GPS静态测量应用技术ppt课件

1、第八章 GPS静态丈量运用技术GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网的布设网的布设GPS基线解算基线解算GPS网平差网平差内容引见内容引见GPS静态测量应用技术静态测量应用技术常用术语常用术语常用术语常用术语GPS静态测量应用技术静态测量应用技术常用术语常用术语 观测时段观测时段Session 测站上开场接纳卫星信号到停顿接纳，延续观测测站上开场接纳卫星信号到停顿接纳，延续观测的时间间隔称为观测时段，简称时段。的时间间隔称为观测时段，简称时段。 同步观测同步观测Simultaneous Observation 两台或两台以上接纳机同时对同一组卫星进展观两台或两台以上接纳机同时对同一组卫

2、星进展观测。测。 基线向量基线向量Baseline 对同步观测所采集的数据进展处置，所获得的同对同步观测所采集的数据进展处置，所获得的同步观测测站间的坐标差。步观测测站间的坐标差。 截止高度角截止高度角Cut-off Elevation 接纳机观测卫星的高度角限值，低于此限值的卫接纳机观测卫星的高度角限值，低于此限值的卫星不被观测。星不被观测。常用术语常用术语GPS静态测量应用技术静态测量应用技术 采样间隔采样间隔Interval 接纳机延续两个观测历元间的时间间隔。接纳机延续两个观测历元间的时间间隔。 独立基线独立基线Independent Baseline 由相互函数独立的差分观测值所确定

3、出的基线向由相互函数独立的差分观测值所确定出的基线向量。当某一时段有量。当某一时段有m台接纳机进展同步观测时，可台接纳机进展同步观测时，可得到得到m-1条独立基线。条独立基线。 同步观测环同步观测环Simultaneous Observation Loop 由三台或三台以上接纳机同步观测得到的基线向由三台或三台以上接纳机同步观测得到的基线向量构成的闭合环。量构成的闭合环。 独立观测环独立观测环Independent Observation Loop 由相互独立的基线所构成的闭合环。由相互独立的基线所构成的闭合环。 反复基线复测基线反复基线复测基线 具有两个时段以上同步观测结果的基线向量。具有两

4、个时段以上同步观测结果的基线向量。常用术语常用术语GPS静态测量应用技术静态测量应用技术第一部分第一部分 GPS GPS网的布设网的布设GPS网的布设网的布设GPS静态测量应用技术静态测量应用技术第一节第一节 GPS网网GPS网的布设网的布设 GPS网网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网网 GPS网是由网是由GPS基线向量所构成的一种网络。基线向量所构成的一种网络。GPS丈量丈量 GPS网网 GPS网网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术布设布设GPS网的目的网的目的 易于引入外部基准易于引入外部基准 基线向量无法提供位置基准，必需从外部引基线向量无法提供位置基准，必需从外部引入

5、入 构成网络，易于基准的传送构成网络，易于基准的传送 评定丈量成果的质量评定丈量成果的质量 提供检核条件闭合环、反复基线、附合道提供检核条件闭合环、反复基线、附合道路路 提高丈量成果的质量提高丈量成果的质量 探测、剔除粗差探测、剔除粗差 分配误差分配误差GPS网的布设网的布设 GPS网网 布设布设GPS网的目的网的目的GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网与常规网网与常规网 GPS网的优势网的优势 不需求通视不需求通视 运转与天气无关运转与天气无关 测站的选择与网络无关，因此测站可以设置测站的选择与网络无关，因此测站可以设置在任何需求的地方在任何需求的地方 不延续的运转不延续的运转 丈

6、量高效、迅速丈量高效、迅速 容易到达丈量精度要求容易到达丈量精度要求 可同时获得三维坐标可同时获得三维坐标GPS网的布设网的布设 GPS网网 GPS网与常规网网与常规网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网与常规网网与常规网 GPS网的优势网的优势 高效率对丈量方案和调度有更高的要求高效率对丈量方案和调度有更高的要求 不能容忍空中的妨碍物，因此不能用于地下、不能容忍空中的妨碍物，因此不能用于地下、植物下或建筑物下植物下或建筑物下 GPS通常只能满足特定的丈量需求通常只能满足特定的丈量需求 在短间隔超高精度运用中有一定限制在短间隔超高精度运用中有一定限制 无法为后续的非无法为后续的非GP

7、S丈量提供方位控制丈量提供方位控制 GPS的精度通常高于周围现有的控制的精度通常高于周围现有的控制 GPS设备的投资本钱较高设备的投资本钱较高GPS网的布设网的布设 GPS网网 GPS网与常规网网与常规网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网的分类网的分类 分类方法分类方法 根据用途划分根据用途划分 GPS网的分类网的分类 框架基准网框架基准网 大地控制网大地控制网 工程控制网工程控制网 测图控制网测图控制网 延续运转的参考站网延续运转的参考站网CORSGPS网的布设网的布设 GPS网网 GPS网与常规网网与常规网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术框架基准网框架基准网 覆盖范围覆盖

