GPS测量设计与实施ppt课件

1、 GPS GPS丈量设计与实施丈量设计与实施8-1.GPS8-1.GPS丈量技术设计丈量技术设计8-2.GPS8-2.GPS丈量外业预备和技术设计书编丈量外业预备和技术设计书编写写8-3.GPS8-3.GPS丈量的外业实施丈量的外业实施8-4.GPS8-4.GPS丈量作业方式丈量作业方式8-5.8-5.数据预处置及观测成果质量检核数据预处置及观测成果质量检核8-6.8-6.技术总结与上交资料技术总结与上交资料主要内容主要内容8 .1 GPS8 .1 GPS丈量的技术设计丈量的技术设计8.1.1 GPS8.1.1 GPS网技术设计的根据网技术设计的根据8.1.2 GPS8.1.2 GPS网的精度

2、、密度设计网的精度、密度设计8.1.3 GPS8.1.3 GPS网的基准设计重点网的基准设计重点8.1.4 GPS8.1.4 GPS网的构成重点网的构成重点8.1.5 GPS8.1.5 GPS网形设计重点网形设计重点8.1 GPS8.1 GPS丈量的技术设计丈量的技术设计8.1.1 GPS8.1.1 GPS网技术设计的根据网技术设计的根据1 1。根据义务书提出的测区范围、点的密度与。根据义务书提出的测区范围、点的密度与精度、完成期限等的要求，根据精度、完成期限等的要求，根据GPSGPS丈量规丈量规范，设计出范，设计出GPSGPS网的布设、观测与数据处置网的布设、观测与数据处置方案。方案。2 2

3、。规范或规程：。规范或规程：1 1 2001.GB/T183142001.GB/T18314国家质量技术监国家质量技术监视局视局; ;2 2 1998. 1998. 建立部。建立部。8.1.2 GPS8.1.2 GPS网的精度、密度设计网的精度、密度设计用于国家大地丈量、地球动力学研讨、地壳形变丈量的用于国家大地丈量、地球动力学研讨、地壳形变丈量的GPSGPS网精度分级规范网精度分级规范级别主要用途固定误差amm比例误差bppm. dAA全球地球动力学研讨、地壳形变丈量、卫星精细定轨等30.01A区域性地球动力学研讨、地壳形变丈量50.1B部分变形监测和各种精细工程丈量81C大中城市及工程控制

4、网丈量105D，E中小城市测图施工控制丈量101020 式中， 为GPS基线向量的等效间隔误差，a为GPS接纳机标称精度中的固定误差mm；b为GPS接纳机标称精度中的比例误差；d为GPS网中相邻点间的间隔mm。用于城市或工程丈量的用于城市或工程丈量的GPSGPS网精度分级网精度分级( (规程规程) )等级平均间隔、最弱边相对中误差固定误差amm比例误差bppm。D二9km， 1/12万102三5km， 1/8万105四2km， 1/4.5万1010一级1km， 1/2万1010二级1km， 1/1万1520GPSGPS点的密度规范：相邻点间的间隔点的密度规范：相邻点间的间隔工程及等级工程及等级

5、AAABCDE相邻点最小间隔相邻点最小间隔km30010015521相邻点最大间隔相邻点最大间隔km20001000250401510相邻点平均间隔相邻点平均间隔km100030070151010552GPS控制网的基准设计包括位置基准、方位基准和尺度基准。方位基准：普通由给定的起算方位角值确定。尺度基准：普通由地面的电磁波测距确定。位置基准:经过由给定起算点坐标确定。1 为求定GPS点在国家或地方坐标系中的坐标，应联测地方控制地方点，用以坐标变换。当测区有旧的地面控制点成果时，应既思索充分利用旧资料，又要使新建的高精度GPS控制网不受旧资料精度较低的影响。为此，应将新的GPS网与旧控制点进展

6、联测，联测点普通不应少于 3个。用联测的公共点的两套坐标值求解坐标转换参数。 8.1.3 GPS8.1.3 GPS网的基准设计网的基准设计1.1.什么叫基准设计？什么叫基准设计？即明确即明确GPSGPS成果所采用的坐标系统和起算数据。成果所采用的坐标系统和起算数据。2GPS网的坐标系统尽量应与测区过去采用的坐标系一致致，普通应了解以下几个参数： l：所采用的参考椭球体，普通是以国家坐标系的参考椭球为根底； 2：坐标系的中央子午线的经度值； 3：纵、横坐标的加常数； 4：坐标系的投影面高程及测区平均高程异常值； 5：起算点的坐标。 实践任务中，有时难以找到阐明以上参数的资料，此时，也可以经过分析

7、计算的方法处置。3 GPS丈量成果中高程是大地高系统高程，为了得到GPS点的正常高，应使一定数量的GPS点与水准点重合，或者对部分GPS点联测水准，以便进展高程转换。联测的高程点需均匀的分布于网中，对丘陵或山区高程点应按照高程拟合曲面的要求进展布设。4要求GPS点的WGS84坐标，同样要联测具有WGS84坐标的高级GPS点。5联测的公共点最好位于GPS网的外围和中心均匀分布。8.1.4 GPS8.1.4 GPS网构成的几个根本概念及网特征条件网构成的几个根本概念及网特征条件根本概念：根本概念：1 1。观测时段：从开场到终了延续观测的时间段。观测时段：从开场到终了延续观测的时间段。2 2。同步观

8、测：两台或两台以上接纳机对一样卫星观。同步观测：两台或两台以上接纳机对一样卫星观测。测。3 3。同步观测环：三台以上接纳机同步观测基线构成。同步观测环：三台以上接纳机同步观测基线构成 。4 4。独立观测环：由独立观测所获得的基线向量构成。独立观测环：由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称独立环。的闭合环，简称独立环。5 5。独立基线：。独立基线：N N台接纳机同步台接纳机同步J J条基线中的条基线中的N-1N-1条基线。条基线。6 6。异步观测环：有非同步或独立基线构成的闭合环。异步观测环：有非同步或独立基线构成的闭合环。7 7。非独立基线：除独立基线外的其他叫非独立基线，。非独立基线：

