GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設計

1、百度文庫-讓每個人平等地提升自我GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設計1 GPS的基礎知識GPS是全世界定位系統(tǒng)(Global Positioning System)的英文縮寫，它是隨著現(xiàn)代化科學技術的進展而成 立的第一代精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)。本章主要介紹GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)進展的概況、特點、和GPS定位技術的 應用前景。全世界定位技術的概況全世界定位系統(tǒng)(Global Positioning System - GPS)是美國從本世紀70年代開始研制，歷時20年，耗 資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星 導航與定位系統(tǒng)。經近10年我國測繪等部門的利用表明

2、，GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯 著特點，博得廣大測繪工作者的信賴，并成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導 航和管制、地殼運動監(jiān)測、工程變形監(jiān)測、資源勘探、地球動力學等多種學科，從而給測繪領域帶來一場 深刻的技術革命。2全世界定位系統(tǒng)(Global Positioning System，縮寫GPS)是美國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)。是 在子午儀衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基礎上進展起來的，它采用了子午儀系統(tǒng)的成功經驗。和子午儀系統(tǒng)一樣，全世 界定位系統(tǒng)由空間部份、地面監(jiān)控部份和用戶接收機三大部份組成。按目前的方案，全世界定位系統(tǒng)的空間部份利用24顆高度約萬千米的衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座。21

3、+3顆 衛(wèi)星均為近圓形軌道，運行周期約為11小時58分，散布在六個軌道面上(每軌道面四顆)，軌道傾角為 55度。衛(wèi)星的散布使得在全世界的任何地方，任何時刻都可觀測到四顆以上的衛(wèi)星，并能維持良好定位解 算精度的幾何圖形(DOP)。這就提供了在時刻上持續(xù)的全世界導航能力。地面監(jiān)控部份包括四個監(jiān)控間、一個上行注入站和一個主控站。監(jiān)控站設有GPS用戶接收機、原子 鐘、搜集本地氣象數(shù)據(jù)的傳感器和進行數(shù)據(jù)初步處置的運算機。監(jiān)控站的主要任務是取得衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)并 將這些數(shù)據(jù)傳送至主控站。主控站設在范登堡空軍基地。它對地面監(jiān)控部實行全面控制。主控站主要任務 是搜集各監(jiān)控站對GPS衛(wèi)星的全數(shù)觀測數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)

4、計算每顆GPS衛(wèi)星的軌道和衛(wèi)星鐘更正值。 上行注入站也設在范登堡空軍基地。它的任務主如果在每顆衛(wèi)星運行至上空時把這種導航數(shù)據(jù)及主控站的 指令注入到衛(wèi)星。這種注入對每顆GPS衛(wèi)星天天進行一次，并在衛(wèi)星離開注入站作用范圍之前進行最后的 注入。百度文庫-讓每個人平等地提升自我全世界定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應用廣的特點，是迄今最好的導航定位系統(tǒng)。隨著全世界定位 系統(tǒng)的不斷改良，硬、軟件的不斷完善，應用領域正在不斷地開拓，目前已遍及國民經濟各類部門，并開 始慢慢深切人們的日常生活。GPS的特點相對于經典的測量技術來講，GPS定位技術主要有一下特點：.觀測站之間無需通視這一長處既可大大減少測量工作的經

5、費和時刻，同時也使點位的選擇變得加倍靈活。.定位精度高66實驗表明，目前在小于50km的基線上，其相對定位精度可達1X102X10 ，而在100500km-6-7的基線上可達1010 。隨著觀測技術與數(shù)據(jù)處置方式的改善，可望在大于1000km的距離上，相對定3位精度達到或優(yōu)于10 。.觀測時刻短隨著GPS系統(tǒng)的不段完善，目前20 E之內相對靜態(tài)定位，僅需1520分鐘；快速靜態(tài)相對定位中， 在流動站與基準站相距在15 E之內時，流動站觀測的時刻只需12分鐘；動態(tài)相對定位，動身時流動站 觀測12分鐘，然后可隨時定位，每站觀測進需幾秒。2.提供三維坐標.操作簡便.全天候作業(yè)因此，GPS定位技術的進展

