铁路工程卫星定位测TB100542010(J10082010).doc

tb100542010j10882010铁路工程卫星定位测量规范satellites positioning system survey specifications for railway engineering关于发布铁路工程卫星定位测量规范的通知铁建设2010107号铁路工程卫星定位测量规范（tb 100542010）经修订后现予发布（单行本另发），自2010年8月1日起施行。铁道部原发全球定位系统（gps）铁路测量规程（tb1005497）（铁建函199758号）同时废止。本规范由铁道部建设管理司负责解释，由铁路工程技术标准所、中国铁道出版社组织出版发行。中华人民共和国铁道部二一年七月十八日前 言本规范是根据“关于编制2006年铁路工程建设标准计划的通知”（铁建设函20051026号）的要求，在全球定位系统（gps）铁路测量规程（tb1005497）基础上修订而成的。本标准修订过程中，认真总结了多年来应用卫星定位技术进行铁路测量的实践经验，参考了国内相关技术标准，广泛征求了路内设计、施工及运营单位意见。本规范共分10章，主要内容：总则、术语、坐标系统和时间、控制网的精度分级和技术设计、选点与埋石、接收机及附属设备、观测、数据处理、成果资料及实时动态定位（rtk）测量。另有11个附录。本次修订的主要内容：1.适用于新建、改建铁路工程的卫星定位测量，增加了高速铁路及客运专线控制测量的技术规定。2.坐标系统中规定了利用卫星定位技术进行铁路工程测量时，需将wgs-84坐标转换成1980年西安坐标系或1954年北京坐标系或2000国家大地坐标系坐标，其中2000国家大地坐标系为国家测绘局最新发布的坐标系统。控制网基准设计应满足坐标系统的投影长度变形值的限值要求。3.铁路工程卫星定位测量分为一、二、三、四、五等控制网，列出了各等级控制网的精度指标和布设技术要求。4.增加了基线方位角中误差、约束点间的边长相对中误差、最弱边相对中误差等指标。增加了提交wgs-84三维无约束平差、2000国家大地坐标系三维约束平差结果的要求。5.规定了隧道施工控制网、桥梁施工控制网、航测外业控制测量等的技术设计，从设计基准、精度标准和控制要求等方面作了详细的规定。6.增加实时动态定位（rtk）测量一章，从坐标系统转换参数解算、rtk观测、定位放线与中桩测量、数字化测图与横断面测量、成果资料整理与提交等方面做出了规定。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。在执行本规范过程中，希望各使用单位注意积累资料，如发现有需要修改和补充之处，请及时将修改补充意见寄交中铁第一勘察设计院集团有限公司（西安市西影路2号，邮政编码：710043），并抄送铁道部经济规划研究院（北京市海淀区北峰窝路乙29号，邮政编码：100038），供今后修订时参考。本规范由铁道部建设管理司负责解释。主编单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司。参编单位：中铁工程设计咨询集团有限公司。主要起草人：陈光金、金立新、付宏平、冯威、张忠良、王国民、王卫东、陈文贵、陈新焕。主要审定人：卢建康、周全基、郭良浩、刘成龙、刘华、程昂、吴杭舜、李学仕、吴迪军、刘永中。1 总则1.0.1为统一铁路工程卫星定位测量技术要求，保证测量成果质量满足勘测设计、施工、运营维护各阶段的要求，制定本规范。1.0.2本规范适用于新建、改建铁路工程的卫星定位测量工作。1.0.3铁路工程卫星定位测量实施前，应根据项目特点、精度要求、测区及既有资料情况，进行控制网的技术设计。1.0.4铁路工程卫星定位测量接收机及附属设备应按规定进行定期检校，并应进行经常性的保养和维护工作，保证仪器设备工作状态正常。1.0.5铁路工程卫星定位测量必须严格按照有关保密规定，做好保密工作。1.0.6铁路工程卫星定位测量除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。2 术语2.0.1基线 baseline由同步观测的载波相位数据计算得两测量点间的向量。2.0.2观测时段 observation session测站上开始接受卫星信号到停止接收，连续观测的时间间隔称为观测时段，简称时段。2.0.3同步观测 simultaneous observation两台或两台以上接收机同时对一组卫星进行的观测。2.0.4同步观测环 simultaneous observation loop三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。2.0.5独立基线 independent baseline由独立观测时段所确定的基线称为独立基线。任意台接收机同步观测时，只有条基线为独立基线。