9、除独立基线外的其他叫非独立基线，总基线数与独立基线之差为非独立基线数。总基线数与独立基线之差为非独立基线数。网特征条件：6。观测时段：C=nm/N，n为网点数；m为每点设站数；N为接纳机数。7。总基线数：J=CNN-1/2，N为接纳机台数。8。必要基线数：J必=n-1，n为GPS点数。9。独立基线数：J独=CN-1。10。多余基线数：J多=CN-1-n-1。GPSGPS网特征条件的计算网特征条件的计算 对于由对于由N N台台GPSGPS接纳机构成的同步图形中一个时段接纳机构成的同步图形中一个时段包含的基线或简称包含的基线或简称GPSGPS边数为：边数为： J J N N* *(N(N1)/21

10、)/2；但其中仅有但其中仅有N N1 1条是独立边，其他为非独立边。条是独立边，其他为非独立边。当同步观测的当同步观测的GPSGPS接纳机数接纳机数N N3 3时，同步闭合环时，同步闭合环T T的最少个数应为的最少个数应为 T TJ J(N(N1)1)(N(N1)(N1)(N2)2)2 2三台以上接纳机构成的同步环个数(N-1)(N-2)/2N台接纳机同步观测环如右图：分别为N=2，3，4，5。同步环与独立基线同步环与独立基线同步环与独立基线同步环与独立基线N 台接纳机一个观测时段所构成的同步基线T=N(N-1)/2中，有N-1条基线是独立的基线。独立基线的选择如右图：分别为N=2，3，4，5

11、对于同步环和异步环的几点阐明：对于同步环和异步环的几点阐明：1 1实际上，同步闭合环中各实际上，同步闭合环中各GPS GPS 的坐标差之和即闭的坐标差之和即闭合差应为零，但实践上并非如此，普通规范都规定了合差应为零，但实践上并非如此，普通规范都规定了同步闭合差的限差。但当由于某种缘由，同步不是很同步闭合差的限差。但当由于某种缘由，同步不是很好的，应适当放宽此项限差。好的，应适当放宽此项限差。2 2同步闭合环的闭合差较小只能阐明基线向量的计同步闭合环的闭合差较小只能阐明基线向量的计算合格，并不能阐明算合格，并不能阐明GPSGPS边的观测精厦高，也不能发边的观测精厦高，也不能发现接纳的信号遭到干扰

12、而产生的某些粗差。现接纳的信号遭到干扰而产生的某些粗差。 为了确为了确保保GPSGPS观测效果的可靠性，有效地发现观测成果中的观测效果的可靠性，有效地发现观测成果中的粗差，必需使粗差，必需使GPSGPS网中的独立边构成一定的几何图形。网中的独立边构成一定的几何图形。这种几何图形可以是由数条独立边构成的非同步多边这种几何图形可以是由数条独立边构成的非同步多边形亦称非同步闭合环当形亦称非同步闭合环当GPSGPS网中有假设干个起算网中有假设干个起算点时，也可以是由两个起算点之间的数条点时，也可以是由两个起算点之间的数条GPSGPS独立边独立边构成的附合道路。构成的附合道路。GPSGPS网的图形设计，

13、也就是根据所网的图形设计，也就是根据所布设的网的精度要求和其它方面的要求，设计出由独布设的网的精度要求和其它方面的要求，设计出由独立边构成的多边形网立边构成的多边形网 3 3 对于异步环的构成，普通应按所设计的网图选对于异步环的构成，普通应按所设计的网图选定，必要时在经技术担任人审定后，也可根据详细情定，必要时在经技术担任人审定后，也可根据详细情况适当调整。当接纳机多于况适当调整。当接纳机多于3 3台时，也可按软件功能台时，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。自动挑选独立基线构成环路。8.1.5 GPS8.1.5 GPS网形设计网形设计GPSGPS控制网布设的问题就是怎样将各同步环有控制网

14、布设的问题就是怎样将各同步环有机地连成一个整体，构成一定数量的同步观机地连成一个整体，构成一定数量的同步观测环和异步观测环，也可采用线路方式，以测环和异步观测环，也可采用线路方式，以较好地满足精度、可靠性、经费和后勤等限较好地满足精度、可靠性、经费和后勤等限制条件。制条件。GPSGPS网观测时不要求点间通视，网形设计灵敏。网观测时不要求点间通视，网形设计灵敏。根据不同的用途和不同的精度要求，根据以上根据不同的用途和不同的精度要求，根据以上布网原那么，布网原那么，GPSGPS网的布设通常有四种方式：网的布设通常有四种方式：星形，点连式、边连式和混合式。星形，点连式、边连式和混合式。 点连式点连式

15、相邻同步图形间仅有一个公共点相邻同步图形间仅有一个公共点衔接。衔接。 边连式边连式同步图形之间由一条公共基线衔同步图形之间由一条公共基线衔接。接。 网连式网连式相邻同步图形间有两个以上公共相邻同步图形间有两个以上公共点。点。 混合衔接方式混合衔接方式既有点衔接又有边衔接既有点衔接又有边衔接( (理理想想) )。或星形衔接、附合导线衔接、三角锁形衔接等。或星形衔接、附合导线衔接、三角锁形衔接等。 1：星形网特点：几何图形简单，只需两台GPS接纳机，是一种快速定位作业方式，但是，由于基线间不构成任何同步闭合图形因此抗粗差的才干差，普通适用于精度较低的工程丈量。无多余观测，可靠性差无多余观测，可靠性