8、范围 全球、大陆或次大陆全球、大陆或次大陆 基准基准 地心基准地心基准 用途用途 建立、维持位置参考框架建立、维持位置参考框架 进展大范围的地壳运动监测进展大范围的地壳运动监测GPS网的布设网的布设 GPS网网 框架基准网框架基准网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术框架基准网框架基准网 特点特点 精度、可靠性要求高精度、可靠性要求高 反复或延续观测反复或延续观测 例例 IGS全球跟踪站网全球跟踪站网 中国地壳运动监测站网络中国地壳运动监测站网络 中国中国A级网级网 陆态网络陆态网络IGS全球跟踪站网全球跟踪站网GPS网的布设网的布设 GPS网网 框架基准网框架基准网GPS静态测量应用技术静

9、态测量应用技术大地控制网大地控制网 覆盖范围覆盖范围 国家、地域国家、地域 基准基准 参心系参心系 用途用途 大地控制大地控制 区域大地水准面精化区域大地水准面精化GPS网的布设网的布设 GPS网网 大地控制网大地控制网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术大地控制网大地控制网 特点特点 精度、可靠性要求较高精度、可靠性要求较高 复测周期长复测周期长 例例 中国国家高精度中国国家高精度GPS网网 各省市地方的控制网各省市地方的控制网中国国家高精度中国国家高精度GPS网网GPS网的布设网的布设 GPS网网 大地控制网大地控制网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术工程控制网工程控制网 覆盖范围覆

10、盖范围 工程施工区域工程施工区域 用途用途 工程放样、施工工程放样、施工 变形监测变形监测 GPS高程高程 基准基准 独立基准独立基准GPS网的布设网的布设 GPS网网 工程控制网工程控制网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术工程控制网工程控制网 特点特点 精度、可靠性要求随工程要求差别较大精度、可靠性要求随工程要求差别较大 变形监测网需多次复测变形监测网需多次复测 例例 各类工程控制网、滑坡监测网各类工程控制网、滑坡监测网GPS网的布设网的布设 GPS网网 大地控制网大地控制网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术测图控制网测图控制网 覆盖范围覆盖范围 测图区域测图区域 用途用途 图根控制

11、、航测像控点图根控制、航测像控点 基准基准 参心基准或独立基准参心基准或独立基准 特点特点 精度、可靠性要求低精度、可靠性要求低 例例 各类图根控制网、像控点网各类图根控制网、像控点网GPS网的布设网的布设 GPS网网 测图控制网测图控制网GPS静态测量应用技术静态测量应用技术延续运转的参考站网延续运转的参考站网CORS 覆盖范围覆盖范围 国家、地域国家、地域 用途用途 多用途多用途 基准基准 多基准多基准 特点特点 延续运转延续运转 例例 深圳延续运转卫星定位效力系统深圳延续运转卫星定位效力系统深圳延续运转卫星定位效力系统深圳延续运转卫星定位效力系统GPS网的布设网的布设 GPS网网 延续运

12、转的参考站网延续运转的参考站网CORSGPS静态测量应用技术静态测量应用技术第二节第二节 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程GPS静态测量应用技术静态测量应用技术建立建立GPS网的三个阶段网的三个阶段 测前测前 工程立项工程立项 方案设计方案设计 施工设计施工设计 测绘资料搜集整理测绘资料搜集整理 仪器检验、检定仪器检验、检定 踏勘、选点、埋石踏勘、选点、埋石GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 建立建立GPS网的三个阶段网的三个阶段GPS静态测量应用技术静态测量应用技术建立建立GPS网的三个阶

13、段网的三个阶段 测中测中 作业队进驻作业队进驻 卫星形状预告卫星形状预告 观测方案制定观测方案制定 作业调度及外业观测作业调度及外业观测 数据传输、转储、备份数据传输、转储、备份 基线解算及质量控制基线解算及质量控制 GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 建立建立GPS网的三个阶段网的三个阶段GPS静态测量应用技术静态测量应用技术建立建立GPS网的三个阶段网的三个阶段 测后测后 网平差数据处置、分析及质量控制网平差数据处置、分析及质量控制 整理成果、技术总结整理成果、技术总结 工程验收工程验收GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 建立建立GP

14、S网的三个阶段网的三个阶段GPS静态测量应用技术静态测量应用技术工程立项工程立项 实施方实施方 甲方、运用方甲方、运用方 目的目的 招标书、工程设计书招标书、工程设计书 内容内容 测区范围测区范围 工程用途、精度等级要求工程用途、精度等级要求 点位分布、数量要求点位分布、数量要求 提交成果的要求提交成果的要求 时限要求时限要求 投入经费投入经费GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 工程立项工程立项GPS静态测量应用技术静态测量应用技术施工技术设计施工技术设计 实施方实施方 乙方乙方 目的目的 施工技术设计书施工技术设计书 内容内容 作业方案作业方案施工设计书施工设计书

15、GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 施工技术设计施工技术设计GPS静态测量应用技术静态测量应用技术测绘资料搜集整理测绘资料搜集整理 实施方实施方 乙方乙方 目的目的 控制点成果控制点成果 水准资料水准资料 测区地形图测区地形图 内容内容 控制点坐标、点之记控制点坐标、点之记 水准点坐标、点之记水准点坐标、点之记 测区地形图测区地形图1:5万万 1:10万万GPS点之记点之记GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 测绘资料搜集整理测绘资料搜集整理GPS静态测量应用技术静态测量应用技术仪器检验、检定仪器检验、检定 实施方实施方 乙方、独立的权威仪