6、是對經典測量技術的一次重大沖破。一方面，它使經典的測量理論與方式產生 了深刻的變革；另一方面，也進一步增強了測量學與其他學科之間的彼此滲透，從而增進了測繪科學技術 的現(xiàn)代化進展。GPS系統(tǒng)的應用前景-讓每個人平等地提升自我最初設計GPS的主要目的是用于導航、搜集情報等軍事 目的。但后來得應用開發(fā)表明，GPS不僅能夠達到上述 目的，而且用GPS衛(wèi)星信號能夠進行厘米級乃至毫米級 精度的靜態(tài)相對定位，米級至亞米級精度的動態(tài)定位，亞 米級至厘米級精度的速度測量何毫微秒級精度的時刻測 量。用GPS信號能夠進行海、陸、空、地的導航，導彈制導， 大地測量和工程測量的精密定位，時刻傳遞和速度測量 等。在測繪領

7、域，GPS定位定位技術已用于成立高精度 的大地測量控制網(wǎng)，測定地球動態(tài)參數(shù)；成立陸地及海洋大地測量基準，進行高精度海陸聯(lián)測及海洋測繪； 監(jiān)測地球板塊運動狀態(tài)和地殼形變；在工程測量方面，已成為成立城市與工程控制網(wǎng)的主要手腕；在精密 工程的變形監(jiān)測方面，它也發(fā)揮著及其重要的作用；同時GPS定位技術也用于測定航空航天攝影剎時相機 的位置，可在無地面控制或僅有少量地面控制點的情形下進行航測快速成圖，引發(fā)了地理信息系統(tǒng)及全世 界遙感監(jiān)測的技術革命。在日常生活方面事一個難以用數(shù)字預測的廣漠的領域，腕表式的GPS接收機，將成為旅游者的忠實導游。 GPS將像移動電話、傳真機、運算機互聯(lián)網(wǎng)對咱們生活的影響一樣，

8、人們的日常生活將離不開它。2相對定位原理及GPS網(wǎng)優(yōu)化設計簡述相對定位原理由于在GPS絕對定位（或單點定位）中，定位精度將受到衛(wèi)星軌道誤差、鐘差及信號傳播誤差等因素的影響， 雖然其中一些系統(tǒng)性誤差能夠通過模型加以減弱，但更正后的殘差仍是不可忽略的。GPS相對定位.也叫 差分GPS定位，是目前GPS測量中定位精度最高的定位方式，它普遍地應用于大地測量、精密工程測量、 地球動力學的研究及精密導航中。相對定位的概念:用兩臺接收機別離安置在基線的兩個端點，其位置靜止不動，同步觀測相同的4顆以上 GPS衛(wèi)星，肯定基線兩個端點在協(xié)議地球坐標系中的相對位置.這種定位模式稱為相對定位（見圖2-1）。 出于在測

9、量進程中，通過重復觀測取得了充分的多余觀測數(shù)據(jù)，從而改善了 GPS定位的精度。2GPS網(wǎng)優(yōu)化設計GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設計是實施GPS測量的基礎性工作，它是在網(wǎng)的精準性、靠得住性和經濟性方面，尋求 GPS控制網(wǎng)設計的最佳方案。按照GPS測量特點分析可知，GPS網(wǎng)需要以一個點的坐標為定位基準，而 此點的精度高低直接影響到網(wǎng)中各基線向量的精度和網(wǎng)的最終精度。同時由于GPS網(wǎng)的尺度含有系統(tǒng)誤差 和同地面網(wǎng)的尺度匹配問題，所以有必要提供精度較高的外部尺度基準。由于GPS網(wǎng)的精度與網(wǎng)的幾何圖形結構無關，且與觀測權相關甚小，而影響精度的主要因素是網(wǎng)中各 點發(fā)出基線的數(shù)量及基線的權陣。因此，提出了 GPS網(wǎng)形結

