GS測量的設(shè)計(jì)與實(shí)施-(GPS課件)[整理后]

1、第八章第八章 GPSGPS測量的設(shè)計(jì)與實(shí)施測量的設(shè)計(jì)與實(shí)施 8.1 GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì) 8.2 GPS測量的外業(yè)準(zhǔn)備及技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫 8.3 GPS測量的外業(yè)實(shí)施8.4 GPS測量的作業(yè)模式 8.5 GPS向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)指標(biāo) 8.1 GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)測量的技術(shù)設(shè)計(jì)8.1.1 GPS 網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)1、GPS測量規(guī)范（規(guī)程）測量規(guī)范（規(guī)程） （1）全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范 （2）全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程 （3） 各行業(yè)部門的其他GPS測量規(guī)程或細(xì)則2、測量任務(wù)書、測量任務(wù)書 測量任務(wù)書或合同是測量施工單位上級(jí)主管部門或合同甲方下達(dá)的技術(shù)要求文件。它規(guī)定了測量任務(wù)的

2、范圍、目的、精度和密度要求，提交成果資料的項(xiàng)目和時(shí)間，完成任務(wù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。8.1.2 GPS8.1.2 GPS網(wǎng)的精度網(wǎng)的精度, , 密度設(shè)計(jì)密度設(shè)計(jì)1 1、 GPS測量精度標(biāo)準(zhǔn)及分類測量精度標(biāo)準(zhǔn)及分類（1）GPS測量精度分類對(duì)于各類GPS網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)主要取決于網(wǎng)的用途。用于地殼形變及國家基本大地測量的GPS控制網(wǎng)可按表8-1分級(jí)。 表8-1 GPS測量精度分級(jí)（一）級(jí)別主要用途固定誤差a（mm）比例誤差b（mm）A地殼形變測量或國家高精度GPS網(wǎng)建立50.1B國家基本控制測 量81用于城市或工程的GPS控制網(wǎng)可按表8-2分級(jí)表8-2 GPS測量精度分級(jí)（二）等級(jí)平均距離（km）a（mm）b

3、（mm）最弱邊相對(duì)中誤差二91021/12萬三51051/8萬四210101/4.5萬一級(jí)110101/2萬二級(jí)115201/1萬（2）GPS測量的精度標(biāo)準(zhǔn)GPS測量的精度標(biāo)準(zhǔn)通常用網(wǎng)中相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差表示，其形式為： 22)(bda 式中：-距離中誤差（毫米）；固定誤差（mm）；b比例誤差系數(shù)（ppm）；d相鄰點(diǎn)之間的距離（km）。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)測區(qū)大小、GPS網(wǎng)的用途，來設(shè)計(jì)網(wǎng)的等級(jí)和精度標(biāo)準(zhǔn)。（ 8-1 ）8.1.2 GPS網(wǎng)的精度網(wǎng)的精度, 密度設(shè)計(jì)密度設(shè)計(jì)2、GPS點(diǎn)的密度標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的密度標(biāo)準(zhǔn)制定GPS網(wǎng)的密度標(biāo)準(zhǔn)，主要考慮任務(wù)要求和服務(wù)對(duì)象。密度可參照表8-3的規(guī)定執(zhí)行。表8

4、-3 GPS網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間距離 單位：km 級(jí)別項(xiàng)目AB CDE相鄰點(diǎn)最小距10015521相鄰點(diǎn)最大距2000250401510相鄰點(diǎn)平均距300701510105528.1.3 GPS8.1.3 GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的定義基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的定義：在GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)中，必須明確GPS網(wǎng)的成果所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù)的工作，稱為GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)的確定：網(wǎng)的基準(zhǔn)的確定： 方位基準(zhǔn)：由給定起算方位角確定。 尺度基準(zhǔn)：由地面的電磁波測距確定。 位置基準(zhǔn)：由給定的起算點(diǎn)坐標(biāo)確定。基準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個(gè)問題基準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個(gè)問

5、題： （1）應(yīng)在地面坐標(biāo)系中選定起算數(shù)據(jù)和聯(lián)測原有地方控制點(diǎn)若干個(gè)，用以轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。 （2）對(duì)GPS網(wǎng)內(nèi)重合的高等級(jí)國家點(diǎn)或原城市等級(jí)控制點(diǎn)，除未知點(diǎn)連結(jié)圖形觀測外，對(duì)它們也要適當(dāng)?shù)貥?gòu)成長邊圖形。 （3）聯(lián)測的高程點(diǎn)需均勻分布于網(wǎng)中，對(duì)丘陵或山區(qū)聯(lián)測高程點(diǎn)應(yīng)按高程擬合曲面的要求進(jìn)行布設(shè)。 （4）新建GPS網(wǎng)的坐標(biāo)應(yīng)盡可能與測區(qū)過去采用的坐標(biāo)一致。8.1.4 GPS網(wǎng)網(wǎng)構(gòu)成構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征條件特征條件1、GPS網(wǎng)圖形構(gòu)成的幾個(gè)基本概念網(wǎng)圖形構(gòu)成的幾個(gè)基本概念觀測時(shí)段：測站上開始接收衛(wèi)星信號(hào)到觀測停止，連續(xù)工作的時(shí)間段，簡稱時(shí)段。同步觀測：兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組

