，充 分利用 Ｒ 好 能全面提高工作效率 和测量的现代化水 平。对航测外 业控制 工作 中
２ ）电源电量要 充足 ， 否则将会加长流动站 的初始 化时间或无 法测
量。
３ ）设立基准站时必需远离高压输 电设备 、微波通讯塔及 高大遮 挡 物 ， 会影响到测量距离 、流动站初试化的时间及内业 基线 的解算 。 其 ４ ）在 Ｒ Ｋ作业模式下 ，基准站通 过数据链将其 观测值 和测站坐 Ｔ 标 信息一起传送给流 动站 。流动站不仅通 过数据链接 收来 自基准站 的 数据 ，还要采集 Ｇ Ｓ观测数 据 ， 在系统内组成差分 观测 值进行实时 Ｐ 并 处理 ，同时解 出厘米级的定位结果 。 ３２ 有关流动站的问题 ． １ ）数据链接受间隔要与基 准站设置 的发射 间隔一致。 ２ ）接收差分天线要尽 可能 的高，以提高接收信号 的强度 。 ３ ）有关 点校正 ：在测量前 一定要做好 Ｒ Ｋ手簿 的点校正 ，垂 直 Ｔ 残差和水平残差要符合设计要求 。 ４ ）有关接收信 号的传输频率设置 ：在使用过程 中有时会碰上 流动 站无法 接收 电台信 号的情 况 ，一定要 注意所有 的电缆接 口是否 叉好 ， 再一个 就是电子手簿 的接收频率与基准站的频率设 置是否一致 。 结束语
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接收机接受空间轨道上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接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，应符合下列要求：(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行综合设计。
(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若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较灵活的布网方式。
(6)对于采用GSP—RTK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项目包括：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，按操作步骤进行卫星捕获与跟踪，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测量设计与实施ppt课件
1。上图两台接收机同步观测了5个时段。 2。中图三台接收机同步观测了5个时段。 3。下图四台接收机同步观测了3个时段。
网形设计例：对某工程控制点（四个已知高级点，四个新布设GPS点）设计GPS观测网。
基准设计：四个已知点的坐标系统和高程系统。 网形设计： 1。用两台GPS接收机； 2。用三台GPS接收机； 3。用四台GPS接收机。 分别设计出观测时段数，说明有几个同步环、异步环、重复基线、重复设站数。
（3） GPS测量成果中高程是大地高系统高程，为了得到GPS点的正常高，应使一定数量的GPS点与水准点重合，或者对部分GPS点联测水准，以便进行高程转换。联测的高程点需均匀的分布于网中，对丘陵或山区高程点应按照高程拟合曲面的要求进行布设。 （4）要求GPS点的WGS84坐标，同样要联测具有WGS84坐标的高级GPS点。 （5）联测的公共点最好位于GPS网的外围和中心均匀分布。
9条基线，4个异步环
5条基线，无异步环
6条基线，无重复
9条基线，两条重复
2：边连式 相邻同步图形由一条公共基线连接。 这种布网方式几何强度较高，抗粗差能力较强，有较多的复测边和非同步图形闭合条件，在相同的仪器个数的条件下，观测时段将比点连接方式大大增加。
3：混连式 该方式是把点连式和边连式有机地结合在一起，这种方式既可以提高网的几何强度和可靠性指标，有减少了外业工作量，式一种较为理想的布网方法。
三台以上接收机构成的同步环个数(N-1)(N-2)/2 N台接收机同步观测环如右图：分别为N=2，3，4，5。
同步环与独立基线
同步环与独立基线
N 台接收机一个观测时段所构成的同步基线T=N(N-1)/2中，有N-1条基线是独立的基线。 独立基线的选择如右图：分别为N=2，3，4，5
GPS测量原理及应用第八章GPS测量的设计与实施
基准设计需注意的问题： 1、适当联测附近的国家控制点以提高精度 （适当数量和均匀分布） 2、引入已知边长和已知方位 3、联测高程点 4、注意坐标系统的一致
（7）布设GPS基线向量网时的设计指标
在布设GPS网时，我们除了遵循一定的设 计原则外，还需要一些定量的指标来指导 我们的工作。在我们进行GPS网的设计时 经常需要采用效率指标、可靠性指标和精 度指标。
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（实际上就是跟踪站）。数据处理通常采用精密星历。
