GPS靜態(tài)控制測量外業(yè)操作指南設(shè)計(jì)

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案GPS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(jī)天線（嚴(yán)格對中整平、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)與埋石一一GPS接收機(jī)的檢查一一觀測方案設(shè) 計(jì)一一觀測作業(yè)一一外業(yè)觀測成果質(zhì)量檢核】1 .選點(diǎn)準(zhǔn)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(diǎn)以及測區(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) GPSM量規(guī)范

2、GB/T18314-2009）的相關(guān)要求：A） 測站四周視野開闊，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，大功率無線發(fā)射源至少 200米。C） 測站遠(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）測量人員應(yīng)按照在圖上選擇的初步位置以及對點(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

3、。C）點(diǎn)名以該點(diǎn)位所在地命名，無法區(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 GPSW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 GP的選點(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)的信號燈工作是否

4、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2.3 實(shí)測檢驗(yàn)測試檢驗(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 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)行比對測試， 超過相應(yīng)等級限差時(shí)不得使用。3 .觀測方案的設(shè)計(jì)3.1 基本技術(shù)要求表9-1 B.C、D和E維GPS網(wǎng)熱的若本技常要求GB/T 18314-2M9）項(xiàng)目級 別BCDE衛(wèi)星截止高度角10151515同時(shí)觀測有坡衛(wèi)星數(shù)方4>4>41

5、M4有效觀測衛(wèi)星總數(shù)>20N 6»4N4觀測時(shí)段數(shù)>2“601.6時(shí)段長度*4h3k 60 mm40min采樣間隔/*3。ID-3010-3010-30說明：1 ）有效衛(wèi)星指連續(xù)觀測不短于一定時(shí)間的衛(wèi)星， 對于B、C D和E及GP的測量，t時(shí)間為15分鐘。2 ）時(shí)段長度為從開始記錄數(shù)據(jù)至結(jié)束記錄之間的時(shí)間段。3 ）觀測時(shí)段數(shù)大于等于1.6是指采用網(wǎng)觀測模式時(shí)，每測 站至少觀測一時(shí)段，其中至少 60%勺測站至少觀測兩個(gè)時(shí)段。4 ） B、C D E級可不觀測氣象元素，而只記錄天氣狀況5 ）實(shí)行分區(qū)觀測時(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)控制測量中

6、，應(yīng)盡可能采用雙頻接收機(jī)，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CDE雙頻觀測值種類L1載波相位L1載波相位L1載波相位同步觀測接受三3三2三2及數(shù)說明：接收機(jī)的數(shù)用最好為偶數(shù)：4-6臺理論上：接收機(jī)數(shù)量越多，網(wǎng)中直接聯(lián)測點(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.3.4 設(shè)站及觀測記錄對中、整平、量取儀器高（對中誤差不大于 1mm用鋼卷尺在 互為120的三處量取

7、天線高，當(dāng)互差不大于3mm寸（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,三次量取余高平均值L） h = J R*觀測記錄：每個(gè)時(shí)段始末各記錄一次觀測衛(wèi)星號、天氣狀況、實(shí)時(shí)定位的PDOR1,即一次在時(shí)段開始時(shí)，一次在時(shí)段結(jié)束時(shí)。但當(dāng)時(shí)段超過2小時(shí)時(shí)候，應(yīng)在UTC整點(diǎn)時(shí)記錄一次。每時(shí)段觀測前后應(yīng)量取天線高，兩次差不應(yīng)大于 3mm3.5 觀測時(shí)段及觀測時(shí)長的選擇（最好避開中午11點(diǎn)到下午3點(diǎn)）觀測時(shí)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(bào)軟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

8、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(shí)還給出t時(shí)刻由該測站及可見衛(wèi)星所組成幾何圖形的 PDO殖，這樣用戶就 能選用衛(wèi)星數(shù)較多、PDOPt較小的時(shí)間段來進(jìn)行觀測。3.6 布網(wǎng)的形式在建立GPSW時(shí)，通常網(wǎng)中的點(diǎn)的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于用來觀測的GP除收機(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)展法來進(jìn)行網(wǎng)測!量。（同步圖形擴(kuò)式布網(wǎng)形式：該中布網(wǎng)形式，就是多臺接收機(jī)在不同測站上進(jìn)行同步觀測，在完成一個(gè)時(shí)段的同步觀測后，又遷移到其他測站上進(jìn)行同步觀 測，每次同步觀測都可以形成一個(gè)同步圖形，在測量過程中，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

9、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)的地位是對等的，沒有主次之分。會戰(zhàn)式與同步 圖形擴(kuò)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(jī)數(shù)量較多， 觀測時(shí)段較長（24h）。）同步圖形擴(kuò)展式是目前GPS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(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，就是在觀測作業(yè)時(shí)相鄰的同步圖形間只通過一 個(gè)公共點(diǎn)相連如下圖；優(yōu)點(diǎn)：作業(yè)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。邊連式觀測作業(yè)方式具有較好的