16、差 两台接纳机同步观测中，一台接纳机A固定不动，另一台接纳机B在A周围的一些点上进展相对定位。如右图。 2：点连式相邻同步图形之间只需一个公共点衔接。这种布网方式几何强度较弱，抗粗差才干较差，普通可以加测几个时段以加强网的异步图形闭合条件的个数。点衔接、边衔接点衔接、边衔接GPSGPS网形网形两台以上接纳机两台以上接纳机同步观测图形同步观测图形的点、边衔接的点、边衔接如右图。如右图。上图为两台接纳上图为两台接纳机同步观测点机同步观测点衔接。衔接。以下图为三台接以下图为三台接纳机同步观测纳机同步观测点、边衔接。点、边衔接。9条基线，条基线，4个异步环个异步环5条基线，条基线，无异步环无异步环6条

17、基线，无反复条基线，无反复9条基线，两条反复条基线，两条反复 2：边连式相邻同步图形由一条公共基线衔接。这种布网方式几何强度较高，抗粗差才干较强，有较多的复测边和非同步图形闭合条件，在一样的仪器个数的条件下，观测时段将比点衔接方式大大添加。 3：混连式该方式是把点连式和边连式有机地结合在一同，这种方式既可以提高网的几何强度和可靠性目的，有减少了外业任务量，式一种较为理想的布网方法。三角锁形衔接三角锁形衔接GPSGPS网形网形上图，两台接纳上图，两台接纳机观测机观测1111时段，时段，1111条基线组成条基线组成5 5个三角形异个三角形异步环。步环。以下图，三台接以下图，三台接纳机观测四个纳机观

18、测四个时段，有两个时段，有两个反复边。反复边。11条基线，5个异步环12条基线，2条反复边导线网式衔接导线网式衔接GPSGPS网形网形布设在高级知点布设在高级知点之间的之间的GPSGPS点点构成附合导线构成附合导线网式的网式的GPSGPS网。网。知点可以是高知点可以是高级级GPSGPS点，也点，也可以是高级国可以是高级国家点或地方点。家点或地方点。GPSGPS网设计本卷须知网设计本卷须知GPSGPS网相邻同步图形之间的衔接普通采用边、点混合衔接方网相邻同步图形之间的衔接普通采用边、点混合衔接方式；式；网中不应存在自在基线；网中不应存在自在基线；网中闭合条件中基线个数不可过多。异步环边数小于网中

19、闭合条件中基线个数不可过多。异步环边数小于8 8条；条；每个点独立设站观测次数总和除以总点数，即每个点独立设站观测次数总和除以总点数，即“反复设站点反复设站点数普通应在数普通应在1.61.6以上点衔接时普通达不到；以上点衔接时普通达不到；GPSGPS网与地面网应有足够数量的重合点即公共点，便于网与地面网应有足够数量的重合点即公共点，便于实现坐标转换平面公共点至少实现坐标转换平面公共点至少2 2个，高程公共点最好个，高程公共点最好3 3个个以上；以上；GPSGPS点位应选在便于观测的地点，交通便利，视野开阔，远点位应选在便于观测的地点，交通便利，视野开阔，远离高压线、无线电发射台，远离水面；离高

20、压线、无线电发射台，远离水面；GPSGPS网点最好做到两两通视，便于以后用全站仪观测。网点最好做到两两通视，便于以后用全站仪观测。作业题：以下图形有多少同步环、异步环、反复基线、作业题：以下图形有多少同步环、异步环、反复基线、反复设站点每点设站数的平均数？反复设站点每点设站数的平均数？1 1。上图两台接纳。上图两台接纳机同步观测了机同步观测了5 5个时段。个时段。2 2。中图三台接纳。中图三台接纳机同步观测了机同步观测了5 5个时段。个时段。3 3。以下图四台接。以下图四台接纳机同步观测纳机同步观测了了3 3个时段。个时段。网形设计例：对某工程控制点四个知高级点，四个新网形设计例：对某工程控制

21、点四个知高级点，四个新布设布设GPSGPS点设计点设计GPSGPS观测网。观测网。基准设计：四个知点的基准设计：四个知点的坐标系统和高程系统。坐标系统和高程系统。网形设计：网形设计：1 1。用两台。用两台GPSGPS接纳机；接纳机；2 2。用三台。用三台GPSGPS接纳机；接纳机；3 3。用四台。用四台GPSGPS接纳机。接纳机。分别设计出观测时段数，分别设计出观测时段数，阐明有几个同步环、阐明有几个同步环、异步环、反复基线、异步环、反复基线、反复设站数。反复设站数。ACBD1324用两台接纳机进展相对定位的网形设计用两台接纳机进展相对定位的网形设计观测时段数：观测时段数：8 8同步环个数：同

22、步环个数：0 0异步环个数：异步环个数：1 1反复边个数：反复边个数：0 0独立基线数：独立基线数：8 8必要基线数：必要基线数：4 4多余基线数：多余基线数：4 4反复设站数：反复设站数：2.02.0ABCD1234异步环异步环用四台接纳机进展相对定位的网形设计用四台接纳机进展相对定位的网形设计观测时段数：观测时段数：4 4同步环个数：同步环个数：1212异步环个数：异步环个数：5 5反复边个数：反复边个数：4 4独立基线数：独立基线数：1212必要基线数：必要基线数：4 4多余基线数：多余基线数：8 8反复设站数：反复设站数：2.02.0ABCD1234异步环异步环异步环异步环异步环8.2

23、 GPS8.2 GPS丈量外业预备及技术设计书编写丈量外业预备及技术设计书编写 测区踏勘测区踏勘主要了解测区以下情况主要了解测区以下情况1.1.交通情况交通情况2.2.水系分布情况水系分布情况3.3.植被情况植被情况4.4.控制点分布情况控制点分布情况5.5.居民点分布情况居民点分布情况6.6.当地风俗民情当地风俗民情7.测区的地理位置8.天文，地理，气候气候情况9.行政隶属，面积10.经济、供应、物价情况，11.文化教育，治安情况8.2.2 8.2.2 资料搜集资料搜集搜集以下资料搜集以下资料1 1各类图件各类图件2 2各类控制点成果以及各种参数。各类控制点成果以及各种参数。3 3测区有关的