6、衛(wèi)星進(jìn)行的觀測。同步觀測環(huán)：三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱同步環(huán)。獨(dú)立觀測環(huán)：由獨(dú)立觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱獨(dú)立環(huán)。異步觀測環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測基線向量，則該多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)，簡稱異步環(huán)。獨(dú)立基線：對(duì)于N臺(tái)GPS接收機(jī)的同步觀測環(huán)，有J條同步觀測基 線，其中獨(dú)立基線數(shù)為N-1。非獨(dú)立基線：除獨(dú)立基線外的其它基線叫非獨(dú)立基線，總基線數(shù)與獨(dú)立基線之差即為非獨(dú)立基線數(shù)。8.1.4 GPS網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征條件網(wǎng)特征條件NmnC/1)/2-N(NC總J1nJ必) 1N(CJ獨(dú)) 1n(

7、) 1N(C多J2 2、GPSGPS網(wǎng)特征條件的計(jì)算網(wǎng)特征條件的計(jì)算觀測時(shí)段數(shù) ： 式中：n為網(wǎng)點(diǎn)數(shù)，m為每點(diǎn)設(shè)站數(shù)，N為接收機(jī)數(shù)，總基線數(shù)：必要基線數(shù)：獨(dú)立基線數(shù)：多余基線數(shù)： （8-6）（8-5）（8-4）（8-3）（8-2）8.1.4 GPS網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征條件條件1)/2-N(NJ3 3、GPSGPS網(wǎng)同步圖形構(gòu)成及獨(dú)立邊的選擇網(wǎng)同步圖形構(gòu)成及獨(dú)立邊的選擇根據(jù)（8-3）式， 對(duì)于由N臺(tái)GPS接收機(jī)構(gòu)成的同步圖形中一個(gè)時(shí)斷包含的GPS基線數(shù)為： （8-7） 但其中僅有N-1條是獨(dú)立的GPS邊，其余為非獨(dú)立邊。當(dāng)接收機(jī)數(shù)N=25時(shí)所構(gòu)成的同步圖形見圖

8、8-18.1.4 GPS網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征條件網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征條件對(duì)應(yīng)于圖8-1的獨(dú)立GPS邊可以有如圖8-2所示的不同選擇8.1.4 GPS網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征條件網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征條件當(dāng)同步觀測的GPS接收機(jī)數(shù)N3時(shí)，同步閉合環(huán)的最少數(shù)應(yīng)為：2/ ) 2)(1() 1(NNNJT N與J、T的關(guān)系見下表：表8-4 N與J、T的關(guān)系表N23456J1361015T013610 （8-8） 8.1.5 GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì) 1 1、GPSGPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)定義網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)定義 根據(jù)對(duì)所布設(shè)的GPS網(wǎng)的精度要求和其它方面的要求，設(shè)計(jì)出獨(dú)立的GPS

9、邊構(gòu)成的多邊形網(wǎng)，稱為GPSGPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)。2 2、GPSGPS網(wǎng)的圖形布設(shè)方式網(wǎng)的圖形布設(shè)方式 1）點(diǎn)連式 2）邊連式 3）網(wǎng)連式 4）邊點(diǎn)混合連接式 5）三角鎖連接 6）導(dǎo)線網(wǎng)形連接 7）星形布設(shè)8.1.5 GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)1）點(diǎn)連式：同步圖形之間由一條公共點(diǎn)連接。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。這樣，當(dāng)有m臺(tái)儀器共同作業(yè)時(shí)，每觀測一個(gè)時(shí)段，就可以測得m-1個(gè)新點(diǎn)，當(dāng)這些儀器觀測觀測s了個(gè)時(shí)段后，就可以測得 個(gè)點(diǎn) ) 1(1ms特點(diǎn)特點(diǎn)點(diǎn)連式觀測作業(yè)方式的優(yōu)點(diǎn)是作業(yè)效率高，圖形擴(kuò)展迅速；它的缺點(diǎn)是圖形強(qiáng)度低，如果連接點(diǎn)發(fā)生問題，將影響到后面

10、的同步圖形。8.1.5 GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)（2）邊連式：同步圖形之間由一條公共基線連接。在觀測作業(yè)時(shí)，相鄰的同步圖形間有一條邊（即兩個(gè)公共點(diǎn)）相連。這樣，當(dāng)有m臺(tái)儀器 共同同作業(yè)時(shí)，每觀測一個(gè)時(shí)段，就可以測得m-2個(gè)新點(diǎn)，當(dāng)這些儀器觀測觀測了s個(gè)時(shí)段后，就可以測得 個(gè)點(diǎn)。 特點(diǎn)：邊連式觀測作業(yè)方式具有較好的圖形強(qiáng)度和較高的作業(yè)效率。)2(2ms8.1.5 GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)（3）網(wǎng)連式：在作業(yè)時(shí)，相鄰的同步圖形間有3個(gè)（含3個(gè)）以上的公共點(diǎn)相連。這樣，當(dāng)有m臺(tái)儀器共同作業(yè)時(shí)，每觀測一個(gè)時(shí)段，就可以測得 個(gè)新點(diǎn)，當(dāng)這些儀器觀測了s個(gè)時(shí)段后，就可以測得 個(gè)點(diǎn)。 km)(km