10、圖形強(qiáng)度和 較高的作業(yè)效率。如下圖。圖9-10邊連式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臺以上（含4臺）接收機(jī)參與觀測。網(wǎng)連式具有很強(qiáng)的圖形強(qiáng)度，但作業(yè)效率較低。3.7 調(diào)度方案（遷站方案）遷站方案是在連續(xù)多個(gè)時(shí)段的觀測作業(yè)期間，解決何組、何時(shí)在何點(diǎn)進(jìn)行測量，以及如何達(dá)到該點(diǎn)的問題。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)到另一點(diǎn)的路線距離長度基本一致，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

11、鄰近的一個(gè)點(diǎn)。第1次遷站 第2次遷站QOS圖9-12平推式遷站法；G03六1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，平推式也提高測量成果 的可靠性，因?yàn)樵诰W(wǎng)中將會有許多的點(diǎn)是由不同的小組采用不同的設(shè) 備測量的，這有利于發(fā)現(xiàn)上站錯(cuò)誤以及消弱對中、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站上，另一部分小組遷站到新的測站上； 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)

12、觀測中 作業(yè)強(qiáng)度較??；但是，這種方式無法發(fā)現(xiàn)上站發(fā)生錯(cuò)誤 的情況。另外，為了消弱儀器對中整平誤差的影響，在 原測站上連續(xù)觀測多個(gè)時(shí)段的小組一定要在進(jìn)行每個(gè) 時(shí)段測量時(shí)，重新安置儀器。精彩文檔G01圖9-13 翻轉(zhuǎn)式遷站法第1次遷站第2次遷站工G083） 伸縮式（比較繁瑣）4.觀測作業(yè)4.1 準(zhǔn)備工作GPSg受機(jī)在正式觀測前應(yīng)進(jìn)行 預(yù)熱和靜置，具體要求按所采 用接收機(jī)的操作手冊進(jìn)行。按觀測計(jì)劃要求進(jìn)行對中、整平、量取儀器高以及天線定向。4.2 觀測作業(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)輸入測站、檢查接收機(jī)電源電纜和天線等連接無誤后方可開機(jī)；只有在有關(guān) 指示燈和儀表顯示正常后

13、方可進(jìn)行接收機(jī)的自我測試，觀測單元和時(shí)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(shí)填寫測量手簿中的記錄項(xiàng)目； 觀測時(shí)，在接收天線 50m以內(nèi)不得使用電臺，10m以內(nèi)不得使用對講機(jī)，一定要嚴(yán)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。GPS®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(jī)工作狀態(tài)是否正常。在一個(gè)時(shí)段觀測中，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；GPSM量手簿格式以及填表說明：填表說明：1:圖幅編號填寫點(diǎn)位所在的1:50000地形

14、圖編號;2:時(shí)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:接收機(jī)型號及編號、天線類型及編號均填寫全名， 如“Trimble R7 GNSS”，主機(jī)及天線編號（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)2劉變填至1',近似高程填至100m5: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:測站作業(yè)記錄：C級每2h記錄一次，D E級觀測開 始與結(jié)束時(shí)各記錄一次。填寫注意事項(xiàng)：1: GPS測量時(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)過程中，"GPS®測手簿

15、”中的開、關(guān)機(jī) 時(shí)間可采用北京時(shí)間（BST記錄，兩者可用BST=UTC+84進(jìn)行 換算。點(diǎn) 導(dǎo)點(diǎn) 名四幅罷號旗測記騏員加窩日捫時(shí)段號接收機(jī)型號 及戰(zhàn)號無線類型及其*號存儲介質(zhì)類型取坂號原始觀測題據(jù) 文件名HINEX轄式數(shù)據(jù)文件名備份存錢介質(zhì) 英到及殖號近視緯度* *N近似經(jīng)度 -E近似高程m集樣間耳開始記梁時(shí)問h min塔柬記錄時(shí)間h min天燒高期定天皴府測定方法思略用點(diǎn)位哂困刑前】渭后：謹(jǐn)定值m m修正值_j#im天然離mn平均值in n時(shí)腳(ITC)跟瞄衛(wèi)星數(shù)PDOP表九3GPE圖手號記錄格式外業(yè)觀測結(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，以便對外業(yè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行檢核。檢核的內(nèi)

16、容包括：記錄的 完整性、合理性、以及觀測成果的質(zhì)量。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(jìn)行， 也可以在完成觀測時(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，是否按照要求量測了天線高，天線類型及量測方式是否正確，天線高的數(shù)值是否合理。B)通過點(diǎn)位略圖和測量近似坐標(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)存在較大差異，需與外業(yè)作業(yè)人員進(jìn)行核實(shí)。2:質(zhì)量檢核外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核:A.同一時(shí)段觀測值得數(shù)據(jù)剔除率不宜大于 10%B. R C、D E級GPS網(wǎng)基線測量中誤差"采用外業(yè)測量 時(shí)使用的GPSg收機(jī)的標(biāo)稱精度，計(jì)算時(shí)邊長按實(shí)際 平均邊長計(jì)算。C. R C、D E級GP酮同步環(huán)閉合差，不宜超過下表:同步現(xiàn)例環(huán)檢核三邊同步環(huán)中只有兩個(gè)同步邊成果可以視為獨(dú)立的成果，第三邊成果應(yīng)為其余兩邊的代數(shù)和,由 于模型輾差和處理軟件的內(nèi)在缺陷，第三邊處理結(jié)果與前兩邊的代數(shù)和常不為零，