GPS靜態(tài)控制測(cè)量外業(yè)操作指南

1、gps控制測(cè)量外業(yè)技術(shù)指南第15頁(yè)gps控制測(cè)量外業(yè)作業(yè)要求及技術(shù)指南一：外業(yè)觀測(cè)作業(yè)人員操作內(nèi)容安置接收機(jī)天線（嚴(yán)格對(duì)中整平、定向、量取儀器高）、設(shè)置接收機(jī)中的參數(shù)（如觀測(cè)模式、截止高度角、和采樣間隔等；如不設(shè)參數(shù)，接收機(jī)一般就采用缺省值），以及開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)等工作，其他工作由接收機(jī)自動(dòng)完成。二：操作流程：【選點(diǎn)與埋石gps接收機(jī)的檢查觀測(cè)方案設(shè)計(jì)觀測(cè)作業(yè)外業(yè)觀測(cè)成果質(zhì)量檢核】1. 選點(diǎn)準(zhǔn)備：根據(jù)收集的測(cè)區(qū)內(nèi)及周邊現(xiàn)有平面和高程控制點(diǎn)以及測(cè)區(qū)地形圖等，依據(jù)項(xiàng)目任務(wù)書或合同書以及相關(guān)規(guī)范的要求在圖上進(jìn)行設(shè)計(jì)，標(biāo)繪處計(jì)劃設(shè)站的區(qū)域。1.1 選點(diǎn)的基本要求 基本要符合規(guī)范（全球定位系統(tǒng)gps測(cè)量規(guī)范g

2、b/t18314-2009）的相關(guān)要求：a） 測(cè)站四周視野開(kāi)闊，高度角15以上不允許存在成片的障礙物b） 遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源，以免損壞接收機(jī)天線，高壓電線50米至少，大功率無(wú)線發(fā)射源至少200米。c） 測(cè)站遠(yuǎn)離房屋、圍墻、廣告牌、山坡及大面積平靜水面（湖泊、池塘）等信號(hào)反射物，以免出現(xiàn)嚴(yán)重的多路徑效應(yīng)。d） 點(diǎn)位應(yīng)位于地質(zhì)條件良好、點(diǎn)位穩(wěn)定、易于保護(hù)的地方，并盡可能顧及交通條件。1.2 選點(diǎn)作業(yè)a） 測(cè)量人員應(yīng)按照在圖上選擇的初步位置以及對(duì)點(diǎn)位的基本要求，在實(shí)地最終選定點(diǎn)位，并做好相應(yīng)的標(biāo)記。b） 利用舊點(diǎn)時(shí)，應(yīng)對(duì)舊點(diǎn)的穩(wěn)定性、可靠性和完好性進(jìn)行檢查，符合要求時(shí)方可利用。c） 點(diǎn)名以該點(diǎn)位

3、所在地命名，無(wú)法區(qū)分時(shí)，可在點(diǎn)名后加注（一）、（二）。d） 新舊點(diǎn)重合時(shí)，應(yīng)沿用舊點(diǎn)名，一般不應(yīng)更改。e） 選點(diǎn)工作完成后，應(yīng)按規(guī)范要求的形式繪制gps網(wǎng)選點(diǎn)圖，可以用相機(jī)或手機(jī)拍照片。提交的資料：點(diǎn)之記 gps網(wǎng)選點(diǎn)圖1.3 埋石c、d、e及gps點(diǎn)在滿足標(biāo)石穩(wěn)定、易于長(zhǎng)期保存的前提下，均可根據(jù)具體情況選用。提交的資料：標(biāo)石建造的照片2. 儀器的驗(yàn)檢：2.1 一般視檢gps接收機(jī)及其天線的外觀是否良好，是否有擠壓摩擦造成的傷痕，儀器、天線等設(shè)備的型號(hào)是否正確。各種零部件及附件、配件等是否齊全完好，是否與主體匹配。需緊固的部件是否有松動(dòng)。2.2 通電檢驗(yàn)有關(guān)的信號(hào)燈工作是否正常、按鍵及顯示系統(tǒng)