24、地质、气候、交通、通讯测区有关的地质、气候、交通、通讯4 4城市及乡、村行政区划表城市及乡、村行政区划表8.2.3 8.2.3 仪器预备、人员组织仪器预备、人员组织1 1筹备仪器、计算机及配套设备。筹备仪器、计算机及配套设备。2 2筹备机动设什及通讯设备筹备机动设什及通讯设备3 3 筹备施工器材，方案油料、资料的筹备施工器材，方案油料、资料的耗费。耗费。4 4组建施工队伍拟定施工人员名单及组建施工队伍拟定施工人员名单及岗位。岗位。5 5进展详细的投资预算进展详细的投资预算 8.2.4 8.2.4 外业观测方案的拟定外业观测方案的拟定 观测任务是观测任务是GPSGPS丈量的主耍外业任务。观丈量的

25、主耍外业任务。观测开场之前，外业观测方案的拟定对于测开场之前，外业观测方案的拟定对于顺利完成数据采集义务，保证丈量精度顺利完成数据采集义务，保证丈量精度度提高任务效益都是极为重要的。度提高任务效益都是极为重要的。根据根据1 1GPSGPS网规模的大小。网规模的大小。2 2点位精度及密度的要求。点位精度及密度的要求。3 3GPSGPS卫星星座分布的几何图形强度。卫星星座分布的几何图形强度。4 4参与作业的参与作业的GPSGPS接纳机类型数量。接纳机类型数量。5 5测区交通、通讯及后勤保证。测区交通、通讯及后勤保证。观测方案的主要内容观测方案的主要内容 (1) (1) 编制编制GPSGPS卫星的可

26、见性预告图；在高度角卫星的可见性预告图；在高度角1515度的限制度的限制下，输入测区中心某一测站的概略坐标，输入日期和时下，输入测区中心某一测站的概略坐标，输入日期和时间应运用不超越间应运用不超越2020天的星历文件，即可编制天的星历文件，即可编制GPSGPS卫星卫星的可见性预告图。的可见性预告图。2 2卫星的几何图形强度；在卫星的几何图形强度；在GPSGPS定位中，所测卫星与观定位中，所测卫星与观测站所组成的几何图形，其强度因子可用空问位置因子测站所组成的几何图形，其强度因子可用空问位置因子PDOPPDOP来代表，无论是绝对定位还是相对定位，来代表，无论是绝对定位还是相对定位， PDOPPD

27、OP值不应大于值不应大于6 6。3 3选择最正确的观测时段：卫星选择最正确的观测时段：卫星4 4颗且分布均匀，颗且分布均匀，PDOPPDOP值小于值小于6 6的时段就是最正确时段。的时段就是最正确时段。4 4观测区域设计与划分：当观测区域设计与划分：当GPSGPS网的点数较多，网的规网的点数较多，网的规模较大而参与观测的接纳机数量有限，交通和通讯不模较大而参与观测的接纳机数量有限，交通和通讯不便时，可实行分区观测。为了加强网的整体性提高网的便时，可实行分区观测。为了加强网的整体性提高网的精度相邻分区应设置公共观测点，且公共点数量不得精度相邻分区应设置公共观测点，且公共点数量不得少干少干3 3个

28、。个。 5编排作业调度表：作业组在观测前应根据测区的地形、交通情况、网的大小、精度的高低、仪器的数量、GPS网设计、卫星预告表和测区的天时、地理环境等编制造业调度表，以提高任务效益。作业调度表包括观测时段、测站号、测站称号及接纳机号等。8.2.5 8.2.5 设计设计GPSGPS网与地面网联测方案网与地面网联测方案GPS网与地面网的联测，可根据测区地形变化与地面控制点的分布而定。普通在GPS网中至少要重合观测三个以上地面控制点尽量选择水准高程点作为约束点。约束点的选设要求满足GPS网基准设计要求。8.2.6 GPS8.2.6 GPS接纳机选型及检验接纳机选型及检验接纳机的选用可参考下表： 2

29、2接纳机的检验接纳机的检验 接纳机全面检验的内容，包括普通性检视、通电检验和实测检验。1普通检验：主要检查接纳机设备各部件及其附件能否齐全、完好，紧固部分能否松动与零落，运用手册及资料能否齐全等。2通电检验：接纳机通电后有关信号灯、按键、显示系统和仪表的任务情况，以及自测试系统的任务情况，当自测正常后，按键作步骤检验仪器的任务情况3实测检验：测试检验是GPS接纳机检验的主要内容。其检验方法有：用规范基线检验；知坐标、边长检验；零基线检验；相位中心偏移量检验等。2 2接纳机的检验接纳机的检验用零基线检验接纳机内部噪声程度。基线测试方法如下：选择周围高度角10以上无妨碍物的地方安放天线，按图8-9

30、连天线、功分器和接纳机。衔接电源，二台GPS接纳机同步接纳四颗以上卫星11.5h。交换功分器与接纳机接口，再察看一个时段。用随机软件计算基线坐标增量和基线长度。基线误差应少于1mm。否那么应送厂检修或降低级别运用。天线相位中心稳定性检验该项检验可在规范基线、比较基线或GPS检测场上进展。检测时可以将GPS接纳机带天线两两配对，置于基线的两端点。按上述方法在与该基线垂直的基线中不具备此条件，可将一个接纳机天线固定指北，其它接纳机天线绕轴顺时针转动90，180，270进展同样察看。观测终了，用随机软件解算各时段三维坐标。2 2接纳机的检验接纳机的检验GPS接纳机不同测程精度目的的测试。该项测试应在