16、器检乙方、独立的权威仪器检定部门定部门 目的目的 仪器检定证书仪器检定证书 合格的仪器设备合格的仪器设备 内容内容 GPS接纳机的检定接纳机的检定P125-126 气候仪器的检定气候仪器的检定 其它设备的检验其它设备的检验检定证书检定证书GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 仪器检验、检定仪器检验、检定GPS静态测量应用技术静态测量应用技术踏勘、选点、埋石踏勘、选点、埋石 实施方实施方 乙方乙方 目的目的 设置丈量标志设置丈量标志 内容内容 测区实地踏勘、了解测区测区实地踏勘、了解测区情况情况 选点选点P134 埋设丈量标志埋设丈量标志 食宿、交通安排食宿、交通安排各

17、类埋石规范各类埋石规范GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 踏勘、选点、埋石踏勘、选点、埋石GPS静态测量应用技术静态测量应用技术作业队进驻作业队进驻 实施方实施方 乙方乙方 目的目的 整个作业队进驻测区整个作业队进驻测区 内容内容 建立营地建立营地 整个作业队进驻测区整个作业队进驻测区GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 作业队进驻作业队进驻GPS静态测量应用技术静态测量应用技术卫星形状预告卫星形状预告 实施方实施方 乙方作业指挥人员、技乙方作业指挥人员、技术人员术人员 目的目的 确定观测时段确定观测时段 内容内容 全天卫星数量的变化全天卫

18、星数量的变化P127 全天卫星图形全天卫星图形DOP值、值、天球图形状变化天球图形状变化DOP值随时间的变化图值随时间的变化图天球图天球图SkyplotGPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 卫星形状预告卫星形状预告GPS静态测量应用技术静态测量应用技术确定观测作业方案确定观测作业方案 实施方实施方 乙方作业指挥人员、技术乙方作业指挥人员、技术人员人员 目的目的 制定观测作业方案制定观测作业方案 内容内容 规划整体观测方案规划整体观测方案 组建作业组组建作业组 确定每天的外业观测方案确定每天的外业观测方案 向各作业组下达作业调度指向各作业组下达作业调度指令令作业调度表作

19、业调度表GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 确定观测作业方案确定观测作业方案GPS静态测量应用技术静态测量应用技术外业观测外业观测 实施方实施方 乙方外业作业组乙方外业作业组 目的目的 采集观测数据采集观测数据 内容内容 安顿观测仪器设备安顿观测仪器设备 读量取非读量取非GPS观测数据包括天线高、气候数观测数据包括天线高、气候数据等据等 保证仪器正常任务保证仪器正常任务 按时迁站按时迁站GPS外业观测外业观测GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 外业观测外业观测GPS静态测量应用技术静态测量应用技术数据传输、转储、备份数据传输、转储、备份

20、实施方实施方 乙方内业数据处置人员乙方内业数据处置人员 目的目的 获取、保管接纳机记录的观测数据获取、保管接纳机记录的观测数据 内容内容 接纳外业作业组上缴的观测记录接纳外业作业组上缴的观测记录 下载下载GPS接纳机的原始观测数据并备份接纳机的原始观测数据并备份 进展必要的格式转换进展必要的格式转换GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 数据传输、转储、备份数据传输、转储、备份GPS静态测量应用技术静态测量应用技术基线处置与质量控制基线处置与质量控制 实施方实施方 乙方内业数据处置乙方内业数据处置人员人员 目的目的 获取合格的基线向量获取合格的基线向量 内容内容 基线处

21、置解算基线处置解算 基线质量评价基线质量评价 基线质量改善基线质量改善数据处置数据处置GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 基线处置与质量控制基线处置与质量控制GPS静态测量应用技术静态测量应用技术结果分析网平差与质量控制结果分析网平差与质量控制 实施方实施方 乙方内业数据处置人员乙方内业数据处置人员 目的目的 获得最终数据处置结果坐标、高程获得最终数据处置结果坐标、高程 内容内容 GPS基线向量网的平差、坐标系的转换基线向量网的平差、坐标系的转换 高程拟合高程拟合 网平差结果质量评价与改善网平差结果质量评价与改善GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的

22、任务流程 结果分析网平差与质量控制结果分析网平差与质量控制GPS静态测量应用技术静态测量应用技术整理成果、技术总结整理成果、技术总结 实施方实施方 乙方技术担任人、内业数据处置人员乙方技术担任人、内业数据处置人员 目的目的 按要求需求提交的成果、报告按要求需求提交的成果、报告 内容内容 选点图、点之记选点图、点之记 原始记录、观测数据原始记录、观测数据 基线处置结果及质量检核结果基线处置结果及质量检核结果 网平差处置成果及质量检核结果网平差处置成果及质量检核结果 其它结果其它结果 技术总结报告技术总结报告GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 整理成果、技术总结整理成果

23、、技术总结GPS静态测量应用技术静态测量应用技术工程验收工程验收 实施方实施方 甲方、工程监理甲方、工程监理 目的目的 对丈量成果进展验收对丈量成果进展验收 内容内容 对工程进展的各个环节及提交的成果、报告对工程进展的各个环节及提交的成果、报告进展检查验收进展检查验收 编写验收报告编写验收报告GPS丈量丈量 建立建立GPS控制网的任务流程控制网的任务流程 工程验收工程验收GPS静态测量应用技术静态测量应用技术第三节第三节 GPS网的设计网的设计GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网布设的内容网布设的内容 GPS网的设计网的设计 GPS网的施

