GPS靜態(tài)控制測量外業(yè)操作指南解析

1、GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁1/ 15GPS 控制測量外業(yè)作業(yè)要求及技術(shù)指南一：外業(yè)觀測作業(yè)人員操作內(nèi)容安置接收機天線（嚴格對中整平、定向、量取儀器高）、設(shè)置接收 機中的參數(shù)（如觀測模式、截止高度角、和采樣間隔等；如不設(shè)參數(shù)， 接收機一般就采用缺省值），以及開機、關(guān)機等工作，其他工作由接 收機自動完成。二：操作流程：【選點與埋石一一 GPSGPS 接收機的檢查一一觀測方案設(shè) 計一一觀測作業(yè)一一外業(yè)觀測成果質(zhì)量檢核】1.1.選點準備：根據(jù)收集的測區(qū)內(nèi)及周邊現(xiàn)有平面和高程控制點以及測區(qū)地形圖 等，依據(jù)項目任務(wù)書或合同書以及相關(guān)規(guī)范的要求在圖上進行設(shè) 計，標繪處計劃設(shè)站的區(qū)域。1.11.

2、1 選點的基本要求基本要符合規(guī)范 （全球定位系統(tǒng) GPSGPS 測量規(guī)范 GB/T18314-2009GB/T18314-2009）的相關(guān)要求：A A）測站四周視野開闊，高度角 1515以上不允許存在成片的 障礙物B B）遠離大功率無線電發(fā)射源，以免損壞接收機天線，高壓電線 5050 米至少，大功率無線發(fā)射源至少 200200 米。C C）測站遠離房屋、圍墻、廣告牌、山坡及大面積平靜水面GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁2/ 15（湖泊、池塘）等信號反射物，以免出現(xiàn)嚴重的多路徑 效應(yīng)。D D）點位應(yīng)位于地質(zhì)條件良好、點位穩(wěn)定、易于保護的地方, 并盡可能顧及交通條件。1.21.2 選點作業(yè)

3、A A） 測量人員應(yīng)按照在圖上選擇的初步位置以及對點位的基本要求，在實地最終選定點位，并做好相應(yīng)的標記。B B） 利用舊點時，應(yīng)對舊點的穩(wěn)定性、可靠性和完好性進行檢查，符合要求時方可利用。C C） 點名以該點位所在地命名，無法區(qū)分時，可在點名后加注（一）、（二）。D D） 新舊點重合時，應(yīng)沿用舊點名，一般不應(yīng)更改。E E） 選點工作完成后，應(yīng)按規(guī)范要求的形式繪制 GPSGPS 網(wǎng)選點圖,可以用相機或手機拍照片。提交的資料：點之記 GPSGPS 網(wǎng)選點圖1.31.3 埋石C C D D E E 及 GPSGPS 點在滿足標石穩(wěn)定、易于長期保存的前提下， 均可根據(jù)具體情況選用。提交的資料：標石建造

4、的照片2.2. 儀器的驗檢：2.12.1 一般視檢GPSGPS 接收機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GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁3/ 15線等設(shè)備的型號是否正確。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。2.22.2 通電檢驗有關(guān)的信號燈工作是否正常、按鍵及顯示系統(tǒng)工作是否正常、儀 器自測試結(jié)果是否正常等2.32.3 實測檢驗測試檢驗是 GPSGPS 接收機檢驗的主要內(nèi)容，起檢驗方法有：用標準 基線檢驗；已知坐標、邊長檢驗；零基線檢驗；相位中心偏移量 檢驗等。2.42.4 附件檢驗電池、電纜、電源是否完好；天線或基

5、座上的圓水準器和光學(xué)對 中期工作是否正常。補充：不同類型的接收機參加共同作業(yè)時，應(yīng)在已知基線上進行比對測試， 超過相應(yīng)等級限差時不得使用。3.3. 觀測方案的設(shè)計3.13.1 基本技術(shù)要求GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁4/ 15表 9-1隊利 E 扱 GPE 網(wǎng)測的墓本技術(shù)要求(GB/T 18314-2M9)項目別BCDE衛(wèi)凰載止高度角/(D)10151515同時觀側(cè)有奴衛(wèi)星數(shù)孑 4444有效觀測衛(wèi)星總數(shù)2044理魁時段敷21.6時段拴度4h6/Qmin40min采樣閭隔 A3010-3010-3010*30說明：1 1 )有效衛(wèi)星指連續(xù)觀測不短于一定時間的衛(wèi)星， 對于 B B、C