11、sk特點(diǎn)：采用網(wǎng)連式觀測作業(yè)方式所測設(shè)的GPS網(wǎng)具有很強(qiáng)的圖形強(qiáng)度，但網(wǎng)連式觀測作業(yè)方式的作業(yè)效率很低 8.1.5 GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)（4）邊點(diǎn)混合連接式 ：把點(diǎn)連式與邊連式有機(jī)地結(jié)合起來，組成GPS網(wǎng)的方式。 （5）三角鎖連接：用點(diǎn)連式或邊連式組成連續(xù)發(fā)展的三角鎖同步圖形。8.1.5 GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)（6）導(dǎo)線網(wǎng)形連接 （7）星形布設(shè) 8.2 GPS測量的外業(yè)準(zhǔn)備及技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫82.1 測區(qū)踏勘測區(qū)踏勘 測區(qū)踏勘主要了解下列情況： 1、交通情況； 2、水系分布情況； 3、植被情況； 4、控制點(diǎn)分布情況； 5、居民點(diǎn)分布情況； 6、當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗民情。822 資料收集資料

12、收集 1、各類圖件； 2、各類控制點(diǎn)成果； 3、測區(qū)有關(guān)的地質(zhì)、氣象、交通、通訊等方面的資料； 4、城市及鄉(xiāng)、村行政區(qū)劃表。8.2.3 設(shè)備、器材籌備及人員組織設(shè)備、器材籌備及人員組織 設(shè)備、器材籌備及人員組織包括以下內(nèi)容： 1、籌備儀器、計(jì)算機(jī)及配套設(shè)備； 2、籌備機(jī)動(dòng)設(shè)備及通訊設(shè)備； 3、籌備施工器材，計(jì)劃油料，材料的消耗； 4、組建施工隊(duì)伍，擬定施工人員名單及崗位； 5、進(jìn)行詳細(xì)的投資預(yù)算。 8.2 GPS測量的外業(yè)準(zhǔn)備及技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫8.2.4 擬定外業(yè)觀測計(jì)劃擬定外業(yè)觀測計(jì)劃1、擬定觀測計(jì)劃的主要依據(jù)擬定觀測計(jì)劃的主要依據(jù)： （1）GPS網(wǎng)的規(guī)模大??； （2）點(diǎn)位精度要求； （3）G

13、PS衛(wèi)星星座幾何圖形強(qiáng)度； （4）參加作業(yè)的接收機(jī)數(shù)量； （5）交通、通訊及后勤保障。2、觀測計(jì)劃的主要內(nèi)容觀測計(jì)劃的主要內(nèi)容： （1）編制GPS衛(wèi)星的可見性預(yù)報(bào)圖； （2）選擇衛(wèi)星的幾何圖形強(qiáng)度； （3）選擇最佳觀測時(shí)斷； （4）觀測區(qū)域的設(shè)計(jì)與劃分； （5）編排作業(yè)調(diào)度表；作業(yè)調(diào)整度表見表8-6（6）采用規(guī)定格式GPS測量外業(yè)觀測通知單（見表8-7）進(jìn)行調(diào)度。 8.2.4 擬定外業(yè)觀測計(jì)劃擬定外業(yè)觀測計(jì)劃表8-6 GPS作業(yè)調(diào)度表時(shí)斷編號(hào)觀測時(shí)間測站號(hào) 測站號(hào) 測站號(hào) 測站號(hào) 測站號(hào) 測站號(hào)機(jī)號(hào)機(jī)號(hào)機(jī)號(hào)機(jī)號(hào)機(jī)號(hào)機(jī)號(hào)12348.2.4 擬定外業(yè)觀測計(jì)劃擬定外業(yè)觀測計(jì)劃表8-7 GPS測量外業(yè)

14、觀測通知單 觀測日期 年 月 日 組別： 操作員： 點(diǎn)位所在圖幅： 測站編號(hào)/名： 觀測時(shí)斷：1： 2： 3： 4： 5： 6： 安排人： 年 月 日8.2.5 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)與地面網(wǎng)的聯(lián)測方案測方案 GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)的聯(lián)測，可根據(jù)測區(qū)地形變化和地面控制點(diǎn)的分布而定，一般在GPS網(wǎng)中至少要重合觀測三個(gè)以上的地面控制點(diǎn)作為約束點(diǎn)。8.2.6 GPS接收機(jī)選型及檢驗(yàn)接收機(jī)選型及檢驗(yàn)1、接收機(jī)的選用、接收機(jī)的選用 接收機(jī)的選用可參考下表： 等級(jí)項(xiàng)目二三四五六單頻/雙頻單頻或雙頻單頻或雙頻單頻或雙頻單頻或雙頻單頻或雙頻標(biāo)稱精度10mm+2ppmD10mm+3ppmD10mm+3ppmD