4、工作是否正常、儀器自測(cè)試結(jié)果是否正常等2.3 實(shí)測(cè)檢驗(yàn)測(cè)試檢驗(yàn)是gps接收機(jī)檢驗(yàn)的主要內(nèi)容，起檢驗(yàn)方法有：用標(biāo)準(zhǔn)基線檢驗(yàn)；已知坐標(biāo)、邊長(zhǎng)檢驗(yàn)；零基線檢驗(yàn)；相位中心偏移量檢驗(yàn)等。2.4 附件檢驗(yàn)電池、電纜、電源是否完好；天線或基座上的圓水準(zhǔn)器和光學(xué)對(duì)中期工作是否正常。補(bǔ)充： 不同類型的接收機(jī)參加共同作業(yè)時(shí)，應(yīng)在已知基線上進(jìn)行比對(duì)測(cè)試，超過(guò)相應(yīng)等級(jí)限差時(shí)不得使用。3. 觀測(cè)方案的設(shè)計(jì)3.1基本技術(shù)要求說(shuō)明:1）有效衛(wèi)星指連續(xù)觀測(cè)不短于一定時(shí)間的衛(wèi)星，對(duì)于b、c、d和e及gps網(wǎng)測(cè)量，該時(shí)間為15分鐘。 2）時(shí)段長(zhǎng)度為從開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)至結(jié)束記錄之間的時(shí)間段。 3）觀測(cè)時(shí)段數(shù)大于等于1.6是指采用網(wǎng)觀測(cè)

5、模式時(shí)，每測(cè)站至少觀測(cè)一時(shí)段，其中至少60%的測(cè)站至少觀測(cè)兩個(gè)時(shí)段。 4）b、c、d、e級(jí)可不觀測(cè)氣象元素，而只記錄天氣狀況 5）實(shí)行分區(qū)觀測(cè)時(shí)，相鄰分區(qū)至少應(yīng)有4個(gè)公共點(diǎn)。3.2 接收機(jī)數(shù)量的配置要求靜態(tài)控制測(cè)量中，應(yīng)盡可能采用雙頻接收機(jī)，這樣有利于周跳探測(cè)、電離層折射影響的消除以及觀測(cè)值質(zhì)量的保證。級(jí)別cde雙頻觀測(cè)值種類l1載波相位l1載波相位l1載波相位同步觀測(cè)接受及數(shù)322說(shuō)明：接收機(jī)的數(shù)量最好為偶數(shù)：4-6臺(tái)理論上：接收機(jī)數(shù)量越多，網(wǎng)中直接聯(lián)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量就越多，網(wǎng)的結(jié)構(gòu)就越好。3.3 接受機(jī)參數(shù)的設(shè)置 在進(jìn)行外業(yè)觀測(cè)期間，接收機(jī)必須設(shè)置統(tǒng)一的衛(wèi)星截止高度角和采樣間隔參數(shù)，規(guī)范中的都是

6、上限值，實(shí)際作業(yè)時(shí)，可適當(dāng)減小它們的設(shè)置值，如衛(wèi)星截止高度角可低至10，采樣間隔可短至5s.3.3 設(shè)站及觀測(cè)記錄 對(duì)中、整平、量取儀器高（對(duì)中誤差不大于1mm，用鋼卷尺在互為120的三處量取天線高，當(dāng)互差不大于3mm時(shí)（否則應(yīng)重新架設(shè)儀器），取平均數(shù)。天線高量取方法： 天線高公式：（天線底盤半徑r，三次量取斜高平均值l）觀測(cè)記錄：每個(gè)時(shí)段始末各記錄一次觀測(cè)衛(wèi)星號(hào)、天氣狀況、實(shí)時(shí)定位的pdop值，即一次在時(shí)段開(kāi)始時(shí)，一次在時(shí)段結(jié)束時(shí)。但當(dāng)時(shí)段超過(guò)2小時(shí)時(shí)候，應(yīng)在utc整點(diǎn)時(shí)記錄一次。每時(shí)段觀測(cè)前后應(yīng)量取天線高，兩次差不應(yīng)大于3mm。3.4 觀測(cè)時(shí)段及觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)的選擇（最好避開(kāi)中午11點(diǎn)到下午3點(diǎn)

7、）觀測(cè)時(shí)段的選擇主要取決于衛(wèi)星星座，可以通過(guò)專門的星歷預(yù)報(bào)軟件來(lái)幫助確定合適的觀測(cè)窗口。（此類軟件根據(jù)測(cè)區(qū)的概略位置和30天以內(nèi)的衛(wèi)星概略星歷（衛(wèi)星歷書），給出不同時(shí)刻t測(cè)站上可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)以及可見(jiàn)衛(wèi)星的高度角和方位角，同時(shí)還給出t時(shí)刻由該測(cè)站及可見(jiàn)衛(wèi)星所組成幾何圖形的pdop值，這樣用戶就能選用衛(wèi)星數(shù)較多、pdop值較小的時(shí)間段來(lái)進(jìn)行觀測(cè)。3.5 布網(wǎng)的形式 在建立gps網(wǎng)時(shí)，通常網(wǎng)中的點(diǎn)的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于用來(lái)觀測(cè)的gps接收機(jī)的數(shù)量，這就需要采用逐步推進(jìn)方式的同步圖形擴(kuò)展法來(lái)進(jìn)行網(wǎng)測(cè)量。（同步圖形擴(kuò)式布網(wǎng)形式：該中布網(wǎng)形式，就是多臺(tái)接收機(jī)在不同測(cè)站上進(jìn)行同步觀測(cè)，在完成一個(gè)時(shí)段的同步觀測(cè)后，又遷