6、C D D 和 E E 及 GPGPS S網(wǎng)測量，該時間為 1515 分鐘。2 2 )時段長度為從開始記錄數(shù)據(jù)至結(jié)束記錄之間的時間段。3 3 )觀測時段數(shù)大于等于 1.61.6 是指采用網(wǎng)觀測模式時，每測站至少觀測一時段，其中至少 60%60%勺測站至少觀測兩個時段。4 4) B B、C C D D E E 級可不觀測氣象元素，而只記錄天氣狀況5 5 )實行分區(qū)觀測時，相鄰分區(qū)至少應(yīng)有 4 4 個公共點。3.23.2 接收機數(shù)量的配置要求靜態(tài)控制測量中，應(yīng)盡可能采用雙頻接收機，這樣有利于周跳探測、電離層折射影響的消除以及觀測值質(zhì)量的保證。級別C CD DE E雙頻觀測值種類L1L1 載波相位L

7、1L1 載波相位L1L1 載波相位同步觀測接受三 3 3三 2 2三 2 2GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第5頁及數(shù)說明：接收機的數(shù)量最好為偶數(shù)：4-64-6 臺理論上：接收機數(shù)量越多，網(wǎng)中直接聯(lián)測點的數(shù)量就越多，網(wǎng)的 結(jié)構(gòu)就越好。3.33.3 接受機參數(shù)的設(shè)置在進行外業(yè)觀測期間，接收機必須設(shè)置統(tǒng)一的衛(wèi)星截止高度角 和采樣間隔參數(shù)，規(guī)范中的都是上限值，實際作業(yè)時，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1010,采樣間隔可短至 5s.5s.3.33.3 設(shè)站及觀測記錄對中、整平、量取儀器高（對中誤差不大于 1mm1mm 用鋼卷尺在 互為 120120的三處量取天線高，當(dāng)互差不大于 3mn

8、3mn 時（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,R,三次量取斜高平均值 L L）h =- R1觀測記錄：每個時段始末各記錄一次觀測衛(wèi)星號、天氣狀況、 實時定位的PDOFPDOF，即一次在時段開始時，一次在時段結(jié)束時。 但當(dāng)時段超過 2 2 小時時候，應(yīng)在 UTCUTC 整點時記錄一次。每時段觀 測前后應(yīng)量取天線高，兩次差不應(yīng)大于 3mm3mm3.43.4 觀測時段及觀測時長的選擇（最好避開中午 1111 點到下午 3 3 點）5 / 15GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁6/ 15觀測時段的選擇主要取決于衛(wèi)星星座， 可以通過專門的星歷預(yù) 報軟

9、件來幫助確定合適的觀測窗口。（此類軟件根據(jù)測區(qū)的概略位 置和 3030 天以內(nèi)的衛(wèi)星概略星歷（衛(wèi)星歷書），給出不同時刻 t t 測 站上可見衛(wèi)星數(shù)以及可見衛(wèi)星的高度角和方位角，同時還給出t t時刻由該測站及可見衛(wèi)星所組成幾何圖形的 PDOPDO 值，這樣用戶就 能選用衛(wèi)星數(shù)較多、PDOPDO 值較小的時間段來進行觀測。3.53.5 布網(wǎng)的形式在建立 GPSGPS 網(wǎng)時，通常網(wǎng)中的點的數(shù)量要遠遠多于用來觀測的GPSGPS 接收機的數(shù)量，這就需要采用逐步推進方式的同步圖形擴展法 來進行網(wǎng)測量。（同步圖形擴式布網(wǎng)形式：該中布網(wǎng)形式，就是多臺接收機在不同 測站上進行同步觀測，在完成一個時段的同步觀測后