15、10mm+3ppmD10mm3ppmD觀測量載波相位載波相位載波相位載波相位載波相位同步觀測接收機(jī)數(shù)222228.2.6 GPS接收機(jī)選型及檢驗(yàn)接收機(jī)選型及檢驗(yàn)接收機(jī)全面檢驗(yàn)的內(nèi)容，包括一般性檢視、通電檢驗(yàn)和實(shí)測檢驗(yàn)。 （1）一般檢驗(yàn)：主要檢查接收機(jī)設(shè)備各部件及其附件是否齊全、完好，緊固部分是否松動(dòng)與脫落，使用手冊及資料是否齊全等。 （2）通電檢驗(yàn)：接收機(jī)通電后有關(guān)信號(hào)燈、按鍵、顯示系統(tǒng)和儀表的工作情況，以及自測試系統(tǒng)的工作情況，當(dāng)自測正常后，按操作步驟檢驗(yàn)儀器的工作情況。 （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。其檢驗(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

16、中心偏移量檢驗(yàn)等。 用零基線檢驗(yàn)接收機(jī)內(nèi)部噪聲水平。 基線測試方法如下： 選擇周圍高度角10度以上無障礙物的地方安放天線，連接天線、功分器和接收機(jī)。 連接電源，二臺(tái)GPS接收機(jī)同步接收四顆以上衛(wèi)星11.5h。 交換功分器與接收機(jī)接口，再觀察一個(gè)時(shí)段。 用隨機(jī)軟件計(jì)算基線坐標(biāo)增量和基線長度?；€誤差應(yīng)少于1mm。否則應(yīng)送廠檢修或降低級(jí)別使用。2、接收機(jī)的檢驗(yàn)、接收機(jī)的檢驗(yàn)8.2.6 GPS接收機(jī)選型及檢驗(yàn)接收機(jī)選型及檢驗(yàn) 天線相位中心穩(wěn)定性檢驗(yàn) 該項(xiàng)檢驗(yàn)可在標(biāo)準(zhǔn)基線、比較基線或GPS檢測場上進(jìn)行。 檢測時(shí)可以將GPS接收機(jī)帶天線兩兩配對(duì)，置于基線的兩端點(diǎn)。 按上述方法在與該基線垂直的基線中（不具

17、備此條件，可將一個(gè)接收機(jī)天線固定指北，其它接收機(jī)天線繞軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90，180，270）進(jìn)行同樣觀察。 觀測結(jié)束，用隨機(jī)軟件解算各時(shí)段三維坐標(biāo)。 GPS接收機(jī)不同測程精度指標(biāo)的測試。 該項(xiàng)測試應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)檢定場進(jìn)行。檢定場應(yīng)含有短邊和中長邊?；€精度應(yīng)達(dá)到1*105。 檢驗(yàn)時(shí)天線應(yīng)嚴(yán)格整平對(duì)中，對(duì)中誤差小于1mm。天線指向正北，天線高量至1mm。測試結(jié)果與基線長度比較，應(yīng)優(yōu)于儀器標(biāo)稱精度。 儀器的高度低溫試驗(yàn)： 對(duì)于有特殊要求時(shí)需對(duì)GPS接收機(jī)進(jìn)行高、低溫測試。對(duì)于雙頻GPS接收機(jī)應(yīng)通過野外測試，檢查在美國執(zhí)行SA技術(shù)時(shí)其定位精度。用于天線基座的光學(xué)對(duì)點(diǎn)器在作業(yè)中應(yīng)經(jīng)常檢驗(yàn)，確保對(duì)中的準(zhǔn)確性，其檢

18、校參照控制測量中光學(xué)對(duì)點(diǎn)器核校方法。8.2.7 技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫資料收集全后，編寫技術(shù)設(shè)計(jì)，主要編寫內(nèi)容如下：1、任務(wù)來源及工作量 包括GPS項(xiàng)目的來源、下達(dá)任務(wù)的項(xiàng)目、用途及意義；GPS測量點(diǎn)的數(shù)量（包括新定點(diǎn)數(shù)、約束點(diǎn)數(shù)、水準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)、檢查點(diǎn)數(shù)）；GPS點(diǎn)的精度指標(biāo)及坐標(biāo)、高程系統(tǒng)。2、測區(qū)概況 測區(qū)隸屬的行政管轄；測區(qū)范圍的地理坐標(biāo)，控制面積；測區(qū)的交通狀況和人文地理；測區(qū)的地形及氣候狀況；測區(qū)控制點(diǎn)的分布及對(duì)控制點(diǎn)分析、利用和評(píng)價(jià)。8.2.7 技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫3、布網(wǎng)方案 GPS網(wǎng)點(diǎn)的圖形及基本連接方法；GPS網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征的測算；點(diǎn)位布設(shè)圖的繪制。4、選點(diǎn)與埋標(biāo) GP