2.0.6独立观测环 independent observation loop由非同步观测获得的独立基线向量构成的闭合环，简称独立观测环。2.0.7自由基线 free baseline不属于任何非同步图形闭合条件的基线。2.0.8广播星历 broadcast ephemeris卫星发播的无线电信号载有预报一定时间内卫星轨道参数的电文信号。2.0.9 精密星历 precise ephemeris利用全球或区域导航卫星跟踪站网确定的导航卫星精密轨道信息。2.0.10边连式 baseline connected method相邻两个同步图形之间有一条公共边相连。2.0.11网连式 network connected method相邻两个同步图形之间有两个以上公共点相连。2.0.12天线高 antenna height观测时接收机天线相位中心至测站中心标志面的高度。2.0.13数据剔除率 percentage of data rejection同一时段中，删除的观测值个数与获取的观测值总数的比值。2.0.14无约束平差 non-constrained adjustment在一个控制网中，不引入外部基准，或虽引入外部基准，但并不产生控制网非观测误差引起的变形和改正的平差方法。2.0.15约束平差 constrained adjustment在一个控制网中，引入外部基准，使控制网与外部基准强制吻合。2.0.16施工坐标系 construction coordinate system供工程建筑物施工放样用的一种平面直角坐标系，其中一个坐标轴与建筑物主轴线一致或平行，原点的坐标值可为假定值。2.0.17工程平均高程面 engineering mean height-level工程平均高程面是一个假想的平面，其高程等于工程的平均正常高程。常作为施工坐标系的基准面。2.0.18工程独立坐标系 independent coordinate system for engineering survey采用与1954年北京坐标系/1980年西安坐标系/2000国家大地坐标系/世界大地坐标系1984（wgs-84）的参考椭球面平行、与铁路工程平均高程面相切的椭球面为投影面的高斯正形投影任意带平面直角坐标系统。2.0.19实时动态定位（rtk） real time kinematicrtk是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，能够实时地提供测点在指定坐标系中的三维定位结果2.0.20参考站 reference station在一定的观测时间内，一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上，一直保持跟踪观测卫星，其余接收机在距这些测站的一定范围内流动设站作业，这些固定测站就称为参考站。2.0.21流动站 roving station在距参考站一定范围内流动作业的接收机所设立的测站。2.0.22数据链 data link messages数据链是在参考站通过无线电台实时地发送参考站的wgs-84坐标、载波相位观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态的无线电信号。2.0.23初始化 initialization初始化是指开始rtk测量前，在流动站上通过短时间的观测，准确地测定载波相位的整周模糊度的过程。2.0.24静态定位测量 static positioning通过在多个测站上进行若干时段同步观测，确定测站之间相对位置的定位测量。2.0.25 快速静态定位测量 rapid static positioning利用快速整周模糊度解算法原理所进行的静态定位测量。2.0.26观测单元 observation unit快速静态定位测量时，参考站从开始接收卫星信号至停止连续观测的时间段。2.0.27世界大地坐标系1984（wgs-84） world geodetic system 1984由美国国防部在wgs72相应的精密星历nswc-9z-2基础上，采用1980大地参考数和bih1984.0系统定向所建立的一种地心坐标系。2.0.28国际地球参考框架 itrf yy international terrestrial reference frame由国际地球自转服务局推荐的以国际参考子午面和国际参考极为定向基准，以iers yy天文常数为基础所定义的一种地球参考系和地心（地球）坐标系。2.0.29 2000国家大地坐标系 national geodetic coordinate system 20002000年颁布命名的以包括海洋和大气整个地球的质量中心为原点，以2000国家参考椭球为基准面，用以表示地面点位置的参考系。自2008年7月1日起启用。2.0.30 框架控制网 horizontal control points for basic frame network为满足高速铁路平面控制测量起算基准的要求，沿线路每50km左右建立的卫星定位测量控制网，作为全线（段）的平面坐标起算基准。