10、構強度優(yōu)化設計的概念，討論增加的基線數(shù)量、 時段數(shù)、點數(shù)對GPS網(wǎng)的精度、靠得住性、經濟效益的影響。同時，經典控制網(wǎng)中的三類優(yōu)化設計，即網(wǎng) 的加密和改良問題，對于GPS網(wǎng)來講，也就意味著網(wǎng)中增加一些點和觀測基線，故仍可將其歸結為對圖形 結構強度的優(yōu)化設計。綜上所述，GPS網(wǎng)的優(yōu)化設計主要歸結為兩類內容的設計：（1）GPS網(wǎng)基準化的優(yōu)化設計。3百度文庫-讓每個人平等地提升自我(2)GPS網(wǎng)圖形結構強度的優(yōu)化設計，其中包括：網(wǎng)的精度設計能力的靠得住性設計，網(wǎng)發(fā)覺系統(tǒng)差能力的強度設計。GPS控制網(wǎng)基準的優(yōu)化設計經典控制網(wǎng)的基準優(yōu)化設計是選擇一個外部配置，使得Q播達到必然的要求，而GPS網(wǎng)的基準優(yōu)化設

11、計主如果對坐標未知參數(shù)X進行的設計?；鶞蔬x取的不同將會對網(wǎng)的精度產生直接影響，其中包括GPS 網(wǎng)基線向量解中的位置基準的選擇，和GPS網(wǎng)轉換到地方坐標系所需的基準設計。另外，由于GPS尺度 往往存在系統(tǒng)誤差，因此應提出對GPS網(wǎng)尺度基準的優(yōu)化設計。.位置基準設計研究表明，GPS基線向量解算中作為位置基準的固定點誤差是引發(fā)基線誤差的一個重要因素，利用測 量時取得的單點定位值作為起算坐標，由于其誤差可達數(shù)十米以上，所以選用不同點的單點定位坐標值作 為固定點時，引發(fā)的基線向量差可達數(shù)厘米。因此，必需對網(wǎng)的位置基準進行優(yōu)化設計。.尺度基準設計雖然GPS觀測量本身已含有尺度信息，但由于GPS網(wǎng)的尺度含有

12、系統(tǒng)誤差，所以，還需要提供外部尺度 基準。GPS網(wǎng)的尺度系統(tǒng)誤差有兩個特點：一是隨時刻轉變，由于美國政府的SA政策，使廣播星歷誤差大大增 加，從而對基線帶來較大的尺度誤差；另一個隨區(qū)域轉變，由區(qū)域重力場模型不準確引發(fā)的重力攝動造成。 因此，如何有效地降低或消除這種尺度誤差，提供靠得住的尺度基準就是尺度基準優(yōu)化問題。其優(yōu)化有以 下幾種方案：(1)提供外部尺度基準。對于邊長小于50km的GPS網(wǎng)，可用較高精度的測距儀(10”或更高)測量23條基線邊，作為整網(wǎng)的尺度基準。對于大型長基線網(wǎng)，可采用SLR站的相對定位觀測值和VLBI基線作為 GPS網(wǎng)的尺度基準。(2)提供內部尺度基準。在無法提供外部尺度

13、基準的情形下，仍可采用GPS觀測值作為GPS網(wǎng)的尺度基 準，只是對作為尺度基準觀測量提出一些不同要求，其尺度基準設計如下。在GPS網(wǎng)當選一條長基線.對該基線盡可能多地長時刻、多次觀測，最后取多次觀測段所得的基線的平均 值，以其邊長作為網(wǎng)的尺度基準。由于它是不同時期的平均值，尺度誤差能夠抵消。因此，它的精度要比 網(wǎng)中其他短基線高得多，能夠作為尺度基準。以上討論了 GPS基線向量解其中位置基準和GPS尺度基準的選擇與優(yōu)化問題。另外，GPS功效轉換到地 面實用坐標系中，還存在一個轉換基準的選擇問題，此處再也不討論。GPS網(wǎng)的精度設計精度是用來衡量網(wǎng)的坐標參數(shù)估值受觀測偶然誤差影響程度的指標。網(wǎng)的精度

