GPS测量的设计与实施课件

第八章GPS测量的设计与实施第八章GPS测量的设计与实施8.1概述一、GPS测量工作：外业：选点、建立测站坐标、野外观测、成果检核内业：GPS测量的技术设计、测后数据处理、技术总结。工作程序：网的优化设计、选点与建立标志、外业观测、成果检核与处理。8.1概述一、GPS测量工作：GPS静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点。其中，较为常见的方面是利用GPS建立各种类型和等级的控制网，在这些方面，GPS技术已基本上取代了常规的测量方法，成为了主要手段。较之于常规方法，GPS在布设控制网方面具有以下一些特点：GPS静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点。其中，较1、测量精度高GPS观测的精度要明显高于一般的常规测量手段，GPS基线向量的相对精度一般在10-5~10-9之间，这是普通测量方法很难达到的。2、选点灵活、不需要造标、费用低

GPS测量，不要求测站间相互通视，不需要建造觇标，作业成本低，大大降低了布网费用。1、测量精度高3、全天侯作业在任何时间、任何气候条件下，均可以进行GPS观测，大大方便了测量作业，有利于按时、高效地完成控制网的布设。4、观测时间短采用GPS布设一般等级的控制网时，在每个测站上的观测时间一般在1~2个小时左右，采用快速静态定位的方法，观测时间更短。5、观测、处理自动化采用GPS布设控制网，观测工程和数据处理过程均是高度自动化的。3、全天侯作业二、技术设计的依据1）测量任务书或测量合同书2）GPS测量规范及规程1、2001年国家技术监督局发布的国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001。2、1992年国家测绘局发布的测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量规范》CH2001-92。3、1995年国家测绘局发布的测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》CH8016-1995。4、1997年建设部发布的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-97。5、各部委根据本部门GPS测量的实际情况所制定的其他GPS测量规程及细则。二、技术设计的依据8.2GPS网的优化设计GPS网的优化设计，是实施GPS测量工作的第一步，是一项基础性的工作，也是在网的精确性、可靠性和经济性方面，实现用户要求的重要环节。这项内容的主要内容包括：精度指标的合理确定、网的图形设计和网的基准设计。8.2GPS网的优化设计GPS网的优化设计，是实施G一、精度标准的确定对GPS网的精度，主要取决于网的用途。精度指标，通常以网中相邻点之间的距离误差来表示。一、精度标准的确定相邻点间距离Km比例误差固定误差mm标准差mm我国规范衡量GPS网精度的指标GPS网的精度衡量指标–相邻点基线长度精度相邻点间距离比例误差固定误差标准差我国规范衡量GPS网精度的级别主要用途固定误差a(mm)比例误差b(ppm·D)AA全球性地球动力学研究、地壳形变测量、精密定轨≤3≤0.01A区域性的地球动力学研究、地壳形变测量≤5≤0.1B局部形变监测、精密工程测量≤8≤1C大、中城市及工程测量基本控制网≤10≤5DE中、小城市及测图、物探、建筑施工等控制测量≤10≤10-20级别主要用途固定误差a(mm)比例误差b(ppm·D)AA全等级平均距离(km)a(mm)b(ppm·D)最弱边相对中误差二9≤10≤21/12万三5≤10≤51/8万四2≤10≤101/4.5万一级1≤10≤101/2万二级<1≤15≤201/1万注:当边长小于200m时，以边长中误差小于20mm来衡量．等级平均距离(km)a(mm)b(ppm·D)最弱边二9≤1GPS点的密度标准项目AAABCDE相邻点最小距离30010015521相邻点最大距离20001000250401510相邻点平均距离10003007015-1010-55-2GPS点的密度标准项目AAABCDE相邻点最小距离30二、网的图形设计（1）几个基本概念观测时段（Session）测站上开始接收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。同步观测（SimultaneousObservation）多台接收机同时对同一组卫星进行观测。基线向量（Baseline）对同步观测所采集的数据进行处理，所获得的同步观测测站间的坐标差。二、网的图形设计截止高度角（Cut-offElevation）接收机观测卫星的高度角限值，低于此限值的卫星不被观测。采样间隔（Interval）接收机连续两个观测历元间的时间间隔。独立基线（IndependentBaseline）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m台接收机进行同步观测时，可得到m-1条独立基线。截止高度角（Cut-offElevation）

同步观测环（SimultaneousObservationLoop）由同一时段观测所得到的基线向量构成的闭合环。独立观测环（IndependentObservationLoop）由相互独立的基线所构成的闭合环，也称为异步环。