3.坐标系统和时间3.0.1卫星定位测量采用广播星历时，坐标系应采用世界大地坐标系wgs-84.大地坐标系的地球椭球基本参数以及主要的几何和物理常数见本规范附录a。卫星定位测量采用精密星历时，坐标系应采用相应历元的国际地球参考框架itrf yy。当换算成大地坐标系时，可采用与wgs-84相同的地球椭球的基本参数以及主要的几何和物理常数。3.0.2当需要1980年西安坐标系或1954年北京坐标系或2000国家大地坐标系坐标时，应通过坐标转换求得，三个坐标系的参考椭球基本参数应符合附录a的规定。3.0.3需要施工坐标系或其他独立坐标系的坐标时，应具备下列技术参数：1 测区参考椭球及基本参数；2 测区中央子午线经度值；3 测区平均高程异常；4 工程或测区平均高程面的高程；5 起始点坐标和起始方位角；6 纵横坐标加常数。3.0.4卫星定位测量获取的测点大地高转换为1985国家高程基准时，可根据不同的精度要求，联测一定数量的等级水准点，用适当的数学模型推求。3.0.5卫星定位测量应采用协调世界时间（utc）记录，测量手薄可采用北京时间记录。4.控制网的精度分级和技术设计4.1控制网的精度分级4.1.1铁路工程卫星定位测量应按控制网精度划分为一、二、三、四、五等。4.1.2各等级控制网相邻点间基线长度中误差应按式（4.1.2）计算。式中基线长度中误差（mm）；固定误差（mm）；比例误差系数（mm/km）；相邻点距离（km）。4.1.3各等级网的精度指标应满足表4.1.3的要求。表4.1.3 卫星定位测量控制网的主要技术要求等级固定误差（mm）比例误差系数（mm/km）基线方位角中误差（）约束点间的边长相对中误差约束平差后最弱边边长相对中误差一等框架控制网1/2 000 000专用网0.91/500 0001/250 000二等1.31/250 0001/180 000三等1.71/180 0001/100 000四等2.01/100 0001/70 000五等3.01/70 0001/40 000注：当基线长度短于500m时，一、二、三等边长中误差应小于5mm，四等边长中误差应小于7.5mm，五等边长中误差应小于10mm。4.2布网设计基本规定4.2.1控制网应视其目的、精度、接收机数量、测区地形及交通状况，按照优化设计的原则进行设计。4.2.2控制网的设计应符合下列规定：1 精度设计应满足表4.1.3中相应等级的指标要求。2 基准设计应满足投影长度变形限值的要求。3 按式（4.2.2）计算的控制网平均可靠率应在0.250.5之间。桥梁控制网宜大于0.5。式中控制网中多余观测数；控制网中的总观测数。4.2.3控制网应由一个或若干个独立观测环构成。一、二、三、四等网应布设成三角形网或大地四边形网；五等网可采用导线环、附合路线或者包括这些布网形式的混合网。4.2.4控制网应布设成连续网。除边缘点外，一、二、三、四等网每点的连接方向不得少于3个；五等网每点的连接点不得少于2个。4.2.5控制网同步图形之间的连接应采用边连式或网连式。4.2.6在满足精度要求的前提下，可采用星形网的形式测量像控点。4.2.7控制网最简独立闭合环或附合路线边数应符合表4.2.7的规定。表4.2.7 最简独立环或附合路线边数等级一等二等三等四等五等闭合环或附合路线边数4.2.8控制网布设应考虑利用常规测量方法进行加密的需要，控制点至少与1个相邻点通视。4.2.9利用卫星定位测量技术进行高程测量时，应根据精度需要和测区地形起伏情况联测高程控制点。联测的高程控制点高程可用等级水准测量或与其精度相当的其他方法测定。4.3 线路工程控制网技术设计4.3.1线路工程控制网应采用分级布网的原则布设，控制点的密度、位置应根据控制网类型确定，并符合铁路工程测量规范（tb10101）、高速铁路工程测量规范（tb10601）、改建铁路工程测量规范（tb10105）、铁路工程摄影测量规范（tb10050）的有关规定。4.3.2线路工程控制网应沿线路方案布设，宜布设成由大地四边形或四边形组成的带状网。4.3.3基础平面网（cpi）应与框架网（cp0）点和国家高等级三角点联测。一般每50km左右联测一个国家高等级平面控制点，困难时，联测点的间距不宜大于100km。一个网联测国家高等级平面控制点的总数不得少于3个，特殊情况下不得少于2个。联测点宜在网中均匀分布。4.3.4线路方案附近国家高等级控制点、与施测网精度相当或者低一级的国家等级控制点宜尽量纳入观测网，作为坐标转换有效性的检查点。4.3.5勘测分界处应布设公用点对，并将附近的高等级控制点纳入相邻的控制网中。4.3.6控制网约束平差前，应对拟用作约束条件的国家网点的精度进行分析。当精度满足控制网基准的要求时，应直接利用或经改算后利用；当精度不能满足要求时，可选用国家网一个点的坐标和一条边的方位角作为控制网的起算数据。