14、設計是按照偶然誤差的傳播 規(guī)律，依照必然的精度設計方式，分析網(wǎng)中各未知點平差后預期能達到的精度，這常被稱為網(wǎng)的統(tǒng)計強度4百度文庫-讓每個人平等地提升自我設計與分析。一般常常利用坐標的方差一一協(xié)方差陣來分析，也可用誤差橢圓（球）來描述坐標點的精度狀 況，或用點之間方位、距離和角度的標準差來概念。對于GPS網(wǎng)的精度要求，一般用網(wǎng)中點之間的距離誤差來表示。其精度與網(wǎng)的點位坐標無關，與觀測時刻 無明顯的相關性（整周模糊度一旦被肯定后），GPS網(wǎng)平差的法方程只與點間的基線數(shù)量有關，且基線向量 的三個坐標差分量之間又是相關的，因此，很難從數(shù)學的角度和實際應用動身，成立使未知數(shù)的協(xié)因數(shù)陣 逼近理想的準則矩陣

15、。所以，目前較為可行的方式是給出坐標的協(xié)出數(shù)陣的某種純量精度標準函數(shù)。設GPS 網(wǎng)有誤差方程V - I 3m 1 3m m m 11.A =戶產2式中. l、v別離為觀測向量和更正向量;X為坐標未知參數(shù)向量陣；P為觀測值權陣；P0為先驗方差因子（在設計階段取f =1）, m為觀測基線數(shù);n為待定點數(shù)。由最小二乘可得參數(shù)估值及其協(xié)因數(shù)陣：x(BT PSf1 BT P1優(yōu)化設計中常常利用的純量精度標準，按照其由匕小組成的函數(shù)形式的不同的可表示成不同的最優(yōu)純量精度標準函數(shù)。此刻最常常利用的是求匕田的軌跡，以次來表示純量精度。3大同礦區(qū)GPS控制網(wǎng)設計實例任務來源及工作量大同礦區(qū)為全國最大的煤炭企業(yè)大

16、同礦物局所屬，而且預測煤炭儲量豐碩,工業(yè)前景可觀?？墒窃摰V區(qū)原有 測量控制網(wǎng)為90年代成立，歷經十幾年的采礦影響,以為破壞及地貌轉變，使原有控制點大部份失去控制作 用，使得服務于日常生產的多項測量工作難以正常進行,遠遠不能知足礦山生產和工程建設的需要。因此，該 礦區(qū)急需成立新的測量控制網(wǎng)。該網(wǎng)不但要知足日常采礦生產需要，而且還要顧及遠景計劃及預測區(qū)，控制面積約600 KM2測量范圍（如 圖3-1）為：圖3-1已知點散布圖 東至：550km（大同礦區(qū)獨立坐標系）南至：4415km西至：534km北至：4439km測區(qū)概況 大同礦區(qū)位于山西省大同市西南，地跨大同、朔州兩市，地處東經112度53分一

17、113度12分，北緯39 度55分一40度零8分,距市區(qū)12。5千米，轄區(qū)與大同市南郊區(qū)交叉，總面積約90平方千米，號稱百 里礦區(qū)。區(qū)內為平緩的丘陵地貌，西南高，東北低。尖口山最高，標高米，口泉溝最低，標高米。境內主 要山脈有七峰山、雞爪山、大鐘山、馬武山等；主要河流有口泉河、十里河，均為季節(jié)性河流。該區(qū)廠礦 企業(yè)主要散布在口泉一黑流水（口泉溝），馬軍營一燕子山（云崗溝）兩條狹長的山溝里。通往礦區(qū)的鐵路有大同一王村、大同一燕子山兩條礦區(qū)專用線，各煤礦集運站都分散在兩條專用線周圍。 以橫穿礦區(qū)東西向的109國道、沿礦區(qū)東側穿行的南北向大運公路為骨干線，配以礦區(qū)內專用公路，交通 十分方便。礦區(qū)供水