优点
精度极高，具有框架基准特性。
缺点
需建立专门的永久性建筑即跟踪站，观测成本很高。
适用范围
8.2
GPS网的优化设计
GPS网的优化设计，是实施GPS测量工作 的第一步，是一项基础性的工作，也是在 网的精确性、可靠性和经济性方面，实现 用户要求的重要环节。这项内容的主要内 容包括：精度指标的合理确定、网的图形 设计和网的基准设计。
一、精度标准的确定 对GPS网的精度，主要取决于网的用途。精 度指标，通常以网中相邻点之间的距离误 差来表示。
我国规范衡量GPS网精度的指标
GPS网的精度衡量指标 – 相邻点基线长度 精度
a 2 (b d ) 2
标准差 mm 固定误差 mm 相邻点间距离 Km 比例误差
如： 对于在C级网，规范要求a 10mm，b 5， 当基线边长为10km时，
102 (5 10)2 50.99(mm)
≤10
≤10-20
平均距离 等级 (km)
二 三 9 5
GPS测量高层建筑施工的外业实施
设好后，在圆盘天线间隔 １０ 的三个方向分别量取天 ２。 被有 效地 利 用， 别是 设 在施 工 场 区外 的点， 保证 在 特 应 三 ｍ 施工期 间不被 破坏 ， 点名 应 与高层 建筑 施工 单位 协 商后 线 高， 次测 量结果 之差 不应 超过 ３ｍ取其 三 次结果 的
一
１２ 一 ｏ
护 ， 个 点位 标 志 设 定工 作 结束 后 ， 按 表 填 写点 之记 每 应 由于 Ｇ Ｓ测量观 测 点之 间对 相 互通视 没 有要 求 、 Ｐ 而 并提 交相应 资料 。 且测 量 网的 图形 结构 也 比较 灵活 、 以测 点 的选择 工作 所
较 常规控 制测量 要简 便 、 点 的选择 除 了满足 常规 测量 测
的 选择 原 则 、 志 的设 定 方 法 及现 场 观 测 要 点 、 量 数 据 的评 价标 准 。 标 测
关键 词 ：高层建筑； ＧＳ 施工 Ｐ 观测： 标志； 数据
择、 标志 的设 定 、 现场 观测 和测量 数据 评价 等 内容 。
高层 建筑 施工 Ｇ Ｓ测 量 的 外业 实施 包 括 测 点 的选 确定， Ｐ 便于标志的保护， 因施工期 间， 施工场区内施工人 员众 多， 且施 工 工序 往 往 由不 同 的施 工 队伍 进行 ， 了 除 将 标 志设在 不易 受施 工影 响的地 方 外， 应委 托专 人保 还
维普资讯
检测与监理
广东 建材 ２０ 年第４ ０７ 期
ＧＳ Ｐ 测量高层建筑施工 的外业实施
李 良玉 （ 山市城市规划勘测设计研 究 院） 佛
摘 要 ：本文介绍了高层建筑施工 ＧＳ测量的外业实施内容， Ｐ 阐述了高层建筑施工 ＧＳ测量测点 Ｐ
Ｉ 测点的选择
Ｇ Ｓ观测 与 常规 测量 在技 术 要 求上 有很 大 的差 别， Ｐ 大 功率无 线 电发 射源 ， 电视 台、 如 微波 站等 ， 距离 不 小 特 别是 在高层 建筑 施工 中， 常 使用 吊锤 法 、 纬仪 法 、 其 通 经
GPS外业作业流程
GPS外业作业流程1.网形规划及时段安排：GPS网形规划与控制点之分布有关，为使整个网形的点位中误差值能够均匀，最好网形能依控制点(1)平面控制点之分布：网形测区：最好有至少三个已知控制点分布在测区外围的四个象限，若已知三角点（控制点）位于测区外面，则测区外缘与该已知点之距离最好不超过20km。
线状测区：最好有至少三个已知控制点分布在测区之两端及中央，且每隔30km左右最好有一个已知控制点。
(2)高程控制点之分布：网状测区：一般而言，在每10km*10km范围内需有4个已知水平点做为控制点，且分布于测区周围。
若欲得较高之高程精度时，可于测区内加密水平高程控制点的数目，通常待测点与已知水平点相距最好不超过5km。
线状测区：最好有至少四个已知控制点分布在测区之两端及中央。
当线状测区区域较大时，在每10km*10km范围内需有已知水平点做为控制点。
时段之安排最好能避开中午（AM11:00~PM1:00）时段观测。
时段安排后，填写计划时段表，前明确指示测量员测站行程。
2.摆站程序：外业负责人应负起明确告知摆站人员其所摆设测站点名、点号及开关机时间，若架站人员有未明了事项，也应主动向负责人请示了解。
以下以重点提醒方式提出架设GPS该注意事项及操作程序：(1)找寻点位：该点若已去过，应该不会发生问题；若是没去过点位，而按点之记找寻者，在到达点位之后应确认该点之标石号码，检核无误后再行架设仪器。
台湾高铁之控制点有平面控制点与高程控制点（水平补点）之分，两点之间相距很近（通常平面控制点位于楼顶，而高程控制点位于该楼地面上）因此容易误认。
而摆站人员应有的认知是高程控制点是突起的圆头钢钉；而平面控制点是平面十字丝。
若还有疑义，则将该疑问记录于手簿上，避免造成内业计算上的大错误。
(2)架设仪器：仪器的定心及定平是基本功，此处不再赘述。
通常要注意的是：在定心及定平过程中，不要将天线盘架在脚架上，仅架上基座即可。