19、S點(diǎn)位的基本要求；點(diǎn)位標(biāo)志的選用及埋設(shè)方法；點(diǎn)位的編號(hào)等。5、觀測 對(duì)觀測工作的基本要求；觀測綱要的制定；對(duì)數(shù)據(jù)采集提出注意的問題6、數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理的基本方法及使用的軟件；起算點(diǎn)坐標(biāo)的決定方法，閉合差檢驗(yàn)及點(diǎn)位精度的評(píng)定指標(biāo)。7、完成任務(wù)的措施 要求措施具體，方法可靠，能在實(shí)際工作中貫徹執(zhí)行。83 GPS測量的外業(yè)實(shí)施測量的外業(yè)實(shí)施831 選點(diǎn)選點(diǎn)選點(diǎn)工作應(yīng)遵守以下原則： 1）點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在易于安裝接收設(shè)備。視野開闊的較高 上。 2）點(diǎn)位目標(biāo)要顯著，視場周圍15以上不應(yīng)有障礙 物，以減少GPS信號(hào)被遮擋或障礙物吸收。 3）點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離在功率無線電發(fā)射源（如電視機(jī)、微 波爐等）其距離不少于200m

20、；遠(yuǎn)離高壓輸電線， 其距離不得少于50m。以避免電磁場對(duì)GPS信號(hào)的 干擾。 4）點(diǎn)位附近不應(yīng)有在面積水域或不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾衛(wèi) 星信號(hào)接收的物體，以減弱多路徑效應(yīng)的影響。 83 GPS測量的外業(yè)實(shí)施測量的外業(yè)實(shí)施831 選點(diǎn)選點(diǎn) 選點(diǎn)工作應(yīng)遵守以下原則： 6）地面基礎(chǔ)穩(wěn)定，易于點(diǎn)的保存。 7）選點(diǎn)人員應(yīng)按技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行踏勘，在實(shí)地按要求 選定點(diǎn)位。 8）網(wǎng)形應(yīng)有利于同步觀測邊、點(diǎn)聯(lián)結(jié)。 9）當(dāng)所選點(diǎn)位需要進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測時(shí)，選點(diǎn)人員應(yīng)實(shí) 地踏勘水準(zhǔn)路線，提出有關(guān)建議。 10）當(dāng)利用舊點(diǎn)時(shí)，應(yīng)對(duì)舊點(diǎn)的穩(wěn)定性、完好性，以 及覘標(biāo)是否安全可用作一檢查，符合要求方可利 用。8.3.2 標(biāo)志埋設(shè)標(biāo)志埋設(shè)GPS網(wǎng)

21、點(diǎn)一般應(yīng)埋設(shè)具有中心標(biāo)志的標(biāo)石，以精確標(biāo)志點(diǎn)位，點(diǎn)的標(biāo)石和標(biāo)志必須穩(wěn)定、堅(jiān)固以利長久保存和利用。在基巖露頭地區(qū)，也可以直接在基巖上嵌入金屬標(biāo)志。每個(gè)點(diǎn)標(biāo)石埋設(shè)結(jié)束后，應(yīng)按表8-9填寫點(diǎn)之記并提交以下資料：1點(diǎn)之記 2GPS網(wǎng)的選取點(diǎn)網(wǎng)圖；3土地占用批準(zhǔn)文件與測量標(biāo)志委托保管書；4選點(diǎn)與埋石工作技術(shù)總結(jié)。 GPS點(diǎn)點(diǎn)之記表點(diǎn) 名概略經(jīng)度 本點(diǎn)交通情況（水路、陸路、鐵路、公路及距本點(diǎn)最近的車站、碼頭的名稱及距離）概略緯度地 類概略高程土 質(zhì)水層深度凍結(jié)深度解凍深度所 在 地最近水源及里程最近住所及里程石子來源砂子來源與本點(diǎn)相連有關(guān)方向點(diǎn) 位 概 略 圖本點(diǎn)（ ）支線水準(zhǔn)便于聯(lián)測的水準(zhǔn)路線及點(diǎn)號(hào)：聯(lián)

22、測方法選點(diǎn) 作業(yè)單位作業(yè)單位姓 名姓 名時(shí) 間 時(shí) 間備注8.3.3 觀測工作1.觀測工作依據(jù)的主要技術(shù)指標(biāo) 表8-10 各級(jí)GPS測量作業(yè)的基本技術(shù)要求項(xiàng)目 等級(jí)方法二三四一級(jí)二級(jí)衛(wèi)星高度角（）相對(duì) 快速1515151515有效觀測衛(wèi)星數(shù)相對(duì) 快速445454545觀測時(shí)段數(shù)相對(duì)22221重復(fù)設(shè)點(diǎn)數(shù)快速2222時(shí)段長度（）相對(duì)快速906020451545154515數(shù)據(jù)采樣間隔（）相對(duì) 快速10-6010-6010-6010-6010、60PDOP相對(duì) 快速668888.3.3 觀測工作2、天線安置 （1）在正常點(diǎn)位，天線應(yīng)架設(shè)在三腳架上，并安置在標(biāo)志中心的上方直接對(duì)中，天線基座上的圓水準(zhǔn)氣