18、水源以第四系潛水為主，現(xiàn)有大同市的白馬城水源地和時莊水源地，供水量嚴峻不足，需另找新 的水源。礦區(qū)電源主要來自大同市第一熱電廠和神頭電廠。百度文庫-讓每個人平等地提升自我礦區(qū)現(xiàn)有生產煤礦55處，其中國有重點煤礦18處，設計能力3645萬噸/年。截至1996年末，大同礦 區(qū)保有探明儲量386。43億噸，其中生產礦井保有儲量77。41億噸。礦區(qū)原有國家二等三角網(wǎng)8個，經野外踏勘，發(fā)覺有3個已明顯被破壞或受采動影響;現(xiàn)只有代家溝、孫家溝、 羊坊、懷仁、土臺山5個點的標石保留完好（如圖3-1）。設計采用的是比例尺為1： 10000的大同礦區(qū) 航攝地形圖。1989年航攝，1992年成圖，1994年縮編成

19、圖。地形圖采用1985國家高程基準，等高距 為5米。布網(wǎng)方案技術設計的依據(jù)與基準設計1）技術設計的依據(jù)2001年國家質量技術監(jiān)督局發(fā)布的 全世界定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（CH2001-92）。2）基準設計GPS測量取得的是GPS基線向量,它屬于WGS-84坐標系的三維坐標差，而實際需要的是國家坐標系或 地方獨立坐標系的坐標。因此需要結合測區(qū)概況和已有資料（圖3-1），進行GPS網(wǎng)的基準設計。按照大同礦區(qū)近期進展與遠景計劃相結合的戰(zhàn)略目標，依照現(xiàn)階段礦區(qū)建設的需要，采用大同礦區(qū)獨立坐 標系，中央子午線經度為11230,投影面與54北京坐標系相同而成立的坐標系統(tǒng)。方案設計的技術分析1）品級肯定按

20、照中華人民共和國測繪行業(yè)標準全世界定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程、煤礦測量規(guī)程和大同礦區(qū) 的具體情形，肯定該測區(qū)可成立D級GPS網(wǎng)10有關技術要求見表3-1：表3-1大體技術要求項目技術要求平均邊長（km）510a(mm)10b(mm)10最弱邊相對中誤差1/450002）技術設計I .時段設計按照規(guī)范對D級網(wǎng)的要求，采用快速靜態(tài)相對定位，時段長度按照邊長而定，具體時刻見表3-6。百度文庫-讓每個人平等地提升自我GPS網(wǎng)的時段設計有點連式、邊連式和網(wǎng)連式三種大體方式。點連式所組成的圖形幾何強度太弱；網(wǎng)連式 布網(wǎng)冗贅，工作量太大；邊連式布網(wǎng)有太多的非同步閉合條件，工作量適中。按照D級GPS網(wǎng)的要求咱

21、們采用邊點結合的混合式布網(wǎng)方式。II.觀測方式GPS網(wǎng)的觀測采用載波相位快速靜態(tài)相對定位模式,作業(yè)儀器采用4臺Timble5700雙頻GPS同意機，它 的標稱精度可達5 mm1ppm,知足精度要求。作業(yè)方式是:將GPS四套接收機設備別離安置在網(wǎng)中四邊 形的各個端點上，對基線邊同步觀測4顆衛(wèi)星。這種模型的特點是:觀測過的基線邊組成一個閉合圖形，便于 觀測功效的查驗，從而提高觀測功效的靠得住性和GPS網(wǎng)平差后的精度。聞GPS網(wǎng)的設計及施測方式1） GPS網(wǎng)的設計I .設計原則GPS網(wǎng)一般應采用獨立觀測邊組成閉合圖形，如三角形、多邊形或附合線路，以增加檢核條件，提高 網(wǎng)的靠得住性。GPS網(wǎng)作為測量控

