GPS-E级控制测量技术设计书

1、* 县城区 GPS-E级控制测量技术设计书* 县城区 GPS-E级控制测量技术设计书测绘任务承担单位（盖章） ：设计负责人：审核意见：主要设计人：审 核 人：年月日年月日批准单位或部门（盖章） ：审批意见：审 批 人：年月日目录一、项目及任务概况 1二、采用任意带坐标的建议 1三、作业依据 1四、已有资料的分析与利用 2五、主要技术指标 2六、GPS-E 级网选点埋石及布网要求 2七、 GPS-E 级网观测 4八、 GPS 网的数据处理 6九、四等水准测量 8十、成果验收 10十、上交资料 10附件一：点之记模板 1.1.附件二：水准仪 I 角检校表格 12GPS-E级控制测量项目技术设计书*

2、 县城区 GPS-E级控制测量技术设计书一、项目及任务概况为加强土地管理和满足城镇规划建设的需要， 受*县国土资源局委托， 由* 信息技 术有公司承接 * 县城区 GPS-E级控制测量任务，现根据国家和省有关技术规范 、规 程制定本技术设计书。* 县，广东省梅州市辖县，革命老区县，地处广东省东北部，韩江上游，是粤东丘 陵地带的一部分。测区位于 * 城区和城区周边水寨、河东、横陂、转水四镇，施测范围 由甲方具体划定 （详见下图） ，面积约 189 平方公里，根据要求施测 GPS-E级控制点约 32 个。二、采用任意带坐标的建议从* 县城所处的地理坐标位置（ 11534-115 42）来看，正好落

3、在高斯正形 投影 3带中央子午线为 117的 39带西边缘，基本上位于 114（38带）与 117（39 带）的相交处（ 11530），测区偏离中央子午线西向约 140KM，其长度变形值很大， 按理论计算，长度变形约为 27.2CM/KM。根据城市测量规范 CJJ82011 规定，当长 度变形值大于 2.5CM/KM时，可采用高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统，投影面 可采用城市平均高程面。为确保测区的成图成果质量， 也为用图单位在征地、放桩等工 程测量中有精度保证， 做到平面控制点坐标反算的边长与实量边长尽可能相符， 建意测 区采用高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统（ 80 西安坐标系）

4、，将中央子午线通过 * 县城，定为：11545。如本测区所测图幅与原测图幅在技术上有矛盾 , 可通过平移 的办法处理。以上建议供参考，否测按不予边长变形的考虑进行实测。三、作业依据GB/T 18314-2009CJJ/T 73-2010CJJ/T 8-20111. 全球定位系统（ GPS）测量规范2. 卫星定位城市测量技术规范3. 城市测量规范* 城区 GPS-E级控制测量项目技术设计书4. 国家三、四等水准测量规范5. 数字测绘成果质量检查与验收6. 本项目的技术设计书GB/T 12898-2009GB/T 18316-2008四、已有资料的分析与利用1. 平面控制资料测区内及周边地区有原国

5、家大地点和军控点，为 控制测量平面起算点。2. 高程控制资料1980 年西安坐标系，可作为本次在测区内及周边地区已有原测高等级水准点，为1985 国家高程基准，可作为水准测量的起算点五、主要技术指标(1) 平面坐标系统：采用 1980西安坐标系 ,中央子午线为 11545(2) 高程系统：采用 1985 国家高程基准。(3) 测量精度：本次 GPS测量其精度不低于表 1 的要求。表 1：E 级 GPS测量的精度要求级 别a(mm)b（110-6）相邻点间 平均距离(km)最弱边 相对中误差最弱点点位 中误差 (cm)闭合环或 附合路线 边数E10531/45000 5.010注： a为固定误差

6、 (mm)；b为比例误差系数 (mm/km)六、GPS-E级网选点埋石及布网要求1. E 级控制点编号E级 GPS控制点的编号以等级 E为字头，后续 2位自然数顺序编号，并保持编号的 连续性，不得重号。如 GE01、GE02。2. 选点的技术要求(1) 应便于安装接收设备和操作， 视野开阔，视场内障碍物高度角不宜超过 15(2) 远离大功率无线电发射源(如电视台，电台、微波站等) ，其距离不得小于 200m；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不应小于50m。技术设计书* 城区 GPS-E级控制测量项目(3) 附近不应有强烈反射卫星信号的物体(如大型建筑物等) 。(4) 交通方便，并