24、工观测作业网的施工观测作业 GPS网的数据处置本课程网的数据处置本课程在另外章节引见在另外章节引见GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 GPS网布设的内容网布设的内容GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网设计的目的网设计的目的 质量的要求质量的要求 保证成果质量保证成果质量 便于质量控制便于质量控制 运用的要求运用的要求 利于成果的运用利于成果的运用 观测的要求观测的要求 保证观测质量保证观测质量 保证观测效率保证观测效率 便于观测施工便于观测施工GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 GPS网设计的目的网设计的目的GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网的设计

25、目的网的设计目的 质量质量 精度精度 观测值间相互符合的程度观测值间相互符合的程度 观测值与知值间符合的程度观测值与知值间符合的程度 可靠性可靠性 发现粗差的才干发现粗差的才干 抵御粗差的才干抵御粗差的才干 效率效率 费用费用网设计的优劣网设计的优劣质量质量效率效率费用费用可靠性可靠性精度精度GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 GPS网的设计目的网的设计目的精度精度质量质量GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网设计的内容网设计的内容 基准设计基准设计 普通指位置基准普通指位置基准 网形设计网形设计 同步观测图形的设置同步观测图形的设置 观测设计观测设计 仪器要求仪器要求 观

26、测要求观测要求 观测时间及时段长度、观测参数设置观测时间及时段长度、观测参数设置等等 作业调度作业调度 处置设计处置设计 数据处置方法数据处置方法GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 GPS网设计的内容网设计的内容GPS静态测量应用技术静态测量应用技术不同类型网的设计目的要求不同类型网的设计目的要求 框架基准网框架基准网 精度精度(绝对绝对)、可靠性要求高、可靠性要求高 效率、费用要求很低效率、费用要求很低 大地控制网大地控制网 精度精度(绝对绝对)、可靠性、效率、费用要求较为平衡、可靠性、效率、费用要求较为平衡 工程控制网工程控制网 精度精度(相对相对)、可靠性、效率、费用、分布均

27、有要求、可靠性、效率、费用、分布均有要求 由于子类型多，要求各有不同由于子类型多，要求各有不同 测图控制网测图控制网 精度、可靠性要求低精度、可靠性要求低 效率、费用、分布要求较高效率、费用、分布要求较高GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 不同类型网的设计目的要求不同类型网的设计目的要求GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网设计的特点网设计的特点 设计内容多基准、网形、观测和处置设计设计内容多基准、网形、观测和处置设计 设计目的多效率、费用、精度、可靠性和详细设计目的多效率、费用、精度、可靠性和详细运用要求运用要求 设计内容间相互关联设计内容间相互关联 设计目的间相互关联设

28、计目的间相互关联 效率与费用正相关效率与费用正相关 精度与可靠性正相关精度与可靠性正相关 效率、费用与精度、可靠性负相关效率、费用与精度、可靠性负相关 设计内容与目的间相互关联设计内容与目的间相互关联 不同类型的网设计重点有所不同不同类型的网设计重点有所不同GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 GPS网设计的特点网设计的特点GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网设计的方法网设计的方法 根据设计目的定量根据设计目的定量 较少采用较少采用 根据设计准那么定性根据设计准那么定性 经常采用经常采用 实践上属于阅历法实践上属于阅历法GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 GPS

29、网设计的方法网设计的方法GPS静态测量应用技术静态测量应用技术影响影响GPS网质量的要素网质量的要素 GPS基线向量的精度基线向量的精度 与原始与原始GPS观测值的精度有关观测值的精度有关 与基线解算方法有关与基线解算方法有关 观测值观测值 含含GPS基线向量、常规观丈量等基线向量、常规观丈量等的数量、类型及分布的数量、类型及分布 基准的选择知点及约束条件的选择基准的选择知点及约束条件的选择 网平差处置方法的完善性网平差处置方法的完善性 粗差处置才干粗差处置才干 模型的完善性模型的完善性GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 影响影响GPS网质量的要素网质量的要素GPS静态测量应用技术

30、静态测量应用技术相邻点间间隔相邻点间间隔mm比例误差比例误差固定误差固定误差mm规范差规范差mm我国规范衡量我国规范衡量GPS网精度的目的网精度的目的 GPS网的精度衡量目的网的精度衡量目的 相邻点基线长度精相邻点基线长度精度度262)10(dba266210mm510km10(5 10 1010 )50.99(mm)ab如：对于在C级网，规范要求，当基线边长为时，GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 我国规范衡量我国规范衡量GPS网精度的目的网精度的目的GPS静态测量应用技术静态测量应用技术我国规范对精度的要求我国规范对精度的要求 全球定位系统全球定位系统GPS丈量规范丈量规范GB

31、/T 18314 2001GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 我国规范对精度的要求我国规范对精度的要求GPS静态测量应用技术静态测量应用技术我国规范对精度的要求我国规范对精度的要求 全球定位系统全球定位系统GPS丈量规范丈量规范GB/T 18314 2001续续级别级别固定误差固定误差a，mm比例误差系数比例误差系数AA 3 0.01A 5 0.1B 8 1C 10 5D 10 10E 10 20精度分级精度分级GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 我国规范对精度的要求我国规范对精度的要求GPS静态测量应用技术静态测量应用技术我国规范对精度的要求我国规范对精度的要求 全球