31、规范检定场进展。检定场应含有短边和中长边。基线精度应到达1*105。检验时天线应严厉整平对中，对中误差小于1mm。天线指向正北，天线高量至1mm。测试结果与基线长度比较，应优于仪器标称精度。仪器的高度低温实验：对于有特殊要求时需对GPS接纳机进展高、低温测试。对于双频GPS接纳机应经过野外测试，检查在美国执行SA技术时其定位精度。用于天线基座的光学对点器在作业中应经常检验，确保对中的准确性，其检校参照控制丈量中光学对点器核校方法。8.2.7 8.2.7 技术设计书编写技术设计书编写 资料搜集全后，编写技术设计，主要编写内容如下：1.义务来源及任务量包括GPS工程的来源、下达义务的工程、用途及意

32、义；GPS丈量点的数量包括新定点数、约束点数、水准点数、检查点数；GPS点的精度目的及坐标、高程系统。2.测区概略测区隶属的行政管辖；测区范围的地理坐标，控制面积；测区的交通情况和人文地理；测区的地形及气候情况；测区控制点的分布及对控制点分析、利用和评价。3.布网方案GPS网点的图形及根本衔接方法；GPS网构造特征的测算；点位布设图的绘制4.选点与埋标GPS点位的根本要求；点位标志的选用及埋设方法；点位的编号等。5.观测对观测任务的根本要求；观测纲要的制定；对数据采集提出留意的问题6.数据处置数据处置的根本方法及运用的软件；起算点坐标的决议方法，闭合差检验及点位精度的评定目的。7.完成义务的措

33、施要求措施详细，方法可靠，能在实践任务中贯彻执行。8.2.8 GPS8.2.8 GPS卫星可见性预告例如卫星可见性预告例如 各类型GPS接纳机的随机软件都有GPS卫星的可见性预告功能，只需输入测区的概略经纬度及观测时间，即可进展卫星预告，以便选择有利的观测时机。GPSGPS卫星的可见性预告图卫星的可见性预告图卫星高度角大于卫星高度角大于1515度，输入测度，输入测区某点概略坐区某点概略坐标和观测日期标和观测日期时间，运用不时间，运用不超越超越2020天的星天的星历文件，由公历文件，由公用软件作出用软件作出GPSGPS卫星可见卫星可见性预告图。性预告图。GPSGPS卫星的可见性预告图卫星的可见性

34、预告图卫星高度角大于卫星高度角大于1515度，输入测度，输入测区某点概略坐区某点概略坐标和观测日期标和观测日期时间，运用不时间，运用不超越超越2020天的星天的星历文件，由公历文件，由公用软件包作出用软件包作出GPSGPS卫星可见卫星可见性预告图。性预告图。GPS卫星的可见性预告图卫星的可见性预告图卫星高度角大于卫星高度角大于1515度，输入测度，输入测区某点概略坐区某点概略坐标和观测日期标和观测日期时间，运用不时间，运用不超越超越2020天的星天的星历文件，由公历文件，由公用软件作出用软件作出GPSGPS卫星可见卫星可见性预告图。性预告图。GPSGPS卫星的可见性预告图卫星的可见性预告图卫星

35、高度角大于卫星高度角大于1515度，输入测度，输入测区某点概略坐区某点概略坐标和观测日期标和观测日期时间，运用不时间，运用不超越超越2020天的星天的星历文件，由公历文件，由公用软件包作出用软件包作出GPSGPS卫星可见卫星可见性预告图。性预告图。8.2.9 GPS8.2.9 GPS技术设计例如技术设计例如- -三峡库区三峡库区A,BA,B级级GPSGPS网观网观测技术设计测技术设计 书上128-1348.3 GPS8.3 GPS丈量外业实施丈量外业实施GPSGPS丈量外业实施丈量外业实施 8.3.1 8.3.1 选点选点 8.3.2 8.3.2 埋设标石埋设标石 8.3.3 8.3.3 观测

36、安顿天线、量天线高、观测安顿天线、量天线高、联线开机、关机联线开机、关机8.3 GPS8.3 GPS丈量外业实施丈量外业实施8.3.1 8.3.1 选点选点 选点任务应遵守以下原那么：1.点位应设在易于安装接纳设备。视野开阔的较高点上。2点位目的要显著，视场周围15以上不应有妨碍物，以减少GPS信号被遮挡或妨碍物吸收。3点位应远离在功率无线电发射源如电视机、微波炉等其间隔不少于200m；远离高压输电线，其间隔不得少于50m。以防止电磁场对GPS信号的干扰。4点位附近不应有在面积水域或不应有剧烈干扰卫星信号接纳的物体，以减弱多途径效应的影响。5点位应选在交通方便，有利于其它观测手段扩展与联测的地

37、方。6地面根底稳定，易于点的保管。7选点人员应按技术设计进展踏勘，在实地按要求选定点位。8网形应有利于同步观测边、点结合。9当所选点位需求进展水准联测时，选点人员应实地踏勘水准道路，提出有关建议10当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性，以及觇标能否平安可用作一检查，符合要求方可利用。8.3 GPS8.3 GPS丈量外业实施丈量外业实施8.3.2 8.3.2 标志埋设标志埋设 GPS网点普通应埋设具有中心标志的标石，以准确标志点位，点的标石和标志必需稳定、巩固以利长久保管和利用。在基岩露头地域，也可以直接在基岩上嵌入金属标志。 每个点标石埋设终了后，应按表8-9填写点之记并提交以下资料：1.点

38、之记 2GPS网的选取点网图；3土地占用同意文件与丈量标志委托保管书；4选点与埋石任务技术总结。点名及等级点 名土 质点 号等 级标石阐明通视点列表旧点名概略位置L，B纬 度经 度所在地交通路线选 点 情 况点 位 略 图单 位选点员日期联测水准情况联测水准等级点位说明表8-9 GPS点点之记 8.3 GPS8.3 GPS丈量外业实施丈量外业实施8.3.2 8.3.2 标志埋设标志埋设 GPS网点普通应埋设具有中心标志的标石，以准确标志点位，点的标石和标志必需稳定、巩固以利长久保管和利用。在基岩露头地域，也可以直接在基岩上嵌入金属标志。 每个点标石埋设终了后，应按表8-9填写点之记并提交以下资