10、，又遷移到其他測站上進行同步觀 測，每次同步觀測都可以形成一個同步圖形，在測量過程中，不同的同步圖形間一般有 若干個公共點相連，整個 GPS 網(wǎng)由這些同步圖形構(gòu)成。在該布網(wǎng)形式中，接收機的數(shù)量 通常遠少于 GPS 網(wǎng)的點數(shù)，所有接收機的地位是對等的，沒有主次之分。會戰(zhàn)式與同步 圖形擴展式在觀測作業(yè)上非常相似，其主要區(qū)別是：會戰(zhàn)式所采用的接收機數(shù)量較多， 觀測時段較長（24h）。）同步圖形擴展式是目前 GPSGPS 空制測量中普遍采用的一種布網(wǎng)模式 采用該種布網(wǎng)形式時，根據(jù)連接點的數(shù)量可將同步圖形間的連接 方式分為點連式、邊連式、網(wǎng)連式。A A）點連式所謂點連式，就是在觀測作業(yè)時相鄰的同步圖形間

11、只通過一個公共點相連如下圖；優(yōu)點：作業(yè)效率高、圖形擴展迅速，缺點:圖形強度低。GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁7/ 15B B）邊連式所謂邊連式，就是在觀測作業(yè)時，相鄰的同步圖形間有一條（即兩個公共點）相連。邊連式觀測作業(yè)方式具有較好的圖形強度和較高的作業(yè)效率。如下圖。C C）網(wǎng)連式是在作業(yè)時，相鄰的同步圖形間有 3 3 個以上（含 3 3 個）的公共GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁8/ 15點相連，顯然采用網(wǎng)連式至少需要 4 4 臺以上（含 4 4 臺）接收機參與觀測。網(wǎng)連式具有很強的圖形強度，但作業(yè)效率較低。3.63.6 調(diào)度方案（遷站方案）遷站方案是在連續(xù)多個時段的觀測作

12、業(yè)期間，解決何組、何時 在何點進行測量，以及如何達到該點的問題。常用的遷站方案：平推式、翻轉(zhuǎn)式、伸縮式1 1）平推式平推式遷站法的基本原則是在進行同步圖形的推進時， 各小組從一點到另一點的路線距離長度基本一致，且每 組運動的距離最短。為了滿足上述要求時，在推進時， 通常是所有的小組都要遷站，每個組基本上都是向前遷 移到鄰近的一個點。一一第1次遷站f第2次遷站圖912平推式遷站法從理論上看，平推式遷站法的效率很高，因為每個小組在一個共同的 時間里進行GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁9/ 15遷站，時間利用率非常高。另外，平推式也提高測量成果 的可靠性，因為在網(wǎng)中將會有許多的點是由不同的小

13、組采用不同的設(shè) 備測量的，這有利于發(fā)現(xiàn)上站錯誤以及消弱對中、整平誤差的影響。 但實際并非如此，效率低，所需物資多。2 2）翻轉(zhuǎn)式（實用型）是在進行同步圖形擴展時，一部分小組留在原測站 上，另一部分小組遷站到新的測站上； 在進行下一次同 步圖形擴展時，則上一次留在原測站上的小組遷站， 而 上一次遷站的小組則留在原測站上。翻轉(zhuǎn)式遷站法比較簡單，各作業(yè)小組在外業(yè)觀測中 作業(yè)強度較小；但是，這種方式無法發(fā)現(xiàn)上站發(fā)生錯誤 的情況。另外，為了消弱儀器對中整平誤差的影響，在 原測站上連續(xù)觀測多個時段的小組一定要在進行每個 時段測量時，重新安置儀器。GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁10/ 15- 第1

14、次遷站- 第2汝遷站G083 3）伸縮式（比較繁瑣）4.4.觀測作業(yè)4.14.1 準備工作GPSGPS 接受機在正式觀測前應(yīng)進行 預(yù)熱和靜置，具體要求按所采 用接收機的操作手冊進行。按觀測計劃要求進行對中、整平、量取儀器高以及天線定向4.24.2 觀測作業(yè)各作業(yè)組必須嚴格遵守調(diào)度命令， 按照規(guī)定時間進行作業(yè)；經(jīng) 檢查接收G01H9-B翻轉(zhuǎn)式遷站法GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁11/ 15機電源電纜和天線等連接無誤后方可開機；只有在有關(guān) 指示燈和儀表顯示正常后方可進行接收機的自我測試，輸入測站、觀測單元和時段等控制信息；在觀測前和作業(yè)過程中，作業(yè)員應(yīng) 隨時填寫測量手簿中的記錄項目； 觀