32、定位系统全球定位系统GPS丈量规范丈量规范GB/T 18314 2001续续级别级别点位地心坐标精度，点位地心坐标精度，m基线长度年变化率精度，基线长度年变化率精度，mm/年年AA 0.05 2A 0.1 3点位精度和基线长度年变化率精度规定点位精度和基线长度年变化率精度规定GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 我国规范对精度的要求我国规范对精度的要求GPS静态测量应用技术静态测量应用技术精度设计准那么精度设计准那么 设计内容对精度的影响设计内容对精度的影响 基准设计的影响基准设计的影响 基准对精度有直接影响基准对精度有直接影响 网形设计网形设计 基线的数量及质量对网的整体精度有直接

33、影基线的数量及质量对网的整体精度有直接影响响 基线的分布对网的部分精度有直接影响基线的分布对网的部分精度有直接影响 观测设计观测设计 观测方法直接影响基线的质量观测方法直接影响基线的质量 处置设计处置设计 处置方法直接影响处置结果的精度处置方法直接影响处置结果的精度GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 精度设计准那么精度设计准那么GPS静态测量应用技术静态测量应用技术精度设计准那么精度设计准那么 提高精度的设计方法提高精度的设计方法 基准设计基准设计 适当数量和均匀分布的知点适当数量和均匀分布的知点 当知点质量较高时，数量越多越好当知点质量较高时，数量越多越好 当知点质量较差时，数量

34、要适当当知点质量较差时，数量要适当 在运用知点时，需对知点的质量进展检验在运用知点时，需对知点的质量进展检验 引入知边长引入知边长 为工程网提供准确的长度基准为工程网提供准确的长度基准 确保工程网成果投影到所需的高程面上确保工程网成果投影到所需的高程面上 引入知方位引入知方位 为城市网或工程网提供方位基准为城市网或工程网提供方位基准知点的选择：知点的选择：IGS全球站全球站国家大地控制点国家大地控制点地方控制点地方控制点其它类型的控制点其它类型的控制点GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 精度设计准那么精度设计准那么GPS静态测量应用技术静态测量应用技术精度设计准那么精度设计准那么

35、提高精度的设计方法续提高精度的设计方法续 网形设计网形设计 网规模较大时，采用高一等级网规模较大时，采用高一等级要求建立框架网要求建立框架网 对同一网，基线越多，精度越对同一网，基线越多，精度越高，对反复设站数、复测边数高，对反复设站数、复测边数量的最低要求以及最简异步环量的最低要求以及最简异步环的最大边数的要求，都是为了的最大边数的要求，都是为了这一目的这一目的 相邻点间隔较近时，要保证进相邻点间隔较近时，要保证进展同步观测短边必测展同步观测短边必测同步图形的扩展同步图形的扩展GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 精度设计准那么精度设计准那么GPS静态测量应用技术静态测量应用技术精

36、度设计准那么精度设计准那么 提高精度的设计方法续提高精度的设计方法续 观测设计观测设计 选择适宜的测站选择适宜的测站 选择适宜观测时段和时段长度选择适宜观测时段和时段长度 采用高性能的接纳机、抗多途径效果好的天采用高性能的接纳机、抗多途径效果好的天线线 采用适宜的观测参数采用适宜的观测参数 截止高度角：该值越小，可观测卫星越多，截止高度角：该值越小，可观测卫星越多，但低高度角卫星的观测值数量较差但低高度角卫星的观测值数量较差 历元间隔：历元间隔越小，越有利于周跳的历元间隔：历元间隔越小，越有利于周跳的探测修复探测修复 留意天线定向和天线高的量测留意天线定向和天线高的量测 不同时段间，假设仪器未

37、搬站，需求重新架不同时段间，假设仪器未搬站，需求重新架设设 采集气候数据采集气候数据GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 精度设计准那么精度设计准那么GPS静态测量应用技术静态测量应用技术精度设计准那么精度设计准那么 提高精度的设计方法续提高精度的设计方法续 处置设计处置设计 基线基线 选择适宜的软件选择适宜的软件 商用软件、高精度定位软件商用软件、高精度定位软件GAMIT等等 采用适宜的观测值采用适宜的观测值 L1、Iono-free等等 采用适当的解采用适当的解 固定解、浮动解固定解、浮动解 处置方法处置方法 估算对流层参数、轨道松弛估算对流层参数、轨道松弛 采用精细星历采用精细

38、星历 质量控制质量控制 网网 选择适宜的软件选择适宜的软件 商用软件、高精度软件商用软件、高精度软件GLOBK等等 网平差方案网平差方案 粗差应对方法粗差应对方法 质量控制质量控制GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 精度设计准那么精度设计准那么GPS静态测量应用技术静态测量应用技术可靠性设计准那么可靠性设计准那么 设计内容对可靠性的影响设计内容对可靠性的影响 基准设计的影响基准设计的影响 基准对可靠性有直接影响基准对可靠性有直接影响 网形设计网形设计 基线的数量及质量对网的整体可靠性有直接基线的数量及质量对网的整体可靠性有直接影响影响 基线的分布对网的部分可靠性有直接影响基线的分布

39、对网的部分可靠性有直接影响 观测设计观测设计 观测方案直接影响网的可靠性观测方案直接影响网的可靠性 处置设计处置设计 处置方法直接影响处置结果的可靠性处置方法直接影响处置结果的可靠性GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 可靠性设计准那么可靠性设计准那么GPS静态测量应用技术静态测量应用技术可靠性设计准那么可靠性设计准那么 提高可靠性的设计方法提高可靠性的设计方法 基准设计基准设计 数量多及均匀分布的知点数量多及均匀分布的知点 引入知边长引入知边长 网形设计网形设计 同提高精度的设计方法同提高精度的设计方法 某一特定点的可靠性与该点所衔接的基线成某一特定点的可靠性与该点所衔接的基线成正