8、移到其他測(cè)站上進(jìn)行同步觀測(cè)，每次同步觀測(cè)都可以形成一個(gè)同步圖形，在測(cè)量過(guò)程中，不同的同步圖形間一般有若干個(gè)公共點(diǎn)相連，整個(gè)gps網(wǎng)由這些同步圖形構(gòu)成。在該布網(wǎng)形式中，接收機(jī)的數(shù)量通常遠(yuǎn)少于gps網(wǎng)的點(diǎn)數(shù)，所有接收機(jī)的地位是對(duì)等的，沒(méi)有主次之分。會(huì)戰(zhàn)式與同步圖形擴(kuò)展式在觀測(cè)作業(yè)上非常相似，其主要區(qū)別是：會(huì)戰(zhàn)式所采用的接收機(jī)數(shù)量較多，觀測(cè)時(shí)段較長(zhǎng)（24h）。）同步圖形擴(kuò)展式是目前gps控制測(cè)量中普遍采用的一種布網(wǎng)模式,采用該種布網(wǎng)形式時(shí)，根據(jù)連接點(diǎn)的數(shù)量可將同步圖形間的連接方式分為點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式。a） 點(diǎn)連式所謂點(diǎn)連式，就是在觀測(cè)作業(yè)時(shí)相鄰的同步圖形間只通過(guò)一個(gè)公共點(diǎn)相連如下圖；優(yōu)點(diǎn):作業(yè)

9、效率高、圖形擴(kuò)展迅速，缺點(diǎn)：圖形強(qiáng)度低。b） 邊連式 所謂邊連式，就是在觀測(cè)作業(yè)時(shí)，相鄰的同步圖形間有一條（即兩個(gè)公共點(diǎn)）相連。邊連式觀測(cè)作業(yè)方式具有較好的圖形強(qiáng)度和較高的作業(yè)效率。如下圖。c） 網(wǎng)連式 是在作業(yè)時(shí)，相鄰的同步圖形間有3個(gè)以上（含3個(gè)）的公共點(diǎn)相連，顯然采用網(wǎng)連式至少需要4臺(tái)以上（含4臺(tái)）接收機(jī)參與觀測(cè)。網(wǎng)連式具有很強(qiáng)的圖形強(qiáng)度，但作業(yè)效率較低。3.6 調(diào)度方案（遷站方案） 遷站方案是在連續(xù)多個(gè)時(shí)段的觀測(cè)作業(yè)期間，解決何組、何時(shí)再何點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，以及如何達(dá)到該點(diǎn)的問(wèn)題。 常用的遷站方案：平推式、翻轉(zhuǎn)式、伸縮式1） 平推式平推式遷站法的基本原則是在進(jìn)行同步圖形的推進(jìn)時(shí)，各小組從一點(diǎn)

10、到另一點(diǎn)的路線距離長(zhǎng)度基本一致，且每組運(yùn)動(dòng)的距離最短。為了滿足上述要求時(shí)，在推進(jìn)時(shí)，通常是所有的小組都要遷站，每個(gè)組基本上都是向前遷移到鄰近的一個(gè)點(diǎn)。從理論上看，平推式遷站法的效率很高，因?yàn)槊總€(gè)小組在一個(gè)共同的時(shí)間里進(jìn)行遷站，時(shí)間利用率非常高。另外，平推式也提高測(cè)量成果的可靠性，因?yàn)樵诰W(wǎng)中將會(huì)有許多的點(diǎn)是由不同的小組采用不同的設(shè)備測(cè)量的，這有利于發(fā)現(xiàn)上站錯(cuò)誤以及消弱對(duì)中、整平誤差的影響。但實(shí)際并非如此，效率低，所需物資多。2） 翻轉(zhuǎn)式（實(shí)用型）是在進(jìn)行同步圖形擴(kuò)展時(shí)，一部分小組留在原測(cè)站上，另一部分小組遷站到新的測(cè)站上；在進(jìn)行下一次同步圖形擴(kuò)展時(shí)，則上一次留在原測(cè)站上的小組遷站，而上一次遷站的