23、泡必須整平。 （2）在特殊點(diǎn)位，當(dāng)天線需要安置在三角點(diǎn)覘標(biāo)的觀測臺(tái)或回光臺(tái)上時(shí)應(yīng)先將覘頂拆除，防止對(duì)GPS信號(hào)的遮擋。 （3）天線的定向標(biāo)志應(yīng)指向正北，并顧及當(dāng)?shù)卮牌堑挠绊?，以減弱相位中心偏差的影響。天線定向誤差依定位精度不同而異，一般不應(yīng)超過35 （4）刮風(fēng)天氣安置天線時(shí)，應(yīng)將天線進(jìn)行三向固定，以防倒地碰壞。雷雨天氣安置時(shí)，應(yīng)該注意將其底盤接地，以防雷擊天線。 （5）架設(shè)天線不宜過低，一般應(yīng)距地1m以上。天線架設(shè)好后，在圓盤天線間隔120的三個(gè)方向分別量取天線高，三次測量結(jié)果之差不應(yīng)超過3mm，取其三次結(jié)果的平均值記入測量手薄中，天線高記錄取值0.001m。 （6）測量氣象參數(shù)：在高精度G

24、PS測量中，要求測定氣象元素。每時(shí)段氣象觀測應(yīng)不少于3次（時(shí)段開始、中間、結(jié)束。）氣壓讀至0.1mbar，氣溫讀至0.1C，對(duì)一般城市及工程測量只記錄天氣狀況。 （7）復(fù)查點(diǎn)名并記入測量手薄中，將天線電纜與儀器進(jìn)行聯(lián)接，經(jīng)檢查無誤后，方能通電啟動(dòng)儀器。8.3.3 觀測工作3、開機(jī)觀測 天線安置完成后，在離開天線適當(dāng)位置的地面上安放GPS接收機(jī)，接通接收機(jī)與電源、天線、控制器的聯(lián)接電纜，并經(jīng)過預(yù)熱和靜置，即可啟動(dòng)接收機(jī)進(jìn)行觀測。 在外業(yè)觀測工作中，儀器操作人員應(yīng)注意以下事項(xiàng)： （1）當(dāng)確認(rèn)外接電源電纜及天線等各項(xiàng)連接完全無誤后，方可接通電源，啟動(dòng)接收機(jī)。 （2）開機(jī)后接收機(jī)有關(guān)指示顯示正常并通過

25、自測后，方能輸入有關(guān)測站和時(shí)段控制信息。 （3）接收機(jī)在開始記錄數(shù)據(jù)后，應(yīng)注意查看有關(guān)觀測衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星號(hào)、相位測量殘差、實(shí)時(shí)定位結(jié)果及其變化、存儲(chǔ)介質(zhì)記錄等情況。 （4）一個(gè)時(shí)段觀測過程中，不允許進(jìn)行以下操作：關(guān)閉又重新啟動(dòng)；進(jìn)行自測試（發(fā)現(xiàn)故障除外）；改變衛(wèi)星高度角；改變天線位置；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；按動(dòng)關(guān)閉文件和刪除文件等功能鍵。8.3.3 觀測工作 （5）每一觀測時(shí)段中，氣象元素一般應(yīng)在始、中、末各觀測記錄一次，當(dāng)時(shí)段較長時(shí)可適當(dāng)增加觀測次數(shù)。 （6）在觀測過程中要特別注意供電情況，除在出測前認(rèn)真檢查電池容量是否充足外，作業(yè)中觀測人員不要遠(yuǎn)離接收機(jī)，聽到儀器的低電報(bào)警要及時(shí)予以處理，否則

26、可能會(huì)造成儀器內(nèi)部數(shù)據(jù)的破壞或丟失。對(duì)觀測時(shí)段較長的觀測工作，建議盡量采用太陽能電池或汽車瓶進(jìn)行供電。 （7）儀器高一定要按規(guī)定始、末各測一次，并及時(shí)輸入及記入測量手薄之中。 （8）接收機(jī)在觀測過程中不要靠近接收機(jī)使用對(duì)講機(jī)；雷雨季節(jié)架設(shè)天線要防止雷擊，雷雨過境時(shí)應(yīng)關(guān)機(jī)停測，并卸下天線。 （9）觀測站的全部預(yù)定作業(yè)項(xiàng)目，經(jīng)檢查均已按規(guī)定完成，且記錄與資料完整無誤后方可遷站。 （10）觀測過程中要隨時(shí)查看儀器內(nèi)存或硬盤容量，每日觀測結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計(jì)算機(jī)硬、軟盤上，確保觀測數(shù)據(jù)不丟失。8.3.3 觀測工作4、觀測記錄 （1）觀測記錄 觀測記錄由GPS接收機(jī)自動(dòng)進(jìn)行，均記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)（如