40、比反复设站次数越多，衔接基线越多，正比反复设站次数越多，衔接基线越多，点的可靠性越高例：上图中假设一切基线点的可靠性越高例：上图中假设一切基线均只观测了一个时段，那么一切点的可靠性均只观测了一个时段，那么一切点的可靠性一样。一样。GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 可靠性设计准那么可靠性设计准那么GPS静态测量应用技术静态测量应用技术可靠性设计准那么可靠性设计准那么 提高可靠性的设计方法提高可靠性的设计方法 观测设计观测设计 同提高精度的设计方法同提高精度的设计方法 处置设计处置设计 同提高精度的设计方法同提高精度的设计方法GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 可靠性设计

41、准那么可靠性设计准那么GPS静态测量应用技术静态测量应用技术我国规范中涉及可靠性的内容我国规范中涉及可靠性的内容 全球定位系统全球定位系统GPS丈量规范丈量规范GB/T 18314 2001GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 我国规范中涉及可靠性的内容我国规范中涉及可靠性的内容GPS静态测量应用技术静态测量应用技术我国规范对可靠性的要求我国规范对可靠性的要求 全球定位系统全球定位系统GPS丈量规范丈量规范GB/T 18314 2001GPS网的布设网的布设 GPS网的设计网的设计 我国规范中涉及可靠性的内容我国规范中涉及可靠性的内容GPS静态测量应用技术静态测量应用技术影响影响GP

42、S网布设效率和费用的要素网布设效率和费用的要素 网的等级要求网的等级要求 观测值观测值 含含GPS基线向量、常规观丈量等基线向量、常规观丈量等的数量的数量 布网方案布网方案 作业调度作业调度GPS网的布设网的布设 GPS网的布设网的布设 影响影响GPS网布设效率和费用的要素网布设效率和费用的要素GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网的布网方案网的布网方案 跟踪站式跟踪站式 方式方式 假设干台接纳机长期固定安放在测站上，进展年假设干台接纳机长期固定安放在测站上，进展年年、不延续的观测，即一年观测年、不延续的观测，即一年观测365天，一天观测天，一天观测24小时，这种观测方式很象是跟踪站，

43、因此，这小时，这种观测方式很象是跟踪站，因此，这种布网方式被称为跟踪站式实践上就是跟踪种布网方式被称为跟踪站式实践上就是跟踪站。数据处置通常采用精细星历。站。数据处置通常采用精细星历。 优点优点 精度极高，具有框架基准特性。精度极高，具有框架基准特性。 缺陷缺陷 需建立专门的永久性建筑即跟踪站，观测本钱很需建立专门的永久性建筑即跟踪站，观测本钱很高。高。 适用范围适用范围 普通用于建立普通用于建立GPS跟踪站或永久性的监测网。跟踪站或永久性的监测网。GPS网的布设网的布设 GPS网的布设网的布设 GPS网的布网方案网的布网方案GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网的布网方案网的布网方案

44、 会战式会战式 方式方式 一次组织多台一次组织多台GPS接纳机，集中在一段不太长的时接纳机，集中在一段不太长的时间内，共同作业。观测分阶段进展，在同一阶段间内，共同作业。观测分阶段进展，在同一阶段中，一切的接纳机，在假设干天的时间里分别各中，一切的接纳机，在假设干天的时间里分别各自在同一批点上进展多天、长时段的同步观测，自在同一批点上进展多天、长时段的同步观测，在完成一批点的丈量后，一切接纳机又都迁移到在完成一批点的丈量后，一切接纳机又都迁移到另外一批点上采用一样方式，进展另一阶段的观另外一批点上采用一样方式，进展另一阶段的观测，直至一切点观测终了。测，直至一切点观测终了。 优点优点 可以较好

45、地消除可以较好地消除SA等要素的影响，因此具有特高等要素的影响，因此具有特高的尺度精度。的尺度精度。 适用范围适用范围 A、B级网。级网。GPS网的布设网的布设 GPS网的布设网的布设 GPS网的布网方案网的布网方案GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网的布网方案网的布网方案 多基准站式多基准站式 方式方式 假设干台接纳机在一段时间里长假设干台接纳机在一段时间里长期固定在某几个点上进展长时间期固定在某几个点上进展长时间的观测，这些测站称为基准站，的观测，这些测站称为基准站，在基准站进展观测的同时，另外在基准站进展观测的同时，另外一些接纳机那么在这些基准站周一些接纳机那么在这些基准站周围

46、相互之间进展同步观测。围相互之间进展同步观测。 优点优点 各基准站间基线向量精度高，可各基准站间基线向量精度高，可以作为整个以作为整个GPS网的骨架。网的骨架。 其他同步观测图形与各个基准站其他同步观测图形与各个基准站之间也存在有同步观测基线，图之间也存在有同步观测基线，图形构造强。形构造强。 适用范围适用范围 C，D级网。级网。 多基准站式的布网方式多基准站式的布网方式基准站基准站基准站基准站基准站基准站同步图形同步图形GPS网的布设网的布设 GPS网的布设网的布设 GPS网的布网方案网的布网方案GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网的布网方案网的布网方案 同步图形扩展式同步图形扩展