4.3.7铁路工程建设项目由多个单位分段进行卫星定位测量时，宜进行控制网整体平差。4.4 隧道施工控制网技术设计4.4.1隧道施工控制网的基准设计应满足下列要求：1 网的位置基准应由进口洞口投点的假定坐标来确定。假定坐标值的设定应使所有控制点的坐标值不出现负值。2 网的方位基准应由进、出口投点连线的方位角或者进口端切线上两个投点的方位角或者隧道内反向曲线、同向曲线的公切线上两个投点的方位角来确定，其值假定为。3 网的尺度基准应依据进、出口投点间基线向量投影至隧道内线路平均高程面的距离来确定。4.4.2洞外控制测量精度设计应根据隧道长度和表4.4.2横向贯通中误差限值，按式（4.4.2）估算联测边方位角的精度，并参考表4.1.3选定控制网精度等级，参考表6.1.1选定接收机类型，进行控制网的观测纲要设计。表4.4.2 隧道贯通误差规定项目横向贯通误差高程贯通误差相向开挖隧道长度（km）洞外贯通中误差（mm）3040455565758018式中联测边的方位精度（）；洞外控制测量引起横向贯通中误差（mm）；隧道长度（按设计长度加进、出口投点至洞口的距离，以mm计）；4.4.3洞外控制网的布网设计除执行本规范4.2节的规定外，还应满足以下要求：1 控制网应由进、出口子网，辅助导坑子网及子网间的联系网组成。每个子网的控制点不宜少于4个。其中，直线隧道应在洞外中线上设置1个以上洞口投点，曲线隧道应在切线（或公切线）上布设2个控制点。2 布设洞口控制点应考虑用常规测量方法检测、加密、恢复控制点和向洞内引测的需要，所有子网内的控制点之间宜互相通视。3 洞内、外测量联测边的两端控制点宜布置在基本等高的地方。联测边的边长宜大于500m，困难时，最短不得小于300m。联测边长度小于400m时，整网应提高一个等级观测。4.控制网宜布设成由三角形和大地四边形组成的混合网。子网间的联系网宜布设成大地四边形。进、出口洞口投点的连线应为直接观测边。5 控制网应采用静态测量模式观测。6 桥、隧相连地段应整体布网。控制长度应按位于中线上的首末2个控制点间的距离计算。4.5 桥梁施工控制网技术设计4.5.1桥梁施工控制网的基准设计应满足下列要求：1 网的位置基准宜由桥轴线始端控制点的假定坐标确定，宜取始端控制点的定测里程（始端点不是中线桩时，可由邻近的中线桩按定测精度传递获取）作为纵坐标值，横坐标值为0。2 网的方位基准宜由桥轴线上始、终两控制点连线的方位角或者曲线桥一端切线上两个控制点的方位角或者曲线桥两岸各一个控制点（这些控制点设在中线点或者已与中线点联测过里程的中线加点）连成长弦的方位角来确定，方位角假定为。3 控制网的尺度基准宜为投影至桥梁墩台平均高程面的尺度。尺度基准设计应采用卫星定位测量或精密光电测距的尺度。4.5.2桥梁施工控制网的精度设计应满足下列要求：1 桥轴线测量精度应根据桥式估算桥轴线长度测量中误差。2 控制网的最弱边边长相对中误差和最弱点坐标中误差应按施工放样精度要求最高的几何位置中心的容许误差计算。3 根据桥轴线测量的精度、最弱边边长相对中误差，按表4.1.3选择控制网等级，并根据表6.1.1确定使用的接收机类型。4.5.3桥梁控制测量除执行本规范4.2节的规定外，还应满足以下技术要求：1 控制网应能控制全桥（包括正桥和引桥）的长度和方向。引桥网与正桥网宜布设成整体网或以附加网方式布设。2 在正桥的轴线方向上，除桥位控制点外，每岸至少应设置12个方向控制点。桥轴线应设计为网的独立观测边。3 根据桥址附近地形情况，控制点应布设在两岸和桥轴线两侧，并应满足桥墩交会测量的要求。4 相邻控制点应相互通视，困难时每个点至少与2个控制点通视。5 控制网宜布设成以桥轴线为公共边，由多个大地四边形和三角形组成的复合网。4.5.4特殊桥梁工程的控制网应单独进行测量设计，测量精度应满足项目的要求。4.6 航测外业控制测量技术设计4.6.1航测外业控制网的位置基准、方位基准、尺度基准宜以国家高等级控制点为基准，应与线路工程控制网一致。4.6.2外业平面控制测量宜采用基础控制网和像控点两级布网。4.6.3基础控制网设计除执行本规范4.2节的规定外，还应满足铁路工程摄影测量规范（tb10050）的有关规定。4.6.4像控点测量应满足以下技术要求：1 像控点测量应以基础控制网点为基准布网施测。像控点的位置和高程可用采用快速静态或实时动态（rtk）模式测量。2 像控点至参考站的距离小于10km。快速静态的参考站应优先选用基础控制网点。当点位不适于观测时，也可选择合适的像控点作为参考站，相邻参考站应联测。3 像控点的高程，可以利用卫星定位测量的大地高信息，采用拟合法转换获取。4 采用分段拟合计算像控点高程时，区段间应有一定的公共点，其数量不得少于2个。相邻段公共点的高程较差应满足现行铁路工程摄影测量规范（tb10050）的有关规定。5 选点与埋石5.1 选点5.1.1选点准备工作应符合下列规定：1 收集并研究测区1:50 000或更大比例尺的地形图、既有的测量控制点、布网方案、线路平面图和纵断面图等资料。