27、硬盤、硬卡或記憶卡等）上，其主要內(nèi)容有： 載波相位觀測值及相應(yīng)的觀測歷元； 同一歷元的測碼偽距觀測值； GPS衛(wèi)星星歷及衛(wèi)星鐘差參數(shù)； 實(shí)時(shí)絕對(duì)定位結(jié)果； 測站控制信息及接收機(jī)工作狀態(tài)信息。 （2）測量手薄 測量手薄是在接收機(jī)啟動(dòng)前及觀測過程中，由觀測者隨時(shí)填寫的。其記錄格式在現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程中略有差別，視具體工作內(nèi)容選擇進(jìn)行。為便于使用，這里列出規(guī)程中城市與工程GPS網(wǎng)觀測記錄格式（見表8-11）供參考。8.3.3 觀測工作表8-11 GPS外業(yè)觀測手簿工程GPS外業(yè)觀測手簿觀測者姓名 日期年月日測 站 名 天 氣 狀況 測站號(hào)時(shí)段號(hào)測站近似坐標(biāo): 本測站為： 新點(diǎn)經(jīng)度 等大地點(diǎn)緯度 等水準(zhǔn)點(diǎn)

28、 高程（m） 記錄時(shí)間：北京時(shí)間UTC區(qū)時(shí)開錄時(shí)間 結(jié)束時(shí)間接收機(jī)號(hào) 天 線 號(hào)天線高：（m） 測后校核值12. 3. 平均值天線高量取方式略圖測站略圖及障礙物情況觀測狀況記錄1、電池電壓 （塊條） 2、接收衛(wèi)星信號(hào)3、信噪比（SNR） 4、故障情況備注8.4 GPS測量的作業(yè)模式測量的作業(yè)模式1作業(yè)方式 采用兩臺(tái)（或兩臺(tái)以上）接收設(shè)備，分別安置在一條或數(shù)條基線的兩個(gè)端點(diǎn)，同步觀測4顆以上衛(wèi)星，每時(shí)段長45分鐘至2個(gè)小時(shí)或更多。作業(yè)布置如圖8-10所示。2精度 基線的相對(duì)定位精度可達(dá)5mm+1ppmD，D為基線長度（KM）。3適用范圍 建立全球性或國家級(jí)大地控制網(wǎng)，建立地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)、建立長距

29、離檢校基線、進(jìn)行島嶼與大陸聯(lián)測、鉆井定位及精密工程控制網(wǎng)建立等。4注意事項(xiàng) 所有已觀測基線應(yīng)組成一系列封閉圖形（如圖8-10），以利于外業(yè)檢核，提高成果可靠度。并且可以通過平差，有助于進(jìn)一步提高定位精度。8.4.1 經(jīng)典靜態(tài)定位模式經(jīng)典靜態(tài)定位模式8.4 GPS測量的作業(yè)模式測量的作業(yè)模式8 84 42 2 快速靜態(tài)定位快速靜態(tài)定位1作業(yè)方法 在測區(qū)中部選擇一個(gè)基準(zhǔn)站，并安置一臺(tái)接收設(shè)備連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；另一臺(tái)接收機(jī)依次到各點(diǎn)流動(dòng)設(shè)站，每點(diǎn)觀測數(shù)分鐘。作業(yè)布置如圖8-11所示。2精度 流動(dòng)站相對(duì)于基準(zhǔn)站的基線中誤差為5mm1ppmD。3應(yīng)用范圍 控制網(wǎng)的建立及其加密、工程測量、地籍測量、大

30、批相距百米左右的點(diǎn)位定位。4注意事項(xiàng) 在測量時(shí)段內(nèi)應(yīng)確保有5顆以上衛(wèi)星可供觀測；流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)相距應(yīng)不超過20km；流動(dòng)站上的接收機(jī)在轉(zhuǎn)移時(shí)，不必保持對(duì)所測衛(wèi)星連續(xù)跟蹤，可關(guān)閉電源以降低能耗。5優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：作業(yè)速度快、精度高、能耗低；缺點(diǎn)：二臺(tái)接收機(jī)工作時(shí)，構(gòu)不成閉合圖形（如圖8-11），可靠性差 8.4 GPS測量的作業(yè)模式測量的作業(yè)模式8 84 43 3 準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位 1作業(yè)方法 在測區(qū)選擇一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，安置接收機(jī)工連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；將另一臺(tái)流動(dòng)接收機(jī)先置于1號(hào)站（如圖8-12）觀測；在保持對(duì)所測衛(wèi)星連續(xù)跟蹤而不失鎖的情況下，將流動(dòng)接收機(jī)分別在2，3，4各點(diǎn)觀測數(shù)秒鐘。 2精度