15、測時，在接收天線 50m50m 以內(nèi) 不得使用電臺，10m10m 以內(nèi)不得使用對講機，一定要嚴格對中、整平（對中前消除視覺差）。天線掛盤掛上之后，應(yīng)將天線盤的指示方向指向北方。GPSGPS 觀測人員應(yīng)盡可能留在儀器旁，數(shù)分鐘就查看一次接收機 工作狀態(tài)是否正常。在一個時段觀測中，不應(yīng)有下列操作：1 1:關(guān)機后重新啟動接收機；2 2:進行儀器自檢；3 3:改變截止高度角和采樣間隔；4 4:改變天線位置；5 5:按關(guān)閉文件或者刪除文件；GPS測量手簿格式以及填表說明：填表說明：1 1:圖幅編號填寫點位所在的 1:500001:50000 地形圖編號；GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁12/ 1

16、52 2:時段號按調(diào)度指令安排的編號填寫； 觀測日期填寫年、月、日，并打一斜線填寫年積日。3 3 :接收機型號及編號、天線類型及編號均填寫全名，如“ TrimbleTrimble R7R7 GNSSGNSS”，主機及天線編號（S/NS/N、P/NP/N）從主機及 其天線的標牌上查取，填寫完整。4 4:近似經(jīng)緯度填至 T,T,近似高程填至 100m100m5 5:采樣間隔填寫接收機實際設(shè)置的數(shù)據(jù)采樣率。6 6:點位略圖按點附近地形地物繪制；7 7:測站作業(yè)記錄: :C C 級每 2h2h 記錄一次，D D E E 級觀測開 始與結(jié)束時各記錄一次。填寫注意事項：1 1: GPSGPS 測量時間系統(tǒng)

17、為 GPSGPS 時間系統(tǒng)（手簿記錄采用 世界協(xié)調(diào)時（UTCUTC）,作業(yè)過程中，“GPSGPS 觀測手簿”中的開、關(guān)機 時間可采用北京時間（BSTBST 記錄，兩者可用 BST=UTC+8hBST=UTC+8h 式進行 換算。GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第13頁表 43GPEII爭瞬記錄恪式點號點名田再編號觀測日期時股號援收機型號及as號天變類型 視耳Wf號存蒲介質(zhì)類型壓始觀削收據(jù)WNEXH式數(shù)帯丈件客備粉存欝仆區(qū)近剋緯礎(chǔ)近嘏輕度-E蚯假熬程m釆樣間瑪ff 齢記堆時間h min塔束記求時間h min天蚪高測定方卷段咯圖點位嶺圖燔正值A(chǔ)lhi天竦離_m平兇慎EH尷時ffWC)眼臨衛(wèi)尿數(shù)PDOP

18、i外業(yè)觀測結(jié)束后，應(yīng)及時從接收機中下載數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處 理，以便對外業(yè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行檢核。檢核的內(nèi)容包括：記錄的 完整性、合理性、以及觀測成果的質(zhì)量。1 1：記錄的完整性及合理性檢查觀測記錄的完整性可由各作業(yè)小組在野外進行，也可以在完成 觀測時段、或者每天在數(shù)據(jù)提交給內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時進行，包括下 列檢查項目：A A）記錄手簿中的內(nèi)容是否完整，是否按照要求量測 了天線高，天線類型及量測方式是否正確，天13 / 15GPS 控制測量外業(yè)技術(shù)指南第 15 頁14/ 15線高的數(shù)值是否合理。B B）通過點位略圖和測量近似坐標等判定設(shè)站是否 正確，若發(fā)現(xiàn)與點之記或原設(shè)計坐標存在較大 差異，需與外業(yè)作業(yè)人員進行核實。2 2:質(zhì)量檢核外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核：A.A.同一時段觀測值得數(shù)據(jù)剔除率不宜大于 10%10%B.B.B B C C、D D E E 級 GPSGPS 網(wǎng)基線測量中誤差采用外業(yè)測量時使用的 GPSGPS 接收機的標稱精度，計算時邊長按實際 平均邊長計算。C.C. B B C C、D D E E 級 GPSGPS 網(wǎng)同步環(huán)閉合差，不宜超過下表:同步觀期環(huán)檢核三邊同步環(huán)中只有兩同步邊成果可以視為獨立的成果，第三邊庖果應(yīng)為其余胸邊的代數(shù)和由 于擬塑溟筮和飪理軟件的內(nèi)在缺陷+第三邊處