光学求心仪因仪器高及个人视力不同，而有不同的焦聚，所以在定心之前应该要调整到最适合的焦聚，避免求心上有像差的发生。
简述gps测量外业的实施步骤
简述GPS测量外业的实施步骤介绍全球定位系统（GPS）是一种通过卫星进行位置测量的技术。
在测量和地理信息系统（GIS）领域中，GPS被广泛用于外业数据收集。
本文将简要介绍GPS测量外业的实施步骤。
步骤一：确定测量目标和要求1.确定需要测量的区域范围，包括地理边界或区域范围。
2.确定测量的目的和要求，如地理特征的准确度、精度和时效性要求等。
步骤二：获取和准备GPS设备1.选择合适的GPS设备，考虑到测量的要求和预算限制。
2.确保GPS设备的电量充足，并带上备用电池或充电器。
3.检查GPS设备的准确性和稳定性，确保其正常工作。
步骤三：制定测量计划1.根据测量目标和要求，制定详细的测量计划，包括测量路线、测量点和测量时间等。
2.考虑地理条件和环境因素，如天气、地形、建筑物和植被等。
步骤四：实施实地测量1.在测量开始前，确保GPS设备接收到足够的卫星信号，以获取准确的位置信息。
2.按照测量计划，沿测量路线或在测量点处进行位置采集。
3.在每个测量点上，记录GPS设备显示的经纬度坐标，并注意任何测量异常或误差。
4.如果需要，使用附加设备或配件（如三脚架或测量杆）来提高测量精度和稳定性。
步骤五：数据处理和整理1.在测量完成后，导出GPS测量数据到计算机或移动设备。
2.使用GPS数据处理软件进行数据校正、测量质量评估和数据点编辑等。
3.根据测量目标和要求，生成相应的数据报告、地图或图表。
步骤六：数据分析和应用1.将GPS测量数据与其他地理数据集进行整合和分析，以获取更全面的地理信息。
2.使用GIS软件进行空间分析、查询和可视化等。
3.根据测量目标和要求，将分析结果应用于相关项目或决策中。
步骤七：质量控制和评估1.进行GPS测量数据的质量控制，包括数据准确性、精度和一致性等。
2.使用地面控制点或参考数据进行数据验证和校正。
3.对测量过程和结果进行评估，并记录任何问题或改进的建议。
结论GPS测量外业是一种实施步骤清晰、高效可靠的数据收集方法。
第八章GPS实时动态定位 第四节RTK定位测量的外业准备工作
GPS测量定位技术
第四节 RTK定位测量的外业准备工作
RTK定位测量外业准备的过程如下： 1.外业踏勘； 2.收集资料； 3.制定观测计划； 4.星历预报； 5.器材准备：经检定合格的GPS接收机（基准站+流动站
GPS测量定位技术
第八章 GPS实时动态定位
• 学习目标 • 第一节 RTK概述 • 第二节 RTK系统基准站的组成和作用 • 第三节 RTK流动站的组成和作用 • 第四节 RTK定位测量的外业准备工作 • 第五节 RTK的作业方法 • 第六节 GPS网络RTK技术 • 本章小结 • 思考题与习题
GPS测量定位技术
（含TSC1））一套，12V60A电源（含充电器），数据链 电台一套，手机或对讲机（每台GPS接收机上配一个）， 每台GPS接收机配观测记录手簿一本；
6. 运输工具：自备汽车或租车。
第八章 GPS实时动态定位
学习目标
•了解RTK的作业速度和作业效率，观测数据的实时处理过 程。GPS网络RTK技术的出现，弥补了GPS实时差分定位 RTK技术的缺点，它代表了未来GPS发展的方向。目前应 用 于 GPS 网 络 RTK 数 据 处 理 的 虚 拟 参 考 站 法 （ Virtual Reference Station——VRS）、技术最为成熟。
GPS测量的外业工作
GPS测量的外业工作一、选点、埋石由于GPS测量观测站之间不一定要相互通视，而且网的图形结构比较灵活，所以选点工作比常规控制测量的选点要简便。
但由于点位的选择对于保证观测工作的顺利进行好呢保证测量结果的可靠性有着重要的意义，所以在选点工作开始前，除收集和了解有关测区的地理情况和原有测量控制点分布及标架、标型、标石完好状况，决定其适宜的点位外，选点工作应遵守以下原则：1.点位应设在易于安装设备、视野开阔的较高点上。
2.点位目标要显著，视场周围15°以上不应有障碍物，以以减少GPS信号被遮挡或障碍物吸收。
3.点位应远离大功率无线电发射源其距离不小于200m；远离高压线，其距离不得小于50m。
以避免电磁场对GPS信号的干扰。
4.点位附近不应有大面积水域或不应该有强烈干扰卫星信号接收机的物体，以减少多路径效应影响。
5.点位应在交通方便，有利于其他观测手段扩展与联测的地方。
6.地面点基础稳定，易于点的保存。
7.选点人员应按技术设计进行踏勘，应实地按要求选定点位。
8.网形应有利于同步观测边、点联结。
9.当所选点位需要进行水准联测时，选点人员应实地踏勘水准路线，提出有关建议。
10.当利用旧点时，应检查。