2 了解测区的交通、通信、供电、气象等资料。5.1.2点位选择应符合下列规定：1 点位应适合安置接收设备和便于操作。点位周围应具备视野开阔、对天空通视情况良好的条件，高度角15以上不得有成片障碍物阻挡卫星信号。2 点位至大功率无线电发射台（如电视塔、微波站等）的距离不宜小于200m，至高压输电线的距离不宜小于50m。特殊情况下不能满足距离要求时，应使用抗干扰性能强的接收机进行观测。3 点位的基础应坚实稳定，点位应易于保存，并便于利用常规测量方法扩展与联测。4 点位附近不得有强烈干扰卫星信号接收的物体。5 点位周边交通方便，应易于寻找和到达。5.1.3选点作业应符合下列规定：1 按要求在实地选择和标定点位。2 实地绘制点之记应符合附录b的规定。3 点位对空通视条件困难，障碍物阻挡卫星信号严重时，宜使用罗盘仪测绘点位环视图。4 当所选点位需进行高程联测时，应实地踏勘高程联测路线，提出观测建议。5 利用既有控制点时，应对旧点标石的稳定性、完好性及觇标的安全性逐一检查，符合要求方可利用；当觇标不能利用或影响卫星信号接收时，应提出观测建议。6 确定到达所选点位的交通方式、交通路线以及所需时间。5.2 埋石5.2.1卫星定位测量控制点均应埋设桩橛，其规格类型及埋设方法应符合铁道部现行有关标准规定。5.2.2埋石后应提交下列资料：1 点之记，环视图。2 选点网图。3 选点埋石工作总结，主要内容包括交通情况、交通路线、到达点位所需时间、高程联测方案、观测建议以及当地通讯、供电、生活条件等。6 接收机及附属设备6.1 接收机的选择6.1.1接收机可根据需要和对仪器的综合评估按表6.1.1的规定选择。表6.1.1 接收机的选择表级别一等二等三等四等五等仪器类型双频双频双频双频/单频双频/单频标称精度（mm）观测量载波相位载波相位载波相位载波相位载波相位同步接收机数注：为测量距离，以km计。6.2 接收设备的检验6.2.1新购置或经过维修的接收机必须进行全面检验。使用中的接收机应定期检验，检验合格后方可用于相应等级控制网的测量。6.2.2接收机的全面检验应包括一般检视、通电检验和测试检验以及附属设备的检验。6.2.3一般检视应符合下列规定：1 接收机及天线型号应正确，外观应良好。2 各部件和附件应齐全完好，需紧固的部件不得有松动和脱落。3 设备手册、后处理软件手册应齐全，软件必须有效。6.2.4通电检验应符合下列规定：1 信号灯工作正常。2 按键和显示系统工作应正常。3 应通过利用自测试命令进行的测试。4 接收机锁定卫星时间快慢、信噪比、信号失锁后重新锁定的时间以及rtk初始化时间等应符合厂方指标。6.2.5一般检视和通电检验完成后，应进行测试检验，其内容包括：1 采用超短基线法进行接收机内部噪声水平测试，并应符合附录c的规定。2 接收机天线相位中心稳定性检验，并应符合附录d的规定。3 接收机作业性能及不同测程精度指标测试，并应符合附录e的规定。6.2.6接收机附属设备的检验应符合下列规定：1 天线连接件、各种电缆的型号及接头应配套完好。2 基座光学对中器、天线或基座或单杆圆水准器、天线高量测杆的长度应进行检校。3 电池、充电器功能应完好。4 接收机数据传输接口配件、数据传输性能应正常。5 软件功能齐全，计算结果应包括相对定位坐标及其方差-协方差阵，网的边长、方位角及其精度等。新启用的软件需经试验、鉴定和业务主管部门批准。6.2.7接收设备检验项目和检定周期应符合表6.2.7的规定表6.2.7 接收设备检验项目表检定项目类别接收机一般检视接收机通电测设接收机内部噪声水平测试天线相位中心稳定性检验接收机作业性能及不同测程精度指标测试接收机附件的检验数据传输软件、数据处理软件性能测试注：1 代表新购置的和修理后的接收机的检定。2 代表使用中的接收机的定期检定。3 类项目的检定周期一般不超过一年。4 “”代表必检项目；“”代表可检可不检项目。6.3 接收机的维护6.3.1接收机应由专人保管。外业期间应派专人押运，并应采取防振、防潮、防晒和防尘措施。6.3.2接收机的接头和连接器应保持清洁，并定期用万用表进行导电检查。连接外接电源时，应检查电压是否正常。电池正负极严禁接反。6.3.3天线电缆不应有扭转，不得在硬度大的表面或粗糙表面上拖拉。天线电缆的性能应每半年检查一次。每次施测前应确认天线电缆、电源电缆工作是否正常。6.3.4作业结束应及时擦净水汽和灰尘，应存放在有软垫的仪器箱内。仪器箱应放置于通风良好的阴凉处，并注意防潮、防霉。当箱内防潮剂呈粉红色时，应及时更换。6.3.5接收机在室内存放期间，应每隔12月通电检查一次。电池应在充满电的状态下保存，保存期间应注意检查剩余电量，当放电快结束时，应及时充电。6.3.6严禁任意拆卸接收机的各部件，如发生故障，应作好记录并交专业人员维修或更换部件。6.3.7高空设置天线应采取加固措施；雷雨天气应有避雷设施或停止观测。