47、式 方式方式 多台接纳机在不同测站上进展同步观测，多台接纳机在不同测站上进展同步观测，在完成一个时段的同步观测后，又迁移在完成一个时段的同步观测后，又迁移到其它的测站上进展同步观测，每次同到其它的测站上进展同步观测，每次同步观测都可以构成一个同步图形，在丈步观测都可以构成一个同步图形，在丈量过程中，不同的同步图形间普通有假量过程中，不同的同步图形间普通有假设干个公共点相连，整个设干个公共点相连，整个GPS网由这些网由这些同步图形构成。同步图形构成。 优点优点 扩展速度快，图形强度较高，且作业方扩展速度快，图形强度较高，且作业方法简单。法简单。 适用范围适用范围 C，D级网。级网。同步图形的扩展

48、同步图形的扩展GPS网的布设网的布设 GPS网的布设网的布设 GPS网的布网方案网的布网方案GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网的布网方案网的布网方案 单基准站星形网式单基准站星形网式 方式方式 以一台接纳机作为基准站，在某个测站上延续开以一台接纳机作为基准站，在某个测站上延续开机观测，其他的接纳机在此基准站观测期间，在机观测，其他的接纳机在此基准站观测期间，在其周围流动，每到一点就进展观测，流动的接纳其周围流动，每到一点就进展观测，流动的接纳机之间普通不要求同步，这样，流动的接纳机每机之间普通不要求同步，这样，流动的接纳机每观测一个时段，就与基准站间测得一条同步观测观测一个时段，就

49、与基准站间测得一条同步观测基线，一切这样测得的同步基线就构成了一个以基线，一切这样测得的同步基线就构成了一个以基准站为中心得星形。基准站为中心得星形。 优点优点 效率高。效率高。 缺陷缺陷 图形强度弱，可靠性低。图形强度弱，可靠性低。 适用范围适用范围 D，E级网。级网。单基准站式的布网单基准站式的布网GPS网的布设网的布设 GPS网的布设网的布设 GPS网的布网方案网的布网方案GPS静态测量应用技术静态测量应用技术调度方案调度方案 点连式点连式 方式方式 相邻的同步图形间只经过相邻的同步图形间只经过一个公共点相连。一个公共点相连。 优点优点 作业效率高，图形扩展迅作业效率高，图形扩展迅速。速

50、。 缺陷缺陷 图形强度低，假设衔接点图形强度低，假设衔接点发生问题，将影响到后面发生问题，将影响到后面的同步图形。的同步图形。12点连式点连式GPS网的布设网的布设 GPS网的布设网的布设 调度方案调度方案GPS静态测量应用技术静态测量应用技术调度方案调度方案 边连式边连式 方式方式 相邻的同步图形间有一条边即两个公共点相邻的同步图形间有一条边即两个公共点相连。相连。 优点优点 作业效率较高，图形强度较强。作业效率较高，图形强度较强。12边连式边连式GPS网的布设网的布设 GPS网的布设网的布设 调度方案调度方案GPS静态测量应用技术静态测量应用技术调度方案调度方案 网连式网连式 方式方式 相

51、邻的同步图形间有相邻的同步图形间有3个含个含3个以上的公个以上的公共点相连。共点相连。 优点优点 图形强度最强。图形强度最强。 缺陷缺陷 作业效率低。作业效率低。12网连式网连式GPS网的布设网的布设 GPS网的布设网的布设 调度方案调度方案GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS网作业进度图网作业进度图 GPS网作业进度图网作业进度图 从已完成观测的同步图形中选取独从已完成观测的同步图形中选取独立基线，在立基线，在GPS网展点图上将被测网展点图上将被测点用直线衔接起来，用以显示作业点用直线衔接起来，用以显示作业进度。进度。 进度图的绘制进度图的绘制 应选取独立基线；应选取独立基线； 用不

52、同的颜色表示不同时段的同步用不同的颜色表示不同时段的同步观测基线。观测基线。 作用作用 进展网形设计；进展网形设计； 掌握作业进度。掌握作业进度。同步图形的扩展同步图形的扩展GPS网的布设网的布设 GPS网的布设网的布设 GPS网作业进度图网作业进度图GPS静态测量应用技术静态测量应用技术第四节第四节 GPS网工程进度及费用估算网工程进度及费用估算GPS网的布设网的布设 GPS网工程进度及费用估算网工程进度及费用估算GPS静态测量应用技术静态测量应用技术反复设站次数反复设站次数 定义：在同一测站上所进展观测的时段数。定义：在同一测站上所进展观测的时段数。 规范中规定了不同等级的网，每个测站的最

53、规范中规定了不同等级的网，每个测站的最少平均反复设站次数。少平均反复设站次数。GPS网的布设网的布设 GPS网工程进度及费用估算网工程进度及费用估算 反复设站次数反复设站次数GPS静态测量应用技术静态测量应用技术最少观测期数最少观测期数 定义定义 根据规范要求，布设一根据规范要求，布设一GPS网，需求观测的网，需求观测的最少时段数。最少时段数。 特性特性 最少观测期数与网的等级、点的数量和用于最少观测期数与网的等级、点的数量和用于观测的接纳机的数量有关。观测的接纳机的数量有关。 计算公式：计算公式：)INT(minmnRs最少观最少观测期数测期数网的网的点数点数参与观测的参与观测的接纳机数接纳