（二）观测成果的外业检核1、数据预处理及基线解算2、观测成果的外业检核3、GPS网平差及检核4、技术总结5、上交资料:测量任务书与专业设计书；点之际、环视图和测量标志委托保管书；卫星可见性预报表和观测计划；外业观测记录、测量手簿及其他记录；接收设备；外业观测数据质量分析及外业检核计算资料；数据加工处理中生成文件、资料和成果表；GPS网展点图；技术总结和验收报告。
=。
第七章 GPS测量外业实测
第一节 GPS测量相对定位测量模式
2.快速静态定位 (1)作业方法
在测区中部选择一个基准站，安置一台接收设备连续跟踪卫星；另一 台接收机依次到各点流动设站，同步观测4颗以上卫星，每点观测数分钟。
(2)精度
5mm+1ppm· D
(3)适用范围
控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等。
(4)注意事项：
(4)注意事项
- 流动点与基准点距离不超过20km - 基准点能正常跟踪3颗以上的卫星
第一节 GPS测量相对定位测量模式
5.动态定位 (1)作业方法 建立一个基准点安置接收机连续跟踪卫星；流动接收机先 在出发点上静态观测数分钟，然后从出发点开始连续运动，按 指定的时间间隔自动测定运动载体的位置。 (2)精度:相对于基准点的瞬时点位精度1~2cm。 (3)适用范围 - 精密测定运动目标的轨迹、测定道路中心线、剖面测量等。 (4)注意事项 - 至少4颗要连续跟踪 - 流动点与基准点距离不超过20km
第一节 GPS测量相对定位测量模式
4.往返式重复设站 (1)作业方法
建立一个基准点安置接收机连续跟踪卫星；流动接 收机到每点观测1~2分钟；1小时后逆序返测各流动点 1~2分钟。
(2)精度:相对于基准点的中误差为5mm+1ppm〃D (3)适用范围
控制测量及控制网加密、取代导线测量及三角测量、工程测量及地籍测量等。
一、两台接收机相对定位的测设方案
3.准动态定位 (1)作业方法
在测区选择一个基准点，安置接收机连续跟踪卫星；将另一接收机先置于1号站 观测，在保持对所测卫星连续跟踪的情况下，将流动接收机分别在其它各点观测数 秒。
(2)精度:基线中误差约为1~2cm. (3)适用范围
工程测量GPS使用指南
GPS测量技术与应用实训指导书GPSCeLiangYuanLI YuYingYongShiXi ZhiDaoShu目录第一部分 GPS测量实验与实习须知...............................一、实验与实习一般要求 .......................................二、使用仪器规则 .............................................1·仪器的携带...............................................2·仪器的安装...............................................3·仪器的使用...............................................4·仪器的搬迁...............................................5·仪器的装箱............................................... 三﹑外业记录规则 ............................................. 第二部分 GPS测量实习项目..................................... 实验一南方北极星9600型单频GPS接收机的认识 ................ 实验二9600型GPS接收机野外数据采集 ......................... 实验三南方北极星9600型单频GPS接收机数据下载............... 实验四基线解算............................................... 实验五GPS网平差............................................. 实验六南方GPS数据处理软件4.4软件的功能..................... 第三部分 GPS测量教学综合实训..................................一、实习目的 .................................................三、测区概况 .................................................五、实习要求 .................................................六、上交成果 .................................................七、成绩评定 ................................................. 附 GPS测量技术要求...........................................