39、料：1.点之记 2GPS网的选取点网图；3土地占用同意文件与丈量标志委托保管书；4选点与埋石任务技术总结。8.3.3 8.3.3 观测任务观测任务1.1.观测任务根据的主要技术目的观测任务根据的主要技术目的各级GPS丈量作业的根本技术要求工程 等级方法二三四一级二级卫星高度角相对 快速1515151515有效观测卫星数相对 快速445454545观测时段数相对22221反复设点数快速2222时段长度相对快速906020451545154515数据采样间隔相对 快速10-6010-6010-6010-6010、60PDOP相对 快速668882.2.天线安顿天线安顿在正常点位，天线应架设在三脚架

40、上，并在正常点位，天线应架设在三脚架上，并安顿在标志中心的上方直接对中，天线基座安顿在标志中心的上方直接对中，天线基座上的圆水准气泡必需整平。上的圆水准气泡必需整平。殊点位，当天线需求安顿在三角点觇标的殊点位，当天线需求安顿在三角点觇标的观测台或回光台上时应先将觇顶撤除，防止观测台或回光台上时应先将觇顶撤除，防止对对GPSGPS信号的遮挡。信号的遮挡。天线的定向标志应指向正北，并顾及当地磁天线的定向标志应指向正北，并顾及当地磁偏角的影响，以减弱相位中心偏向的影响。偏角的影响，以减弱相位中心偏向的影响。天线定向误差依定位精度不同而异，普通不天线定向误差依定位精度不同而异，普通不应超越应超越3 3

41、5 5。刮风天气安顿天线时，应将天线进展三向刮风天气安顿天线时，应将天线进展三向固定，以防倒地碰坏。雷雨天气安顿时，应固定，以防倒地碰坏。雷雨天气安顿时，应该留意将其底盘接地，以防雷击天线。该留意将其底盘接地，以防雷击天线。架设天线不宜过低，普通应距地1m以上。天线架设好后，在圆盘天线间隔120的三个方向分别量取天线高，三次丈量结果之差不应超越3mm，取其三次结果的平均值记入丈量手薄中，天线高记录取值0.001m。丈量气候参数：在高精度GPS丈量中，要求测定气候元素。每时段气候观测应不少于3次时段开场、中间、终了。气压读至0.1mbar，气温读至0.1C，对普通城市及工程丈量只记录天气情况。复

42、查点名并记入丈量手薄中，将天线电缆与仪器进展联接，经检查无误后，方能通电启动仪器。3.3.开机观测开机观测观测作业的主要目的是捕获观测作业的主要目的是捕获GPSGPS卫星信号，卫星信号，并对其进展跟踪、处置和量测，以获得所需并对其进展跟踪、处置和量测，以获得所需求的定位信息和观测数据。求的定位信息和观测数据。天线安顿完成后，在分开天线适当位置的地天线安顿完成后，在分开天线适当位置的地面上安放面上安放GPSGPS接纳机，接通接纳机与电源、天接纳机，接通接纳机与电源、天线、控制器的联接电缆，并经过预热和静置线、控制器的联接电缆，并经过预热和静置，即可启动接纳机进展观测。，即可启动接纳机进展观测。通

43、常来说，在外业观测任务中，仪器操作人通常来说，在外业观测任务中，仪器操作人员应留意以下事项：员应留意以下事项：当确认外接电源电缆及天线等各项衔接完当确认外接电源电缆及天线等各项衔接完全无误后，方可接通电源，启动接纳机。全无误后，方可接通电源，启动接纳机。开机后接纳机有关指示显示正常并经过自开机后接纳机有关指示显示正常并经过自测后，方能输入有关测站和时段控制信息。测后，方能输入有关测站和时段控制信息。接纳机在开场记录数据后，应留意查看有接纳机在开场记录数据后，应留意查看有关观测卫星数量、卫星号、相位丈量残差、关观测卫星数量、卫星号、相位丈量残差、实时定位结果及其变化、存储介质记录等情实时定位结果

44、及其变化、存储介质记录等情况。况。一个时段观测过程中，不允许进展以下操作：封锁又重新启动；进展自测试发现缺点除外；改动卫星高度角；改动天线位置；改动数据采样间隔；按动封锁文件和删除文件等功能键。每一观测时段中，气候元素普通应在始、中、末各观测记录一次，当时段较长时可适当添加观测次数。在观测过程中要特别留意供电情况，除在出测前仔细检查电池容量能否充足外，作业中观测人员不要远离接纳机，听到仪器的低电报警要及时予以处置，否那么能够会呵斥仪器内部数据的破坏或丧失。对观测时段较长的观测任务，建议尽量采用太阳能电池或汽车瓶进展供电。仪器高一定要按规定始、末各测一次，并及时输入及记入丈量手薄之中。接纳机在观

45、测过程中不要接近接纳机运用对讲机；雷雨季节架设天线要防止雷击，雷雨过境时应关机停测，并卸下天线。观测站的全部预定作业工程，经检查均已按规定完成，且记录与资料完好无误后方可迁站。观测过程中要随时查看仪器内存或硬盘容量，每日观测终了后，应及时将数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测数据不丧失。4.4.观测记录观测记录观测记录观测记录观测记录由观测记录由GPSGPS接纳机自动进展，均记录在接纳机自动进展，均记录在存储介质如硬盘、硬卡或记忆卡等上，存储介质如硬盘、硬卡或记忆卡等上，其主要内容有：其主要内容有：载波相位观测值及相应的观测历元；载波相位观测值及相应的观测历元；同一历元的测码伪距观测值；同一历