11、小組則留在原測(cè)站上。翻轉(zhuǎn)式遷站法比較簡(jiǎn)單，各作業(yè)小組在外業(yè)觀測(cè)中作業(yè)強(qiáng)度較??；但是，這種方式無(wú)法發(fā)現(xiàn)上站發(fā)生錯(cuò)誤的情況。另外，為了消弱儀器對(duì)中整平誤差的影響，在原測(cè)站上連續(xù)觀測(cè)多個(gè)時(shí)段的小組一定要在進(jìn)行每個(gè)時(shí)段測(cè)量時(shí)，重新安置儀器。3） 伸縮式（比較繁瑣）4. 觀測(cè)作業(yè)4.1 準(zhǔn)備工作gps接受機(jī)在正式觀測(cè)前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱和靜置，具體要求按所采用接收機(jī)的操作手冊(cè)進(jìn)行。按觀測(cè)計(jì)劃要求進(jìn)行對(duì)中、整平、量取儀器高以及天線定向。4.2 觀測(cè)作業(yè)各作業(yè)組必須嚴(yán)格遵守調(diào)度命令，按照規(guī)定時(shí)間進(jìn)行作業(yè)；經(jīng)檢查接收機(jī)電源電纜和天線等連接無(wú)誤后方可開(kāi)機(jī)；只有在有關(guān)指示燈和儀表顯示正常后方可進(jìn)行接收機(jī)的自我測(cè)試，輸入測(cè)

12、站、觀測(cè)單元和時(shí)段等控制信息；在觀測(cè)前和作業(yè)過(guò)程中，作業(yè)員應(yīng)隨時(shí)填寫測(cè)量手簿中的記錄項(xiàng)目；觀測(cè)時(shí)，在接收天線50m以內(nèi)不得使用電臺(tái)，10m以內(nèi)不得使用對(duì)講機(jī)，一定要嚴(yán)格對(duì)中、整平（對(duì)中前消除視覺(jué)差）。天線掛盤掛上之后，應(yīng)將天線盤的指示方向指向北方。gps觀測(cè)人員應(yīng)盡可能留在儀器旁，數(shù)分鐘就查看一次接收機(jī)工作狀態(tài)是否正常。在一個(gè)時(shí)段觀測(cè)中，不應(yīng)有下列操作：1：關(guān)機(jī)后重新啟動(dòng)接收機(jī)；2：進(jìn)行儀器自檢；3：改變截止高度角和采樣間隔；4：改變天線位置；5：按關(guān)閉文件或者刪除文件；gps測(cè)量手簿格式以及填表說(shuō)明：填表說(shuō)明：1：圖幅編號(hào)填寫點(diǎn)位所在的1:50000地形圖編號(hào)； 2：時(shí)段號(hào)按調(diào)度指令安排的編

13、號(hào)填寫；觀測(cè)日期填寫年、月、日，并打一斜線填寫年積日。 3：接收機(jī)型號(hào)及編號(hào)、天線類型及編號(hào)均填寫全名，如“trimble r7 gnss”，主機(jī)及天線編號(hào)（s/n、p/n）從主機(jī)及其天線的標(biāo)牌上查取，填寫完整。4：近似經(jīng)緯度填至1，近似高程填至100m； 5：采樣間隔填寫接收機(jī)實(shí)際設(shè)置的數(shù)據(jù)采樣率。 6：點(diǎn)位略圖按點(diǎn)附近地形地物繪制； 7：測(cè)站作業(yè)記錄:c級(jí)每2h記錄一次，d、e級(jí)觀測(cè)開(kāi)始與結(jié)束時(shí)各記錄一次。填寫注意事項(xiàng)：1：gps測(cè)量時(shí)間系統(tǒng)為gps時(shí)間系統(tǒng)（手簿記錄采用世界協(xié)調(diào)時(shí)（utc），作業(yè)過(guò)程中，“gps觀測(cè)手簿”中的開(kāi)、關(guān)機(jī)時(shí)間可采用北京時(shí)間（bst）記錄，兩者可用 bst=utc+8h 式進(jìn)行換算。 外業(yè)觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)從接收機(jī)中下載數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以便對(duì)外業(yè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行檢核。檢核的內(nèi)容包括：記錄的完整性、合理性、以及觀測(cè)成果的質(zhì)量。1：記錄的完整性及合理性檢查觀測(cè)記錄的完整性可由各作業(yè)小組在野外進(jìn)行，也可以在完成觀測(cè)時(shí)段、或者每天在數(shù)據(jù)提交給內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí)進(jìn)行，包括下列檢查項(xiàng)目：a） 記錄手簿中的內(nèi)容是否完整，是否按照要求量測(cè)了天線高，天線類型及量測(cè)方式是否正確，天線高的數(shù)值是否合理。b） 通過(guò)點(diǎn)位略圖和測(cè)量近似坐標(biāo)等判定設(shè)站是否正確，若發(fā)現(xiàn)與點(diǎn)之記或原設(shè)計(jì)坐標(biāo)存在較