7 观测7.1 观测基本技术要求7.1.1各级卫星定位测量的基本技术要求应符合表7.1.1的规定、表7.1.1 各级卫星定位测量作业的基本技术要求 等级项目一等二等三等四等五等框架控制网专用网静态测量卫星截止高度角()151515151515同时观测有效卫星数444444时段长度（min）30012090604540观测时段数42212121数据采样间隔（s）3010601060106010301030pdop或gdop6681010快速静态测量卫星截止高度角()1515有效卫星总数55观测时间（min）520520平均重复设站数1.51.5数据采样间隔（s）520520pdop（gdop）7(8)7(8)注：平均重复设站数1.5是指至少有50%的点设站2次。7.1.2铁路卫星定位测量应记录天气状况，对于有特殊需要的控制网应同时观测气象元素。气象元素的观测方法、要求及气象仪表的检定应符合现行的国家标准全球定位系统（gps）测量规范(gb/t18314-2009)的规定。7.1.3框架控制网各个观测时段应昼夜均匀分布，夜间观测时段数应不少于1个。每个观测时段不宜跨越北京时间早8点（gps时间0点）。7.2 观测计划编制7.2.1观测前应编制卫星可见性预报表。预报表应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测星组、最佳观测时间段、点位几何强度因子等内容。7.2.2编制预报表所用概略位置坐标应采用测区中心位置的经度和纬度；预报时间应选用作业期的中间时间；星历数据应在测区采集，星历龄期不超过20天，否则应重新采集一组新的星历数据。对长大干线，当作业期持续超过30天时，应按不同时间和地段分别编制预报表。7.2.3观测纲要应根据卫星可见性预报表、接收机台数、点位交通情况以及控制网网形进行设计，主要内容包括：1 选定测量模式。2 选择最佳星组。3 确定同步观测时段的起止时分，选定观测窗口。4 确定同步环和独立环。5 编制观测计划，填写下达作业调度命令，并应符合附录f的规定。6 依照实际作业进展情况，及时调整观测计划和调度命令。7.3 观测准备7.3.1各接收机或控制器应根据网的技术设计确定的作业模式，配置相同的预置参数。7.3.2外业观测前应对接收机附属设备进行下列测试或检校：1 检验和校正对中杆、基座、天线等设备的水准器和光学对中器。2 在相同基线上，对进行作业的不同类型接收机进行对比测试，超过限差的接收机不得使用。7.3.3出工前应检查电池容量是否满足作业的需要，接收机内存是否有充足的存储空间，仪器及附件是否携带齐全。7.4 观测7.4.1观测组必须遵守调度命令，按规定的时间同步观测同一组卫星。当不能按计划到达点位时，应及时通知其他各组，并经观测计划编制者同意，对时段作必要的调整，观测组不得擅自更改观测计划。7.4.2观测者到达测站后，应先安置好接收机，使其处于静止状态，应在关机状态下连接接收机、控制器、天线、数据链间的电缆。7.4.3一、二、三、四等网观测安装天线应利用脚架直接对中，对中误差应小于1mm；五等网观测可用带支架的对中杆对中，观测期间对中杆上的圆水准气泡必须居中。7.4.4天线定向标志宜指向正北方向，对于定向标志不明显的接收机天线，可预先设置标记，每次应按标记安置天线。7.4.5天线高应在每个时段观测前、后各量取一次，其较差小于2mm时取平均值。当较差超过2mm时，应查明原因，提出处理意见。天线高应根据仪器类型，量取至厂方指定的天线高部位，并应注明天线高的类型（斜距、垂距）。7.4.6接收机应在电源电缆、天线电缆等连接正确，接收机预置状态正常后启动并开始观测。7.4.7接收机（除单键接收机外）开始记录数据后，应及时将测站名、测站号、时段号、天线高等信息输入接收设备。观测过程中，应注意观察并记录卫星变化的升落时刻、各通道的信噪比、接收信号的类型和数量、卫星信号质量、存储器余量与电池余量等。对特殊的变化过程（如刮风、下雨等）、仪器显示的警告信息及处理情况等均应作必要的记录。卫星定位测量手薄中的内容应按附录g逐项填写。7.4.8一个时段的观测过程中严禁进行以下操作：关闭接收机重新启动；进行自测试（发现故障除外）；改变接收设备预置参数；改变天线位置；按关闭和删除文件功能键等。7.4.9观测员在作业期间不得擅自离开测站，应防止碰动仪器或使仪器受振动，防止行人和其他物体靠近天线遮挡卫星信号。7.4.10雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击。7.4.11观测记录应包括如下内容：1 接收机自动记录的信息包括：相位观测值及其对应的时间、卫星星历参数、测站和接收机初始信息（测站名、测站号、时段号、近似坐标及高程、天线及接收机编号、天线高）等。2 测量手薄的记录内容和格式应符合本规范附录g的规定。记录手薄中的记事项目应现场填写，不得事后补记。7.4.12经检查，调度命令已执行完毕、所有规定的作业项目已经完成并符合要求、记录和资料完整无误后方可迁站。