22、制網(wǎng)，其相鄰點間基線向量的精度，應散布均勻。GPS網(wǎng)點應盡可能與原有地面控制點相結合。重合點一般很多于3個（不足時應聯(lián)測），且在網(wǎng)中散布 均勻，以靠得住地肯定GPS網(wǎng)與地面之間的轉換參數(shù)。GPS網(wǎng)點應考慮與水準點重合，而非重合點，一般應按照要求以水準測量（或相當精度的測量方式）進 行聯(lián)測，或在網(wǎng)中布設必然密度的水準聯(lián)測點。為了便于GPS的測量觀測和水準聯(lián)測，減少多路徑影響，GPS網(wǎng)點一般應設在視野開闊和交通便利的 地方。為了便于用經典方式聯(lián)測或擴展，可在GPS網(wǎng)點周圍布設一通視良好的方位點以成立聯(lián)測方向，方向點 與觀測站距離一般應大于300米。GPS網(wǎng)必需由非同步獨立觀測邊組成若干個閉合環(huán)或附

23、和線路。各級GPS網(wǎng)中每一個閉合環(huán)或附和線 路中的邊數(shù)應符合表3-2的規(guī)定。表3-2 最簡獨立閉合環(huán)或附和線路邊數(shù)的規(guī)定7級別ABCDE閉合環(huán)或附和線路的邊數(shù)56682網(wǎng)的效率指標概念如下：%二說1 臬昌=臬/ 二用/占洪嚴二%父內 式中，的是理論設計效率/之是實際效率，e是總效率。按照以上公式，可計算出方案一的靠得住性為：口 1=, % =1,e=方案二的靠得住性為：% =1,e=11百度文庫-讓每個人平等地提升自我顯然,方案二的靠得住性例如案一略好。從以上分析能夠看出，方案二例如案一花費少，技術指標相差不大，精度都能知足要求，所消耗的人力、物力、 財力、時刻都例如案一少，所以，方案二例如案

24、一要優(yōu)，故本設計選擇方案二。所選方案的精度分析 按照所選方案的獨立基線邊組成的GPS網(wǎng)成圖（圖3-4），統(tǒng)計出該網(wǎng)中有38個控制點，其中5個為已知;57 條基線。圖3-4選定方案的獨立基線邊組成的GPS網(wǎng)GPS控制網(wǎng)設計時，能夠在WGS84坐標系統(tǒng)下進行控制點三維精度估算，然后應用精度轉換公式轉換到 二維，也能夠直接估算控制點的二維精度。在這里咱們用直接估算控制點二維精度的方式。設有二維基線向量觀測值33個，分1，其相應的誤差方程式系數(shù)陣為By = (0.A Q-E 0,與QA 0) 11+ 112百度文庫-讓每個人平等地提升自我式中口與1是單位矩陣，對應于第式中口與1是單位矩陣，對應于第i點

25、未知數(shù) 零。和第j點未知數(shù)，其余未知數(shù)前的系數(shù)為二維基線向量觀測值的的權陣，能夠按照GPS接收機的標稱精度求得，具體方式為按照標稱精度計算GPS按照標稱精度計算GPS的邊長方差其計算公式為式中a ,b別離是GPS接收機邊長測量固定誤差和比例誤差因子，s是基線長度。因為：Ax = 5 *ccs aAy = *sin cu因為在GPS測量中，方向誤差主如果由點位誤差引發(fā)的，所以在這里咱們把方位誤差忽略不計，則有微分關 系式dAx =(4)dAy = sin o; *ds(4)按照協(xié)方差傳播律，可求得基線向量觀測值的協(xié)方差陣:8,口*111/C0O1非汕生冰awe水mJ 辿。紀*mJ/式中，61是基