46、元的测码伪距观测值；GPSGPS卫星星历及卫星钟差参数；卫星星历及卫星钟差参数；实时绝对定位结果；实时绝对定位结果；测站控制信息及接纳机任务形状信息。测站控制信息及接纳机任务形状信息。丈量手薄丈量手薄是在接纳机启动前及观测过程中，由观测者随时填写的。其记录格式在现行和中略有差别，视详细任务内容选择。为便于运用，这里列出中城市与工程GPS网观测记录格式见表8-11供参考。表8-11中，备注栏应记载观测过程中发生的重要问题，问题出现的时间及其处置方式等。观测记录和丈量手薄都是GPS精细定位的根据，必需仔细、及时填写，坚决杜绝事后补记或追记。外业观测中存储介质上的数据文件应及时拷贝一式两份，分别保管

47、在专人保管的防水、防静电的资料箱内。存储介质的外面，适当处应贴制标签，注明文件名、网区名、点名、时段名、采集日期、丈量手薄编号等。接纳机内存数据文件在转录到外存介质上时，不得进展任何剔除或删改，不得调用任何对数据实施重新加工组合的操作指令。8.4 GPS8.4 GPS丈量作业方式丈量作业方式8.4.1 8.4.1 静态相对定位适于大地丈量、工程丈量、变形静态相对定位适于大地丈量、工程丈量、变形监测等精细定位，精度高，观测时间长监测等精细定位，精度高，观测时间长8.4.2 8.4.2 快速静态定位适于测图控制网的加密，点位密快速静态定位适于测图控制网的加密，点位密集，观测时间较短，精度较高集，观

48、测时间较短，精度较高8.4.3 8.4.3 实时动态定位实时动态定位RTKRTK观测时间短，适于测图观测时间短，适于测图中碎部点的测定、设计点的测设放样，精度中碎部点的测定、设计点的测设放样，精度cmcm级。多级。多基准站基准站RTKRTK技术是今后运用的开展趋势技术是今后运用的开展趋势8.4.4 8.4.4 其他定位方式准动态、往返式反复设站、动态其他定位方式准动态、往返式反复设站、动态定位等方式定位等方式8.4.1 8.4.1 静态相对定位静态相对定位1 1作业方式作业方式 采用两台或两台以上接纳设备，分别安顿采用两台或两台以上接纳设备，分别安顿在一条或数条基线的两个端点，同步观测在一条或

49、数条基线的两个端点，同步观测4 4颗以上卫星，每时段颗以上卫星，每时段长长4545分钟至分钟至2 2个小时或更多。作业布置如图个小时或更多。作业布置如图8-108-10所示。所示。2 2精度精度 基线的相对定位精度可达基线的相对定位精度可达5mm+1ppmD5mm+1ppmD，D D为基线为基线长度长度KMKM。3 3适用范围适用范围 建立全球性或国家建立全球性或国家级大地控制网，建立地壳运动监测网级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长间隔检校基线、进展岛屿与、建立长间隔检校基线、进展岛屿与大陆联测、钻井定位及精细工程控制大陆联测、钻井定位及精细工程控制网建立等。网建立等。4 4本卷须知本卷

50、须知 一切已观测基线应一切已观测基线应组成一系列封锁图形如图组成一系列封锁图形如图8-108-10，以利于外业检核，提高成果可靠度。以利于外业检核，提高成果可靠度。并且可以经过平差，有助于进一步提并且可以经过平差，有助于进一步提高定位精度。高定位精度。8.4.2 8.4.2 快速静态定位快速静态定位1作业方法作业方法 在测区中部选择一个基准站，并安顿一台接纳设备延续跟踪一切可在测区中部选择一个基准站，并安顿一台接纳设备延续跟踪一切可见卫星；另一台接纳机依次到各点流动设站，每点观测数分钟。见卫星；另一台接纳机依次到各点流动设站，每点观测数分钟。2精度精度 流动站相对于基准站的基线中误差为流动站相

51、对于基准站的基线中误差为5mm1ppmD。3运用范围运用范围 控制网的建立及其加密、工程丈量、地籍丈量、大批相距百米左右控制网的建立及其加密、工程丈量、地籍丈量、大批相距百米左右的点位定位。的点位定位。4本卷须知 在丈量时段内应确保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超越20km；流动站上的接纳机在转移时，不用坚持对所测卫星延续跟踪，可封锁电源以降低能耗。5优缺陷优点：作业速度快、精度高、能耗低；缺陷：二台接纳机任务时，构不成闭合图形，可靠性差。8.4.3 8.4.3 准动态定位准动态定位1 1作业方法作业方法 在测区选择一个基准点，安顿接纳机工延续在测区选择一个基准点，安顿接纳机工

52、延续跟踪一切可见卫星；将另一台流动接纳机先置于跟踪一切可见卫星；将另一台流动接纳机先置于1 1号站如图号站如图8-8-1212观测；在坚持对所测卫星延续跟踪而不失锁的情况下，将观测；在坚持对所测卫星延续跟踪而不失锁的情况下，将流动接纳机分别在流动接纳机分别在2 2，3 3，44各点观测数秒钟。各点观测数秒钟。2 2精度精度 基线的中误差约为基线的中误差约为1 12cm2cm。3 3运用范围运用范围 开阔地域的加密控制丈开阔地域的加密控制丈量、工程丈量及碎部丈量及线路丈量等量、工程丈量及碎部丈量及线路丈量等。本卷须知本卷须知 应确保在观测时断上有应确保在观测时断上有5 5颗颗以上卫星可供观测；流