31、基線的中誤差約為12cm 3應(yīng)用范圍 開闊地區(qū)的加密控制測量、工程測量及碎部測量及線路測量等。 4注意事項(xiàng) 應(yīng)確保在觀測時(shí)斷上有5顆以上衛(wèi)星可供觀測；流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)距離不超過20 km；觀測過程中流動(dòng)接收機(jī)不能失鎖，否則應(yīng)在失鎖的流動(dòng)點(diǎn)上延長觀測時(shí)間12min。8.4 GPS測量的作業(yè)模式測量的作業(yè)模式8.4.4 8.4.4 往返式重復(fù)設(shè)站往返式重復(fù)設(shè)站 1作業(yè)方法 建立一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)安置接收機(jī)連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；流動(dòng)接收機(jī)依次到每點(diǎn)觀測12min；1h后逆序返測各流動(dòng)點(diǎn)12min。設(shè)站布置如圖8-13所示。 2精度 相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的基線中誤差為5mm+1ppm.D。 3應(yīng)用范圍 控制測量及控制網(wǎng)

32、加密、取代導(dǎo)線測量及三角測量、工程測量機(jī)地籍測量。 4注意事項(xiàng) 流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)距離不超過15 km；基準(zhǔn)點(diǎn)上空開闊，能正常跟蹤3顆及以上衛(wèi)星。 8.4 GPS測量的作業(yè)模式測量的作業(yè)模式8.4.5 8.4.5 動(dòng)態(tài)定位動(dòng)態(tài)定位1作業(yè)方法 建立一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)安置接收機(jī)連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；流動(dòng)接收機(jī)先在出發(fā)點(diǎn)上靜態(tài)觀測數(shù)分鐘；然后流動(dòng)接收機(jī)從出發(fā)點(diǎn)開始連續(xù)運(yùn)動(dòng)；按指定的時(shí)間間隔自動(dòng)運(yùn)動(dòng)載體的實(shí)時(shí)位置。作業(yè)布置如圖8-14所示2精度 相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的瞬時(shí)點(diǎn)位精度12cm。3應(yīng)用范圍 精密測定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的軌跡、測定道路的中心線、剖面測量、航道測量等。4注意事項(xiàng) 需同步觀測5顆衛(wèi)星，其中至少4顆衛(wèi)星要連續(xù)跟蹤

33、；流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)距離不超過20 km。8.4 GPS測量的作業(yè)模式測量的作業(yè)模式846 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量的作業(yè)模式與應(yīng)用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量的作業(yè)模式與應(yīng)用1、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位技術(shù) 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（Real Time Kinematic-RTB）測量技術(shù)，是以載波相位觀測量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS（RTD GPS）測量技術(shù)，它是GPS測量技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)新突破。 2、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量的基本思想 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量的基本思想是：在基線上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)，對(duì)所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)地測量，并將其觀測數(shù)據(jù)，通過無線電傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過無線電接收設(shè)

34、備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對(duì)定位的原理，實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示用戶站的三維坐標(biāo)及其精度。 8.4 GPS測量的作業(yè)模式測量的作業(yè)模式2RTK作業(yè)模式與應(yīng)用 根據(jù)用戶的要求，目前實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量采用的作業(yè)模式，主要有： （1）快速靜態(tài)測量 這種方法可應(yīng)用于城市、礦山等區(qū)域性的控制測量，工程測量和地籍測量等。 該法定位精度可達(dá)12cm。 （2）準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測量 準(zhǔn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測量模式，通常主要應(yīng)用于地籍測量、碎部測量、路線測量和工程放樣等。 該法定位精度可達(dá)厘米級(jí)。 （3）動(dòng)態(tài)測量 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量模式，主要應(yīng)用于航空攝影測量和航空物探中采樣點(diǎn)的實(shí)時(shí)定位，航空測量，道路中線測量，以及運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的精度導(dǎo)航等。

35、該法定位精度可達(dá)厘米級(jí)。8.5 GPS向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)效率指標(biāo)可靠性指標(biāo)精度指標(biāo)8.58.5布設(shè)布設(shè)GPSGPS基線向量網(wǎng)時(shí)的設(shè)計(jì)指標(biāo)基線向量網(wǎng)時(shí)的設(shè)計(jì)指標(biāo)（1）效率指標(biāo) 效率指標(biāo)e：理論最少觀測期數(shù)與設(shè)計(jì)的觀測期數(shù)的比值。其中： 為理論最少觀測期數(shù)；理論最少觀測期數(shù) R為平均重復(fù)設(shè)站次數(shù)；m為接收機(jī)數(shù)；n為GPS網(wǎng)的點(diǎn)數(shù)； INT( )為湊整函數(shù)， 。 為設(shè)計(jì)觀測期數(shù)。 效率指標(biāo)來衡量某種網(wǎng)設(shè)計(jì)方案的效率，以及在采用某種布網(wǎng)方案作業(yè)時(shí)所需要的作業(yè)時(shí)間、消耗等。dsseminmins)INT(minmnRsxx )INT(ds（2）可靠性指標(biāo) GPS網(wǎng)的內(nèi)可靠性：指所布設(shè)的GPS網(wǎng)發(fā)現(xiàn)粗差的能力，即可發(fā)現(xiàn)的最小粗差的大小。 GPS網(wǎng)的外可靠性：指GPS網(wǎng)抵御粗差的能力，即未剔除的粗差對(duì)GPS網(wǎng)所造成的不良影響的大小。 整網(wǎng)的平