一、GPS测量精度、密度标准及分类..............................二、GPS网的基准设计..........................................三、拟定外业观测计划 .........................................四、技术设计书编写 ...........................................五、GPS测量的外业实施........................................六、观测工作 (II)七、内业数据处理 ............................................. 附录1 GPS实习报告............................................第一部分 GPS测量实验与实习须知《GPS测量原理及应用》的理论教学、实验和实习教学是本课程的三个重要的教学环节，基本原则是：坚持理论与实践相结合，注重仪器操作、软件使用，在实践中真正掌握GPS测量的基本原理和技术应用。
GPS静态测量外业观测记录
注意事项：
1.作业前须检查基座的对中情况；
2.基座须垂直方向检查整平对中；
3.天线高须量三个方向取中，测量前一次，测量后一次，较差小于2mm。
4.开机后确认仪器是否为静态模式：快速按下切换键然后松开，第三个绿灯亮一下为静态模式。
及时记录仪器编号，测站号，时段号，天线高。
5.一个时段观测过程中严禁进行一下操作：关闭接收机重新启动；进行自测试（发现故障除外）；改变接受设备预置参数；改变天线位置。
6.观测员在观测期间不得擅自离开测站，应防止碰动仪器或使仪器受震动。
注意防止行人和其他动物靠近仪器遮挡卫星信号。
7.观测时，使用对讲机或手机以及随身电子设备等应距仪器10m以上。
8.雷雨过境时应关机停测。
作业设备：接收机、三脚架、钢卷尺、基座、接收机电池两块、笔、外业记录表。
GPS控制点成果平面精度外部检核的几种方法
边名GPS边长（m）测距相对误差光电测距边长测距相对误差检测结果相对误差允许值边长误差（m）相对误差G524－G525 2936.4061/160000 2936。
2301/160000＋0.176 1/160001/57000G525－G526 1932.497 1932.486 ＋0。
011 1/170000G524－G528 3455。
532 3455.531 ＋0。
001 1/300000检测使用WLID DI20型红外测距仪，仪器精度为（3mm＋2×10×0。
0000001D).按国家三等边的测距精度施测,测距相对中误差优于1／160O00。
相对误差允许值按m=±2√(m原2+m检2）公式计算。
从表中的数据可看到，G525－G526这条边相对精度为1／170000,如果仅测这条边，精度达到要求。
但如果只测G525－G524这一条边，相对精度仅为1／16000，远大于允许值。
另外还不能判断那个点坐标有位移，或许这两个点的坐标都位移。
因此，采用比长法来检测GPS点的坐标是否位移，不能仅检测一两条边就下结论。
1.2 比角法把GPS网看成是测边网，利用检测测边网精度的方法来检测GPS网中某固定角的值。
下面仍用几个点来讨论。
观测略图如图2。
检测数值和反算角值见表2。
1。
3 审核检测法审核检测是产品质量检验中的一种重要方法,关键是选哪些点作样品，在何种环境下检测。
表3是4个GPS点的原网成果及检测成果。
成果精度按原网同等精度施测.从表3可以看到，G484与G485点的两次测量成果之差已接近限差。
现用G484－G485这一条边的两次GPS测量边长和光电测距边长进行对比。
数值见表4。
从表4可以看到光测距边长和原网边长与中数的差值较接近，且小于均方差。
因此可以判定原网精度优于用GPS检测的成果精度。
从这个例子说明,采用审核检测时应提高观测精度，同时应选好较稳定的典型图形，如三角形、大地四边形等，以便对检测成果作精度分析。
GPS控制测量作业指导书
一、前言 (1)二、 GPS 控制测量概述 (1)三、 GPS 控制测量技术设计的内容和步骤 (3)(一)、采集和分析测区经济地理等情况以及已有的测绘成果成图资料 (3)(二)、确定所采用的坐标系及起算数据 (4)(三)、控制网的网形设计 (4)(四)、部份 GPS 点的水准联测方案的制定 (6)(五)、技术设计书大致包括以下内容： (6)四、 GPS 控制网布设 (6)(一)、野外选点 (6)(二)、埋石 (7)(三)、布设特点 (7)(四)、布网原则 (9)(五)、提高 GPS 网可靠性的方法 (10)(六)、提高 GPS 网精度的方法 (11)(七)、布设 GPS 网时起算点的选取与分布 (11)(八)、布设 GPS 网时起算边长的选取与分布 (11)(九)、布设 GPS 网时起算方位的选取与分布 (12)五、 GPS 控制网布设方案 (12)(一)、同步网(环) (12)(二)、异步网(环) (12)六、 GPS 基线解算 (15)(一)、GPS 基线结算的观测值 (15)(二)、基线解算(平差) (15)(三)、基线解算阶段的质量控制指标 (15)(四)、影响 GPS 基线解算结果的几个因素 (17)(五)、影响 GPS 基线结算结果因素的应对措施 (18)(六)、基线精化处理的有力工具-残差图 (19)(七)、GPS 基线的解算的过程 (19)七、 GPS 基线向量网平差 (20)(一)、GPS 网平差的分类 (20)(二)、GPS 网平差的过程 (21)八、 GPS 控制测量技术总结 (22)(一)、技术总结的作用 (23)(二)、技术总结的内容 (23)一、前言测量工作必须遵循“有整体到局部，先控制后碎部，从高级到低级”的原则。
先建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量。
控制网又分为平面控制网和高程控制网。
测定点的平面位置的工作，称为平面控制测量，测定点的高程工作，称为高程控制测量。
第2讲 GPS测量的技术设计与外业观测
GPS网的等级
A、B、C、D、E五个等级
GBT18314-2009 全球定位系统（GPS）测量规范
2018/10/11
8
二
GPS测量的外业准备及技术设计
设计意义 是进行GPS定位的最基本性工作 设计依据 国家有关规范（规程） GPS网的用途 用户的要求 设计内容 对测量工作的网形、精度及基准等的具体设计。
25
二
GPS测量的外业准备及技术设计
测量作业基本技术规定
GPS测量的仪器和方法与常规测量的仪器和方 法显著不同，所以反映其技术规格的主要指标亦 不相同。为此先介绍一下有关技术指标的概念。
2018/10/11
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各级GPS测量作业的基本技术规定
级别 项目 卫星高度角（°） 有效观测卫星总 数 时段中任一卫星 有效观测时间（ min） 观测时段数（个） 时段长度（ min ） 数据采样间隔 （S） A ≥10 ≥12 ≥30 ≥8 ≥180 15～60 B ≥15 ≥9 ≥30 ≥6 ≥120 15～60 C ≥15 ≥6 ≥20 ≥2 ≥90 15～60 D ≥15 ≥4 ≥15 ≥2 ≥60 15～60 E ≥15 ≥3 ≥15 ≥2 ≥60 15～60
划及高精度形变信息
点密度标准
所以布设时平均距离可达数百公里
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密度标准
对象
一般城市和工程测量所布设的GPS点
用途
主要满足测图加密和工程测量的需要
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平均边长往往在几公里以内
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3. GPS网的基准设计 什么是GPS网的基准设计？ GPS测量获得的是GPS基线向量，它属于 WGS-84坐标系的三维坐标差，而实际我们 需要的是国家坐标系或地方独立坐标系的 坐标。
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第七章 GPS测量的外业实施
• 存疑 • （1）测站上信号干扰因素比较严重 • （2）观测过程中失锁或故障报警情况频繁，约有20％的 观测数据无效 • （3） 实时绝对定位解收敛过程波动较大 • 不合格 • （1）由于多种因素影响，致使无效观测数据多于30％ • （2）观测卫星少于4颗 • （3） 实时绝对定位解收敛过程很困难
第七章 GPS测量的外业实施
(4）刮凤天气安置天线时，应将天线进行三方向固定， 以防倒地碰坏。雷雨天气安置天线时，应注意将其底盘接 地，以防雷击天线。而且架设天线不宜过低，一般应距地 面1m以上。天线架设好后在圆盘间隔120度的三个方向 分别量取天线高，三次测量结果之差不应超过3mm，取 其三次结果的平均值记入测量手薄中，天线高记录取值到 0.001m。 (5）测量气象参数；在高精度GPS测量中，要求测定 气象元素。每时段气象观测应不少于 3次（时段开始、中 间、结柬）气压读至0.1mbar，气温读至 0.1℃．对一般 城市及工程测量只记录天气状况。 (6）复查点名并记入测量手薄中。将天线电缆与仪器 进行连接．经检查无误后方能通电启动仪器。
第七章 GPS测量的外业实施
二、GPS控制网的选点要求
1、对点位的基本要求 （1）点位处应便于设置仪器合操作，且视野开阔。视场内障碍物 的高度角一般应大于10-15度，以减弱对流层折射的影响 （2）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站、高压
输电线等），以避免周围磁场对GPS卫星信号的干扰。