7.4.13外业记录的管理应符合下列要求：1 当天的观测记录数据应及时录入计算机硬盘，并拷贝一式两份。数据文件备份时，不得进行任何剔除或删改，不得调用任何对数据实施重新加工组合的操作指令。2 测量手薄应按控制网装订成册，交内业验收。8 数据处理8.1基线解算与质量控制8.1.1外业观测结束后应及时进行观测数据的全面检查和质量分析。原始数据的检查和验收应符合下列要求：1 观测成果应符合调度命令和相应等级的测量作业技术要求。2 测量手薄记录项目应完整有效。8.1.2基线解算后外业数据的质量检核应符合下列要求：1 同一时段观测值的数据剔除率宜小于10%。2 基线解质量指标应符合处理软件的规定。3 采用单基线处理模式时，对于采用同一数学模型的基线解，其同步时段所组成的环应进行同步环闭合差检验。4 利用批处理软件处理的基线，当基线质量满足软件规定时，可不进行同步环检验。5 对采用不同数学模型的基线解，其同步时段组成的环应按独立环闭合差的要求检核。6 由若干条独立基线边组成的独立环或附合路线应进行闭合差检验。7 重复观测的基线应进行较差检验。8.1.3框架控制网的基线向量解算应使用适合长基线的高精度gps解算软件，利用精密星历，采用多基线模式进行解算。基线向量解算应满足下列要求：1 基线向量解算引入的起算点坐标位置基准应为国际地球参考框架(itrf)或igs国际地球参考框架下中的坐标成果，该坐标框架应与采用的精密星历坐标框架保持一致。起算点选用联测的igs参考站或国家a、b级gps点，其点位坐标精度应优小于0.1m。2 基线解算完成后，同一基线不同观测时段的基线向量及边长较差应满足式（8.1.31）的要求：式中按式（8.1.32）计算：其中同一基线的总观测时段数；时段号；各时段基线的某一坐标分量或边长；各时段基线的某一坐标分量或边长加权平局值；时段相应于分量的方差。3 由基线向量组成的独立（异步）闭合环或附合线路的各坐标分量闭合差应满足式（8.1.33）的要求：式中其中 时段号；闭合环或附合线路中的基线数；环线中第条基线分量的方差。环线全长闭合差应满足：式中环线中第条基线的方差协方差阵。8.1.4其他各级控制网基线解算可采用广播星历和一般商用软件进行。基线解算可采用多基线解或单基线解，快速静态定位宜以观测单元为单位进行解算。当基线长度大于30km或需要高精度处理时，宜采用精密星历和专用的计算软件。基线向量解算应满足下列要求：1 基线解算中每个同步图形应选定一个起算点。起算点应按连续跟踪站、已知点、单点定位结果的顺序选择。起算点的精度应不低于20m。2 控制网基线解算时，长度小于15km的基线应采用双差固定解；15km以上的基线可在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果；30km以上的基线宜采用三差解。快速静态模式测量的基线必须采用合格的双差固定解作为基线解算的最后结果。3 由基线处理结果计算的重复观测基线较差、同步环闭合差、独立环闭合差、附合路线闭合差应满足表8.1.4的规定。表8.1.4 基线质量检验限差检验项目限差要求坐标分量闭合差坐标分量闭合差坐标分量闭合差环线全长闭合差同步环独立环（附合路线）重复观测基线较差注：1 相应等级规定的精度，。当使用的接收机标称精度高于等级规定的值时，应采用接收机的标称精度计算。2 闭合环边数。当环由长短悬殊的边组成时，宜按边长和等级规定的精度计算每条边的，并按误差传播定律计算环闭合差的精度，以代替表中的计算环闭合差的限差。8.2 补测和重测8.2.1外业观测未按施测方案要求执行，存在缺测、漏测时应进行补测。8.2.2当检验发现基线质量不能满足表8.1.4的要求时，应对成果进行全面分析，对其中部分数据进行补测。必要时，全部数据应进行重测。补测或重测数据应按本规范8.1节的要求进行检验。8.2.3由于点位不符合测量要求，造成一个测站多次重测仍不能满足限差检核的，可按增选新点进行重测或舍弃该点。8.2.4对于不能通过本规范第8.3.2条检验的基线边应进行重测或补测。8.2.5在复测基线边长较差、同步环闭合差、独立环闭合差检验中超限的基线可舍弃，且不必进行该基线或与该基线有关的同步图形的重测，但应保证舍弃基线后的独立环所含基线数符合本规范表4.2.7的规定。同时，不得造成一个控制点不能与两条合格的独立基线相连接，否则应补测或重测该基线，或者重测有关同步图形。8.3 网平差8.3.1基线的质量检验符合要求后，应根据控制网技术设计方案，以所有独立基线构成控制网，进行无约束平差。8.3.2平差计算应进行如下检验：1 观测值的误差分布是否合理，检验是否存在粗差。若有粗差，应剔除该观测值，重新进行平差和检查，直至参加平差的观测值无粗差为止。无约束平差基线向量改正数的绝对值应符合式（8.3.2）的规定：2 wgs-84下的控制网最弱边方位角中误差和距离相对中误差应满足表4.1.3的规定。