53、动点与基准点间以上卫星可供观测；流动点与基准点间隔不超越隔不超越20 km20 km；观测过程中流动接纳机；观测过程中流动接纳机不能失锁，否那么应在失锁的流动点上不能失锁，否那么应在失锁的流动点上延伸观测时间延伸观测时间1 12min2min。8.4.4 8.4.4 往返式反复设站往返式反复设站1 1作业方法作业方法 建立一个基准点安顿接纳机延续跟踪一切可见建立一个基准点安顿接纳机延续跟踪一切可见卫星；流动接纳机依次到每点观测卫星；流动接纳机依次到每点观测1 12min2min；1h1h后逆序返测各流后逆序返测各流动点动点1 12min2min。设站布置如图。设站布置如图8-138-13所示。

54、所示。2 2精度精度 相对于基准点的基线中误差为相对于基准点的基线中误差为5mm+1ppm.D5mm+1ppm.D。3 3运用范围运用范围 控制丈量及控制网加密、取代导线丈量及三角控制丈量及控制网加密、取代导线丈量及三角丈量、工程丈量机地籍丈量。丈量、工程丈量机地籍丈量。4 4本卷须知本卷须知 流动点与基流动点与基准点间隔不超越准点间隔不超越15km15km；基准；基准点上空开阔，能正常跟踪点上空开阔，能正常跟踪3 3颗颗及以上卫星。及以上卫星。8.4.5 8.4.5 动态定位动态定位1 1作业方法作业方法 建立一个基准点安顿接纳机延续跟踪一切可见建立一个基准点安顿接纳机延续跟踪一切可见卫星；

55、流动接纳机先在出发点上静态观测数分钟；然后流动接卫星；流动接纳机先在出发点上静态观测数分钟；然后流动接纳机从出发点开场延续运动；按指定的时间间隔自动运动载体纳机从出发点开场延续运动；按指定的时间间隔自动运动载体的实时位置。作业布置如图的实时位置。作业布置如图8-148-14所示所示2 2精度精度 相对于基准点的瞬时点位精度相对于基准点的瞬时点位精度1 12cm2cm。3 3运用范围运用范围 精细测定运动目的精细测定运动目的的轨迹、测定道路的中心线、剖面的轨迹、测定道路的中心线、剖面丈量、航道丈量等。丈量、航道丈量等。4 4本卷须知本卷须知 需同步观测需同步观测5 5颗卫颗卫星，其中至少星，其中

56、至少4 4颗卫星要延续跟踪颗卫星要延续跟踪；流动点与基准点间隔不超越；流动点与基准点间隔不超越20 20 kmkm。8.4.6 8.4.6 实时动态丈量的作业方式与运用实时动态丈量的作业方式与运用1 1实时动态实时动态RTKRTK定位技术简介定位技术简介实时动态实时动态Real Time Kinematic-RTBReal Time Kinematic-RTB丈量技术，是以丈量技术，是以载波相位观丈量为根据的实时差分载波相位观丈量为根据的实时差分GPSGPSRTD GPSRTD GPS丈量技丈量技术，它是术，它是GPSGPS丈量技术开展中的一个新突破。丈量技术开展中的一个新突破。实时动态丈量的

57、根本思想是：在基线上安顿一台实时动态丈量的根本思想是：在基线上安顿一台GPSGPS接纳接纳机，对一切可见机，对一切可见GPSGPS卫星进展延续地丈量，并将其观测数据卫星进展延续地丈量，并将其观测数据，经过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用，经过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，户站上，GPSGPS接纳机在接纳接纳机在接纳GPSGPS卫星信号的同时，经过无线卫星信号的同时，经过无线电接纳设备，接纳基准站传输的观测数据，然后根据相对电接纳设备，接纳基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精定位的原理，实时地计算并显示用户站的三维

58、坐标及其精度。度。2 2RTKRTK作业方式与运用作业方式与运用根据用户的要求，目前实时动态丈量采用的作业方式，根据用户的要求，目前实时动态丈量采用的作业方式，主要有：主要有：快速静态丈量快速静态丈量采用这种丈量方式，要求采用这种丈量方式，要求GPSGPS接纳机在每一用户站上，接纳机在每一用户站上，静止地进展观测。在观测过程中，连同接纳到的基准站的静止地进展观测。在观测过程中，连同接纳到的基准站的同步观测数据，实时地解算整周末知数和用户站的三维坐同步观测数据，实时地解算整周末知数和用户站的三维坐标。假设解算结果的变化趋于稳定，且其精度已满足设计标。假设解算结果的变化趋于稳定，且其精度已满足设计

59、要求，便可适时的终了观测。要求，便可适时的终了观测。采用这种方式作业时，用户站的接纳机在流动过程中，采用这种方式作业时，用户站的接纳机在流动过程中，可以不用坚持对可以不用坚持对GPSGPS卫星的延续跟踪，其定位精度可达卫星的延续跟踪，其定位精度可达1 12cm2cm。这种方法可运用于城市、矿山等区域性的控制丈量。这种方法可运用于城市、矿山等区域性的控制丈量，工程丈量和地籍丈量等。，工程丈量和地籍丈量等。准动态丈量准动态丈量 同普通的准动丈量一样，这种丈量方式，通常要求同普通的准动丈量一样，这种丈量方式，通常要求流动的接纳机在观测任务开场之前，首先在某一同始点上流动的接纳机在观测任务开场之前，首

60、先在某一同始点上静止地进展观测，以便采用快速解算整周未知数的方法实静止地进展观测，以便采用快速解算整周未知数的方法实时地进展初始化任务。初始化后，流动的接纳杨在每一观时地进展初始化任务。初始化后，流动的接纳杨在每一观测站，只需静止观测数历元，并连同基准站的同步观测数测站，只需静止观测数历元，并连同基准站的同步观测数据，实时地解算流动站的三维坐标。目前，其定位的精度据，实时地解算流动站的三维坐标。目前，其定位的精度可达厘米级。可达厘米级。 该方法要求接纳机在观测过程中，坚持对所测卫星该方法要求接纳机在观测过程中，坚持对所测卫星的延续跟踪。一旦发生失锁，便需重新进展初始化的任务的延续跟踪。一旦发生