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• • • • 合格 （1）测站有明显干扰因素 （2）观测过程中大气状况有明显的波动 （3）接收机运行不太正常，多次出现失锁或故障报警， 且由于不能及时排除或多次积累致使10％的观测数据无效 • （4）测站上全部操作过程基本符合规定 • （6） 实时绝对定位解收敛过程有波动
第七章 GPS测量的外业实施
• 基线向量的解算一般采用多站、多时段自动处理的方法 进行，具体处理中应注意以下几个问题： • （1）基线解算一般采用双差相位观测值，对于边长超 过 30km的基线，解算时则可采用三差相位观测值。 • （2）卫星广播星历坐标值可作为基线解的起算数据。 对于特大城市的首级控制网，也可采用其他精密星历作 为基线解算的起算值。 （3）基线解算中所需的起算点坐标，应按以下优先顺 序采用； 国家 GPS A、B级网控制点或其他高级GPS网控制点 已有的WGS-84坐标系坐标。 • 国家或城市较高等级控制点转到WGS-84坐标系后的 坐标值。 • 不少于观测30分钟的单点定位结果的平差值提供的 WGS-84系坐标。
优结果；大于30km时．则可采用三差解作为基线解算结果。
• （6）在同步观测时间小于30分钟时的快速定位基 线．应采用合格的双差固定解作为基线解算的最终结果。
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• 5、观测成果的外业检核
• 观测成果的外业检核是确保外业观测质量，实现预期 定位精度的重要环节，所以当观测结束后，必须在测区及 时对外业的观测数据质量进行检核何评价，以便及时发现 不合格的成果，并根据情况采取淘汰或重测、补测措施。
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2、快速静态定位 （1）一台接收机作为基准站，固定不动，连续跟踪所有 可见卫星，另一台接收机在各点顺次流动，每点观测1-2 分钟。 （2）精度：长度中误差为5mm+1ppmD （3）注意事项：在观测时段内应确保有5颗以上卫星可供 观测，流动点和基准点相距不超过20km，流动站上的接 收机在移动时，不必保持对所观测卫星连续跟踪，可关闭 电源以降低能耗。 （4）应用范围：控制网的建立及其加密、工程测量、地 籍测量、大批相距百米左右的点位定位。
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• （4）在采用多台接收机同步观测的一同步时段中，可采
用单基线模式解算，也可以只选独立基线按多基线处理模式
统一解算。 • （5）同一等级的GPS网．根据基线长度的不同．可采用 不同的数据处理模型。若基线长小于0.8km，需采用双差固 定解；小于30km，可在双差固定解和双差浮点解中选择最
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• （3）统一数据文件格式，将不同类型接收机的数据记 录格式、项目和采样间隔，统一为标准化的丈件格式，以便 统一处理。 • （4）卫星轨道的标准化，采用多项式拟合法，平滑 GPS卫星每小时发送的轨道参数，使观测时段的卫星轨道标 准化。 • （5）探测周跳、修复载波相位观测值。 （6）对观测值迸行必要改正，在GPS观测值中加入对 流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。
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2. 开机观测 （1）当确认外接电源电缆及天线等备项连接完全无 误后．方可接通电源，启动接收机。开机后接收机有关 指示显示正常并通过自检后，方能榆入有关测站和时段 控制信息。 （2）接收机在开始记录数据时应注意查看有关观测 卫星数量、卫星号、信噪比、相位观测量残差，实时定 位结果及其变化、存储介质记录等情况。 （3）一个时段观测过程中，不允许进行以下操作： 关闭又重新启动；进行自测试（发现故障除外）改变卫 星高度角；改变天线位置；改变数据采样间隔；按动关 闭文件和删除文件等功能键。
• • • • •
外业观测数据的评价标准：良好 （1）测站环境好，无信号干扰因素 （2）观测过程中大气状况稳定 （3）观测到所有预报的卫星 （4）接收机工作正常，没有或偶尔发生短暂的失锁或故障报警，但很 快就能排除。 • （5）测站上全部操作过程都符合规定，资料齐全 • （6） 实时绝对定位解收敛平稳