8.3.3无约束平差结束后，应提供各控制点在wgs-84下的三维坐标、基线向量及改正数以及精度信息。8.3.4框架网约束平差前，应进行外部数据处理质量检核。联测站点的已知坐标成果与无约束平差成果间差值的绝对值应小于0.2m，且由此计算的基线长度相对误差应小于。整体约束平差所采用的约束点应为igs参考站或国家a、b级gps点的2000国家大地坐标系的坐标成果，该坐标框架应与采用的精密星历坐标框架保持一致。起算点的坐标中误差应小于0.1m。8.3.5其他等级控制网所联测的国家控制点应进行可靠性和稳定性检验，并应符合下列规定：1 联测国家平面控制点的可靠性检验可采用边长比较法，其较差三等控制点间不应大于，四等控制点间不应大于。边长比较法检验国家三角点应符合附录h的规定。当联测点数量多于3个时，对控制点间构成的角度也应进行检核，其较差宜小于（为测角中误差，按国家三角点等级选取）。2 国家控制点检验也可采用其他方法，并应符合附录h的规定。8.3.6约束平差基线向量改正数与无约束平差的同名基线改正数的较差应符合式（8.3.5）的规定。不符合规定时，应删除误差较大的约束值，直至满足下式要求：8.3.7框架网约束平差结束应输出2000国家大地坐标系中各点的地心坐标和大地坐标、各基线向量平差值、各基线的坐标分量、改正数及其精度。其他等级网应输出国家2000大地坐标系、1954年北京坐标系或1980西安坐标系或工程独立坐标系的坐标、基线向量改正数、边长、方位角、转换参数及坐标中误差、方位角中误差、距离相对中误差及相邻点相对中误差。8.3.8隧道、桥梁控制网应采用wgs-84无约束评查结果计算施工坐标。进行无约束平差时，宜取工程始端轴线上的控制点作为wgs-84起算点，施工坐标可采用工程椭球直接投影法计算，并应符合附录j的规定。8.4 高程转换8.4.1中线桩、航测平高点、地形图根点等的高程测量可采用卫星定位高程测量法进行。5003500m河流的跨河水准测量采用卫星定位测量时，应按国家一、二等水准测量规范（gb/t 128972006）的规定执行。8.4.2高程转换应根据测区地形、测区形状、转换后高程精度等因素，选择分布合理的卫星定位测量和高程测量同测点，同测点的个数应多于拟合数学模型所需的个数。若已知高程点的密度不能满足要求时，应采用常规测量方法加密高程点。8.4.3线路控制带状测区可根据线路大致走向、同测点的分布，划分拟合区域，分段求取。相邻两区域交接处应有2个以上的重合点。当采用直线或曲线拟合时，卫星高程计算点到拟合区域首尾两个同测点连线的垂距不得大于1km，否则应重新划分拟合区域。每个拟合区域的线路长度宜控制在20km以内。当测区地形变化和似大地水准面变化都较平缓时，可适当放宽拟合区域的长度。8.4.4采用拟合法建立测区高程异常模型时，应对参与建模的同测点数据的可靠性进行检验，含有粗差的点不能采用。8.4.5高程拟合应选择多方案拟合，并用未参与建模的同测点检验拟合的效果，选择最佳拟合结果作为最终成果。拟合法进行高程转换按附录k计算。9 成果资料9.0.1卫星定位测量应形成如下成果资料：1 控制网技术设计书。2 控制测量成果书。9.0.2控制网技术设计书应包括下列主要内容：1 任务来源，工作量，测区概况，采用的技术标准。2 测区既有国家控制点、水准点及其他控制点资料情况，既有资料精度及可靠性评价和利用方案。3 不采用国家统一坐标系时既有国家控制点坐标的改化，控制网wgs-84坐标转换为国家统一坐标系坐标或者工程独立坐标系坐标的方法。4 控制网方案设计应由独立基线向量组成控制网图形，应包含既有国家控制点联测方案。5 设计控制网精度等级，标志埋设规格，观测的主要技术要求，数据处理的要求。6 作业中可能出现的问题及采取的处理措施以及注意事项。7 工作计划安排，参加测量作业的人员等。8 附件：既有资料成果表、控制网设计图。9.0.3控制测量成果书应包括如下内容：1测量说明：任务依据、工程概况、测区概况、测量日期、采用基准（坐标、高程）、作业技术标准、既有资料利用情况、技术设计执行情况、作业方法、测量精度、数据处理及质量检验情况、无约束平差中wgs-84起算点的三维坐标、约束平差中的基准点数据、独立坐标系的建立方法及相关参数（包括椭球的长、短半轴的计算方法）、新技术应用情况、对控制网的评价以及成果使用注意事项等。2 平面控制网图：控制网示意图和控制网布置图。控制网布置图应包括控制网范围内的地形、点位布设、线路方案、起讫里程、沿途主要地名、交通道路等。3 控制网成果：点名、平面坐标、坐标中误差、点位中误差、坐标方位角及精度、边长及精度等。隧道控制测量应提供隧道理论中线选择、施工数据推算成果、横向贯通误差预计以及对洞内控制测量的建议。桥梁控制测量应提供桥轴线的长度测量中误差、施工放样数据及测量建议等。4 2000国家大地坐标系三维约束平差结果。5 wgs-84三维无约束平差结果。6 控制点点之记。7 附表：包括同步环、独立环检验统计表、重复边检验表、国家控制点检验表，wgs-84及1