26、線近似坐標方位角，(3)到(6)式省略了下標、ij。m； = f+(h*4)口設單位權方差為4km，則0，本設計所用的GPS的標稱精度為5 mm1ppm，則“為41。因此基線的權為達二喏,41屹以557 5713百度文庫-讓每個人平等地提升自我B- - P- -有了誤差方程式和，就可以夠組成法方程子陣N =btpb 66 66未知數(shù)的方差陣為按照 田能夠計算各待定點的坐標中誤差和點位中誤差，見表3-4:表3-4 GPS網(wǎng)精度估算功效表點號坐標中誤差（mm）點位中誤差（mm）點號坐標中誤差（mm）點位中誤差（mm）1X20Xyy2X21XYY3X22XYY4X0023Xy0y5x24xyy6X2

27、5Xyy7X26XYY8X27XYY9X28Xyy10 x29x00yy011X30X00yy012X31XYY14百度文庫-讓每個人平等地提升自我13X32XYY14X0033Xy0y15x34xyy16X35Xyy17X36XYY18X37XYY19X38X00yy0該表中帶邊框的點號為已知點，從表中咱們能夠看出，該網(wǎng)的最大點位誤差發(fā)生在12號點上，中誤差為; 最小點位誤差發(fā)生在36號點上，中誤差為。這里的點位誤差偏小，分析其原因是，這里咱們沒有考慮已 知點的點位誤差。選點與埋標選點由于GPS測量觀測站之間不必然要求彼此通視，而且網(wǎng)的圖形結構也比較靈活,所以選點工作比常規(guī)控制測 量的選點要

28、簡便。但由于點位的選擇對于保證觀測工作的順利進行和保證測量結果的靠得住性有著重要的 意義，所以在選點工作開始前，除搜集和了解有關測區(qū)的地理情形,決定其適宜的點位外，選點工作還應遵守 以下原則：1點位應設在易于安裝同意設備、視野開闊的較高點上；2點位目標要顯著，視場周圍15。以上不該有障礙物,以減小GPS信號被遮擋或被障礙物吸收；3點位應遠離大功率無線電發(fā)射源（如電臺、微波站等），其距離不小于200m;遠離高壓輸電線和微波無線 電信號傳送通道，其距離不得小于50m。以避免電磁場對GPS信號的干擾；4點位周圍不該有大面積水域或不該有強烈干擾衛(wèi)星信號同意的物體,以減弱多路徑效應的影響；5點位應選在交

29、通方便，有利于其他觀測手腕擴展與聯(lián)測的地方；6地面基礎穩(wěn)固，易于點的保留；7選點人員應按技術設計進行踏勘;在實地按要求選定點位。當利用舊點時，應對舊點的穩(wěn)固性、完好性， 和覘標是不是安全、可用性進行檢查,符合要求方可利用。15百度文庫-讓每個人平等地提升自我標志埋設GPS網(wǎng)點應埋設具有中心標志的標石，以精準標志點位。點的 標石和標志必需穩(wěn)固、牢固以利長久保留和利用(如圖3-5)。 在基巖露頭地域，也可直接在基巖嵌入金屬標志。每一個點位 標石埋設結束后，應按表3-5填寫點的記錄，并提交以下資料:AO(1)點的記錄。AO(2)GPS網(wǎng)的選點網(wǎng)圖。(3) 土地占用批準文件與測量標志委托保管書。(4)