7、有利于其他测量手段扩展和联测。(5) 地面基础稳固，易于标石的长期保存，并应有利于安全作业。(6) 充分利用符合要求的已有控制点，并应在点之记中注明。(7) 选站时应尽可能使测站附近的局部环境(地形、地貌、植被等)与周围的大 环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。3. 标石的规格(1) 普通混凝土标石E级 GPS点一般需要埋设普通混凝土标石。普通混凝土标石的标石顶面中心安 置中心标志。 E 级 GPS点标石规格为：上部 12cm 12cm，底部为 20cm20cm，高 60cm。普通混凝土标石的规格详见图 1：(2) 建筑物上标志 当地面上不宜选点埋石的时候，可以在坚固的建筑物房顶设置楼顶

8、标志。楼顶 标志规格为：上部 20cm20cm，底部为 30cm30cm，高 15cm。建筑物上的标石严 禁在隔热板上、沥清面上浇灌，衔接处要打毛，并清理干净，以确保将两层面牢固 连接。建筑物上标志规格详见图 2：(3) 路面凿刻标志当地面上有稳固且能长久保存的坚硬路面时， E 级 GPS点也可设置路面凿刻标 志。标志规格为： 25cm25cm的方框。现场进行凿刻，将 GPS点中心标志(不锈钢 钉)从方框中心钉入，要确保牢固。路面凿刻标志规格详见图 3：图2图3图1普通混凝土标石规格单位 :CM楼顶标规格单位 :CM路面凿刻标志的规格单位 :CM技术设计书* 城区 GPS-E级控制测量项目(4

9、) 标石面整饰详见图 4:4. 布网要求(1) GPS网观测方法采用多个同步观测环为基本组成的网观测模式。 其同步环之 间，应以边连接或点连接的方式进行网的构建。 E级 GPS网最简异步观测环或附合 线路中的边数不应超过 10 条。(2) E级 GPS控制网平面应联测高等级控制点不少于 3 点。(3) 选取 30%左右的 E 级点进行四等水准联测，作为控制网高程拟合的起算点， 联测的 E 级点要求分布均匀，能够控制整个范围。七、GPS-E级网观测GPS 作业时应采用静态模式 ( 常规静态或快速静态 )观测。1. 接收机的选用E级 GPS网测量采用的 GPS接收机的选用按表 2规定执行。表 2：

10、 E 级 GPS网测量采用的 GPS接收机性能等级E级单频/ 双频双频观测量至少有L1 载波相位同步观测接收机数3* 城区 GPS-E级控制测量项目技术设计书注： GPS接收机应满足：其标称精度优于( 10mm+5 10 -6d)。2. GPS网观测基本技术要求GPS-E级网观测应遵照下表 3 的相关指标执行。表 3： GPS-E 级网观测基本技术指标等级项目E级卫星截止高度角()15同时观测有效卫星数4有效观测卫星总数4观测时段数1.6时段长度40min数据采样间隔 /s5153. 观测要求(1) 观测组必须执行调度计划，按规定的时间进行同步观测作业。当情况有变 化需修改调度计划时，非经作业

11、队负责人同意，观测组不得擅自更改计划。(2) 每点的观测作业均必须量取仪器高，于开机前后各一次，并记录于观测手 簿中，两次读数不应大于 3mm，并取平均值作为最后结果输入 GPS接收机中。 此外， 还需及时输入测站名等信息。(3) 观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防 止人和其它物体靠近天线，遮挡卫星信号。(4) 接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机；雷雨过境时应关机停 测，并取下天线，以防雷击。(5) 经检查所有规定作业项目均已全部完成，并符合要求，记录完整无误后方 可迁站。技术设计书* 城区 GPS-E级控制测量项目(6) 每日观测结束后，应及时将数据从

12、 GPS接收机转存到计算机上，确保观测 数据不丢失，并拷贝备份由专人保管。同时应进行当天的基线计算。接收机内所存 数据文件卸载到外存介质上时，不应进行剔除、删改或编辑。八、GPS网的数据处理1. 数据处理软件的选用本项目 GPS-E级控制网的基线解算及平差计算软件可采用 GPS随机商用软件。2. 基线向量解算基线解算的起算值：基线解算应以测区内的高等级控制点WGS-84坐标作为起算，基线解算要求一级往下一级传递 WGS-84坐标的原则，不允许对个别基线的解算采用精 度不够的单点定位结果作为基线解算的起算值， 提高 GPS观测基线的内符合精度。 基线 解算模型应采取双差固定解。3. 相邻点间弦长

13、精度GPS网中相邻点间弦长精度应按以下公式计算：a2 (b D)2式中 标准差(基线向量的弦长中误差 mm)；a 固定误差( mm)；b 比例误差系数( 1.0 10 6 )；D 相邻点间的距离 (km) 。本测区作业中 a、 b 的取值详见表4. 外业数据质量检核(1) E 级 GPS网同一时段观测值的数据剔除率不宜大于 10(2) E级 GPS网复测基线的长度较差 dS 应满足下式要求：dS 2 2(3) E 级 GPS网三边同步环闭合差不宜超过下列公式的要求：技术设计书* 城区 GPS-E级控制测量项目WZ 35WY35(4) D、E级 GPS网外业基线处理结果， 其独立闭合环或附合路线