54、机数最少平均反最少平均反复设站次数复设站次数GPS网的布设网的布设 GPS网工程进度及费用估算网工程进度及费用估算 最少观测期数最少观测期数GPS静态测量应用技术静态测量应用技术工程进度及费用估算工程进度及费用估算 用于估算工程进度用于估算工程进度 最少观测期数最少观测期数/单天观测期数单天观测期数+机动天数机动天数 用于估算外业观测作业本钱用于估算外业观测作业本钱 观测天数观测天数单天本钱单天本钱GPS网的布设网的布设 GPS网工程进度及费用估算网工程进度及费用估算 工程进度及费用估算工程进度及费用估算GPS静态测量应用技术静态测量应用技术第五节第五节 GPS网的必要独立基线网的必要独立基线

55、GPS网的布设网的布设 GPS网的必要独立基线网的必要独立基线GPS静态测量应用技术静态测量应用技术定义及计算公式定义及计算公式 P118 定义定义 测定网中一切点的坐标所需求的独立基线的测定网中一切点的坐标所需求的独立基线的最少数量。最少数量。 计算公式计算公式 对于一个只以知点作为起算数据的网，其必对于一个只以知点作为起算数据的网，其必要独立基线数可采用下式计算要独立基线数可采用下式计算必要独立必要独立基线数基线数网的总网的总点数点数知点的数知点的数量量0,0, 1ppnpnlnGPS网的布设网的布设 GPS网的必要独立基线网的必要独立基线 定义及计算公式定义及计算公式GPS静态测量应用技

56、术静态测量应用技术算例算例 问问 某网由某网由100个点构成，方案用个点构成，方案用4台接纳机进展台接纳机进展观测，假设要求平均反复设站次数不得低于观测，假设要求平均反复设站次数不得低于2.0，问至少需求观测多少个时段，可测得，问至少需求观测多少个时段，可测得多少独立基线，必要独立基线是多少？多少独立基线，必要独立基线是多少？ 答：答：minmin100 2.0INT504(1)50 (4 1)1501100 199tnSlSmln GPS网的布设网的布设 GPS网的必要独立基线网的必要独立基线 算例算例GPS静态测量应用技术静态测量应用技术第二部分第二部分 GPS GPS基线解算基线解算GP

57、S基线解算基线解算GPS静态测量应用技术静态测量应用技术第一节第一节 概述概述GPS基线解算基线解算 概述概述GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS基线解算的内涵基线解算的内涵 定义定义 利用多个测站的利用多个测站的GPS同步观测数据，确定这些测站同步观测数据，确定这些测站之间坐标差的过程之间坐标差的过程 观测值观测值 GPS载波相位观测值主要载波相位观测值主要 原始观测值原始观测值 差分观测值差分观测值 不同频率的组合观测值不同频率的组合观测值 GPS伪距观测值辅助伪距观测值辅助 结果结果 基线向量基线向量 精度中误差及误差相关性信息协因数阵精度中误差及误差相关性信息协因数阵GPS基线

58、解算基线解算 概述概述 GPS基线解算的内涵基线解算的内涵 GPS静态测量应用技术静态测量应用技术GPS基线向量的表达方式基线向量的表达方式 地心地固坐标地心地固坐标ECEF 笛卡儿坐标系笛卡儿坐标系 (X, Y, Z) 大地坐标系大地坐标系 (B, L, H)B：纬差；：纬差； L：经差；：经差； H：大地高差：大地高差 站心地平坐标系站心地平坐标系 直角坐标系直角坐标系 (N, E, U) N：北方向；：北方向；E：东方向；：东方向；U：垂直方向：垂直方向 极坐标系极坐标系 (S, A, H) S：间隔；：间隔；A：方位角；：方位角；H：高度角：高度角GPS基线解算基线解算 概述概述 GP

59、S基线向量的表达方式基线向量的表达方式 GPS静态测量应用技术静态测量应用技术基线解算的分类基线解算的分类 基线解算的分类方法基线解算的分类方法 根据数学模型根据数学模型 单基线解、多基线解、整体解多站网解单基线解、多基线解、整体解多站网解 根据观测值类型根据观测值类型 L1解、解、L2解、宽巷解、宽巷Wide-lane解、窄巷解、窄巷Narrow-lane解、无电离层影响解、无电离层影响Iono-free解解 根据所采用差分观测值的类型根据所采用差分观测值的类型 非零差解、单差解、双差解、三差解非零差解、单差解、双差解、三差解 根据模糊度确实定情况根据模糊度确实定情况 浮动解、固定解浮动解、

60、固定解GPS基线解算基线解算 概述概述 基线解算的分类基线解算的分类GPS静态测量应用技术静态测量应用技术基线解算的类型基线解算的类型 根据数学模型分类根据数学模型分类 单基线解单基线解Single Baseline/Baseline Mode 数学模型按单一基线建立数学模型按单一基线建立 模型简单模型简单 不顾及同一时段基线间的误差相关特性不顾及同一时段基线间的误差相关特性 多基线解多基线解Multiple Baseline/Session Mode 数学模型按时段建立，包括同一时段中一组独立数学模型按时段建立，包括同一时段中一组独立基线基线 模型较为复杂模型较为复杂 顾及同一时段基线间的误