30、選點與埋石匠作技術總結。點名應向本地政府部門或群眾進行調查后肯定，一般取村名、山崗名、地名、單位名。利用原有舊點時， 點名不宜更改，點號編排(碼)應便于運算機計算。表3-5 GPS點點之記日期： 年 月曰記錄者：繪圖者：校對者：點 名 及 種 類GPS點點土質號相鄰點(名、號、 里程、通視否)標石說明(單、 雙層、類型)舊 點舊點名所在地交通路線所在圖幅號概略位置X丫LB16百度文庫-讓每個人平等地提升自我外業(yè)觀測外業(yè)作業(yè)原則進行GPS控制測量作業(yè)設計時，一方面要考慮經濟問題，目的在于縮短野外作業(yè)時刻，節(jié)約資金，使測量 費用指標達到最優(yōu)。另一方面，要有較多的多余觀測，以提高觀測功效的精度和靠得

31、住性。同時還必需考 慮各待測點的點位精度的均勻性和各觀測時段的獨立性?；谶@些因素，咱們的作業(yè)設計原則是：a GPS網(wǎng)中各待測點的設站次數(shù)應相同；b優(yōu)先測量點間距離較近的點，同時沿最短距離欠站；c應該聯(lián)測相距較遠的高品級已知點；d GPS網(wǎng)中各待測點每次重復設站都利用不同的同意機。觀測時段的選擇GPS衛(wèi)星的觀測是待GPS衛(wèi)星離開地平線必然的角度才開始的，高度角愈小，愈有利于減小三維位置圖 形強度因子-PDOP值。但衛(wèi)星高度角愈小，對流層影響愈顯著，測量誤差隨之增大?？傊鬚DOP值 愈大，說明觀測條件愈差。因此，要按如實際情形選定最佳值。GPS定位精度與能同步跟蹤的衛(wèi)星數(shù)有相 當重要的作用，

32、若接收機有觀測到五顆衛(wèi)星以上的能力，就可以把所有可能觀測到的衛(wèi)星都鎖定進行跟蹤 觀測。雖然GPS衛(wèi)星星座共計24顆（其中21顆為可用于導航的衛(wèi)星，3顆為活動的備用衛(wèi)星），在地球 表面上任何地址、任何時刻，在高度角15以上都可同時觀測到6顆衛(wèi)星。但對于一些接收條件差，基線17百度文庫-讓每個人平等地提升自我向量相對較長的基線，如何保證同步跟蹤衛(wèi)星數(shù)，就需要分析星歷預報與實地結合的原理選定最佳觀測時 段，以確保工作順利進行，減少作業(yè)返工量。大同礦區(qū)星歷預報如下（圖3-6）:在選擇最佳時段時盡可能避開衛(wèi)星頻繁起落時段，圖表分析得知在9:30至10:00、4:45至5:30之間頻 繁的起落，雖能保證衛(wèi)

33、星數(shù)，但很難長時刻鎖定衛(wèi)星；另外在8:00至9:30衛(wèi)星數(shù)不足4顆。這在觀測 條件差的測站就很難保證精度，因此應盡可能避開;按照星歷預報的圖表分析得知在5:00至8:00、10:00 至16:30時刻段能保證穩(wěn)固地5顆以上衛(wèi)星數(shù)，對于一天的作業(yè)而言也便于開展LOCAL TIME- -S.0 9島 由需 直總-00國 - 一耳后*LOCAL TIME- -S.0 9島 由需 直總-00國 - 一耳后*閑 -盲 DE 1 -0a禽 口，昌-CHL 1 -OWL iigSL 占三 is-MEL -mfhl !曷二-d Eg電ob W6大同礦區(qū)：11兜40N圖3-6大同礦區(qū)星歷預報18百度文庫-讓每個人平等地提升自我工作。所以選定現(xiàn)在段為最佳觀測時，應充分利用。另外，還要與實地結合，按照礦區(qū)地形分析現(xiàn)在段衛(wèi)星 所處的方位，結合實際情形制定方案。外業(yè)作業(yè)方案（見表3-6）表3-6 GPS控制網(wǎng)外業(yè)觀測方案時段接受機編號最長基線（km）時段觀測長度（min）IIIIIIIV11