14、坐标闭合差 WS 和各坐标分量闭合差( WX 、WY、WZ )应满足下列公式的要求：WX 3 nWY 3 nWZ 3 nWS 3 3n222 WS WX2 WY2 WZ2式中 WS 环闭合差；n 为闭合环边数。5. 基线向量网及平差(1) 基线向量组网和环检验 整网观测结束基线解算工作结束后， 可通过 GPS接收机随机商用软件进行组网 和环检验。可以舍弃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，但应保证舍弃基线后的独立环所含基线数 10，否则应重测该基线或有关同步 图形。(2) 无约束平差 当各项质量检验符合要求时，以所有独立基线组成闭合图形，以三维基线向量 及其相应方

15、差协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS-84系三维坐标作为起算依据，进行 GPS网的无约束平差，以检验空间向量网的内符合精度 , 再次检验组网基 线是否存在粗差。在无约束平差中，基线向量的改正数绝对值应满足下式要求：技术设计书* 城区 GPS-E级控制测量项目无约束平差中，基线向量的改正数绝对值( V X、V Y 、V Z )应满足如下条件：V X 3V Y 3V Z 3当超限时，可认为该基线或其附近存在粗差基线，应采用软件提供的分析功能 进行分析，找出粗差并予以剔除，或采取相应的补救措施，重新进行无约束平差， 直至符合上式要求。(3) 约束平差1980西安坐标系下的二维平面成果可以通过二维

16、约束平差方法得到。在无约束平差确定的有效观测基础上 , 固定联测的起算点平面坐标进行平面 网的二维约束平差，从而获得 1980 西安坐标系下的二维平面成果。约束平差中，基线向量改正数与经过剔除粗差后的无约束平差结果的同一基 线，相应改正数较差的绝对值( dV X、dV Y、dV Z )应满足如下要求： dV X 2 dV Y 2 dV Z 2当超限时，可认为作为起算的约束数据与 GPS网不兼容，应采取相应的方法和 补救措施对其进行改进，重新进行平差，直至符合上式要求。(4) 高程拟合GPS-E级控制网采用四等水准联测 30%左右的 E 级点作为该网高程拟合的起算 点，联测的 E 级点要求分布均

17、匀，能够控制整个范围。高程拟合采用二次曲面拟合 方法计算出各控制点高程，拟合计算应进行内符合和外符合检核计算，如检核数据 误差过大，应查明原因，改进拟合精度， 最终的高程拟合精度应满足高程精度要求。九、四等水准测量1. 水准测量主要技术要求8技术设计书* 城区 GPS-E级控制测量项目对于四等水准测量，每公里水准测量的偶然中误差 M 和全中误差 M w ，以及往返 测高差不符值与环线闭合差限差，不得超过表 4 规定的数值。表 4 水准测量的主要技术要求 单位 :mm等级偶然中误差 M全中误差 Mw测段、路线往返测 高差不符值附合路线或环线闭合差检测已测测 段高差之差四等510 20 K平原 :

18、 20 L 山区 : 25 L 30 R注：表中 K为路线或测段的长度， L 为附合路线(环线)的长度， R为检测测段长度，单位均以 km计 。当测段长度小于 1km时，K 按 1km计算。 山区指高程超过 1000 米或路线中最大高差超过 400 米的地区 四等水准观测的主要技术要求按表 5 执行。表 5 水准测量观测的主要技术要求等级视距 (m)前后视距差(m)前后视距累积差(m)红黑面读数差 (mm)黑红面所测高差之差(mm)四等1003 10 3.05.0注: L 为附合路线长度，以公里为单位2. 水准网观测单独的四等水准附合路线，长度应不超过 80 KM；环线周长应不超过 100KM；同级 网中结点间距应不超过 30KM。施测前应按照规范要求对所使用仪器和标尺进行检 验。四等水准的观测采用中丝读数法，直读视距，单程观测，观测顺序为后一后一前 一前，每测段的测站数应为偶数。观测间歇时，最好能在水准点上结束观测。否则， 应在最后一站选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置标尺的固定点，作为间歇点。 如无固定点可选择，则间歇前在最后两测站的转点处打入带有帽钉的木桩作为间歇 点。间歇后应对间歇点进行检测，符合要求后方可继续工作。四等水准观测采用电子手簿记录，各项限差均按