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• （4）每一观测时段中，气象元素一般应在始、中、末各 观测记录一次，当时段较长时可适当增加观测次数。 • （5）在观测过程中要特别注意供电情况，除在出测前认 真检查电池容量是否充足外，作业中观测人员不要远离按 收机，听到仪器的低电压报警应及时予以处理，否则可能 会造成仪器内部数据的破坏或丢失。 • （6）仪器高一定要按规定始、末各量测一次，并及时输 入仪器及记入测量手薄中。 • （7）接收机在观测过程中，不要靠近接收机使用对讲机； 雷雨季节．架设天线要防止雷击，雷雨过境时应关机停测， 并卸下天线。
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3、准动态定位 （1）作业方法，在测区选择一个基准站，安置接收机连续 跟踪所有可见卫星，将另一台流动接收机先置于1号站观测 1-2分钟，在保持对所测卫星连续跟踪而不失锁的情况下， 将流动接收机分别在2、3、4等各点观测数秒钟。 （2）基线的中误差约为1-2厘米 （3）应用范围：开阔地区的加密控制测量、工程定位及碎 部测量、剖面测量和线路测量等。 （4）注意事项：应确保在观测时段上有五颗以上的卫星可 供观测，流动点和基准点距离不超过20km，观测过程中流 动接收机不能失锁，否则应在失锁的流动点上延长观测时间 1-2分钟。
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6、 技术总结 在GPS测量成果完成后，应按要求编写技术总结，内容包括 外业和内业两部分。外业技术总结包括： （1）测区及其位置，自然地理条件，交通，通讯及供电情况 （2）任务来源，项目名称，测区已有测量成果情况，本次施 测的目的及基本精度要求 （3）施工单位，施测时间，技术依据，作业人员的数量及技 术状况等。 （4）作业仪器类型、精度、检验及使用状况 （5）点位观测质量的评价，埋石与重合点情况 （6）联测方法，完成各级点数量，补测与重测情况以及作业 中存在问题的说明。 （7）外业观测数据质量分析与野外数据检核情况
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• 4、数据预处理 • 对于两台及两台以上接收机同步观测值进行独立基线 向量（坐标差）的平差计算叫基线解算，有的也叫观测数据 预处理。 • 预处理的主耍目的是对原始数据进行编辑、加工整 理、分流并产生各种专用信息文件，为进一步平差计算做准 备。它的基本内容是： • （1）数据传输；将GPS接收机记录的观测数据传输 到磁盘或其他介质上。 • （2）数据分流：从原始记录中，通过解码将各种数 据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成各种数据文 件，如星历文件、观测文件和测站信息文件等。 •
（3）点位附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，并尽量避免 大面积水域，以减弱多路径误差的影响。 （4）点位应选在交通方便地方，有利于用其它测量手段联测扩展 （5）尽量满足至少有一个后视方向的原则，以便常规测量使用。
（6）地面基础稳定，便于点位保存。
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2、埋石 基岩标石 基岩天线墩 基岩标石 一般基本标石 土层天线墩 岩层天线墩 岩层基本标石 冻土基本标石 沙丘基本标石 一般标石 岩层标石 建筑物上标石 A级 各种类型的标石均 应设有中心标志 A或B级 各种天线墩必须附 有强制对中装置。 B~E级
三、外业观测 主要包括以下内容： 天线安置 开机观测 气象参数测定 观测记录
第七章 GPS测量的外业实施
第七章 GPS测量的外业实施
1. 天线安置 （1）在正常点位．天线应架设在三脚架上，并安置在标 志中心的上方直接对中，天线基座上的圆水准气泡必须整 平。 （2）在特殊点位，当天线需要在三角点觇标的观测台或 回光台上时，可先将觇标顶部拆除，以防上对GPS信号的 遮挡。如果觇标顶部无祛拆除，接收天线若安置在标架内 观测就会造成卫星信号中断。影响GPS测量精度、在这种 情况下，可进行偏心观测。 （3）天线的定向标志应指向正北，以减弱相位中心偏 差的影响。天线定向误差因定位精度不同而异，一般不应 超过正负3－5度。
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• 2 内业技术总结 • （1）数据处理方案，所采用的软件，所采用的星历，起 算数据，坐标系统以及无约束，约束平差情况 • （2）误差检验及相关参数与平差结果的精度估计等 • （3）上交成果中存在的问题和需要说明的其他问题，建 议或改进意见 • （4）综合附表与附图 • 上交资料 • （1）测量任务及技术设计书 （2）点之记，环视图，测量标志委托保管书，选点资料 与增石资料 • （3）接受设备，气象及其他仪器的检验资料 • （4）外业观测记录，测量手薄及其他记录 • （5）数据处理中生成的文件，资料和成果表以及GPS网 及点图 • （6）技术总结和成果验收报告