重复基线（复测基线）具有两个时段以上同步观测结果的基线向量。同步观测环（SimultaneousObserva（2）GPS网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式会战式多基准站式（枢纽点式）同步图形扩展式单基准站式（2）GPS网常用的布网形式有以下几种：1、跟踪站式形式若干台接收机长期固定安放在测站上，进行常年、不间断的观测，即一年观测365天，一天观测24小时，这种观测方式很象是跟踪站，因此，这种布网形式被称为跟踪站式（实际上就是跟踪站）。数据处理通常采用精密星历。优点精度极高，具有框架基准特性。缺点需建立专门的永久性建筑即跟踪站，观测成本很高。适用范围一般用于建立GPS跟踪站或永久性的监测网。1、跟踪站式2、会战式形式一次组织多台GPS接收机，集中在一段不太长的时间内，共同作业。观测分阶段进行，在同一阶段中，所有的接收机，在若干天的时间里分别各自在同一批点上进行多天、长时段的同步观测，在完成一批点的测量后，所有接收机又都迁移到另外一批点上采用相同方式，进行另一阶段的观测，直至所有点观测完毕。优点可以较好地消除SA等因素的影响，因而具有特高的尺度精度。适用范围A、B级网。2、会战式3、多基准站式形式若干台接收机在一段时间里长期固定在某几个点上进行长时间的观测，这些测站称为基准站，在基准站进行观测的同时，另外一些接收机则在这些基准站周围相互之间进行同步观测。优点各基准站间基线向量精度高，可以作为整个GPS网的骨架。其余同步观测图形与各个基准站之间也存在有同步观测基线，图形结构强。适用范围C，D级网。多基准站式的布网形式基准站基准站基准站同步图形3、多基准站式多基准站式的布网形式基准站基准站基准站同步图形4、同步图形扩展式形式多台接收机在不同测站上进行同步观测，在完成一个时段的同步观测后，又迁移到其它的测站上进行同步观测，每次同步观测都可以形成一个同步图形，在测量过程中，不同的同步图形间一般有若干个公共点相连，整个GPS网由这些同步图形构成。优点扩展速度快，图形强度较高，且作业方法简单。适用范围C，D级网。同步图形的扩展4、同步图形扩展式同步图形的扩展5、单基准站（星形网）式形式以一台接收机作为基准站，在某个测站上连续开机观测，其余的接收机在此基准站观测期间，在其周围流动，每到一点就进行观测，流动的接收机之间一般不要求同步，这样，流动的接收机每观测一个时段，就与基准站间测得一条同步观测基线，所有这样测得的同步基线就形成了一个以基准站为中心得星形。优点效率高。缺点图形强度弱，可靠性低。适用范围D，E级网。单基准站式的布网5、单基准站（星形网）式单基准站式的布网（3）采用同步图形扩展的布网形式布设GPS基线向量网时的观测作业方式

同步图形扩展式的作业方式具有作业效率高，图形强度好的特点，它是目前在GPS测量中普遍采用的一种布网形式。（3）采用同步图形扩展的布网形式布设GPS基线向量网时的观测采用同步图形扩展式布设GPS基线向量网时的观测作业方式主要以下几种式：点连式边连式网连式混连式采用同步图形扩展式布设GPS基线向量网时的观测作业方式主要以1点连式形式相邻的同步图形间只通过一个公共点相连。这样，当有m台仪器共同作业时，每观测一个时段，就可以测得m-1个新点，当这些仪器观测观测了s个时段后，就可以测得1+s(m-1)个点。优点作业效率高，图形扩展迅速。缺点图形强度低，如果连接点发生问题，将影响到后面的同步图形。点连式1点连式点连式2边连式形式相邻的同步图形间有一条边（即两个公共点）相连。这样，当有m台仪器共同同作业时，每观测一个时段，就可以测得m-2个新点，当这些仪器观测观测了s个时段后，就可以2+s（m-2）测得个点。优点作业效率较高，图形强度较强。边连式2边连式边连式3网连式形式相邻的同步图形间有3个（含3个）以上的公共点相连。这样，当有m台仪器共同作业时，每观测一个时段，就可以测得个m-k新点，当这些仪器观测了s个时段后，就可以测得k+s（m-k）个点。优点图形强度最强。缺点作业效率低。3网连式4、混连式观测作业方式

在实际的GPS作业中，一般并不是单独采用上面所介绍的某一种观测作业模式，而是根据具体情况，有选择地灵活采用这几种方式作业，这样一种种观测作业方式就是所谓的混连式。特点混连式观测作业方式是我们实际作业中最常用的作业方式，它实际上是点连式、边连式和网连式的一个结合体。4、混连式

定义测定网中所有点的坐标所需要的独立基线的最少数量。计算公式对于一个只以已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必要独立基线数网的总点数已知点的数量（4）GPS必要的独立基线的定义和计算方法

定义必要独立基线数网的总点数已知点的数量（4）GPS必要的算例问某网由100个点构成，计划用4台接收机进行观测，如果要求平均重复设站次数不得低于2.0，问至少需要观测多少个时段，可测得多少独立基线，必要独立基线是多少？答：算例问（5）独立基线向量的选择在GPS测量中，参加同步观测的仪器数为k，则每一观测时段可得基线向量数为：K（k-1）/2其中，独立基线为k-1，其余为非独立基线。独立基线选择的基本原则：非同步环（5）独立基线向量的选择在GPS测量中，参加同步观测的仪器数（6）网的设计基准

网的基准包括网的位置基准、方向基准、尺度基准。方向基准：由给定的起算方位角确定。尺度基准：电磁波测距边决定。位置基准：由给定的起算点坐标确定。（6）网的设计基准

网的基准包括网的位置基准、方向基准、尺度基准设计需注意的问题：1、适当联测附近的国家控制点以提高精度（适当数量和均匀分布）2、引入已知边长和已知方位3、联测高程点4、注意坐标系统的一致基准设计需注意的问题：（7）布设GPS基线向量网时的设计指标

在布设GPS网时，我们除了遵循一定的设计原则外，还需要一些定量的指标来指导我们的工作。在我们进行GPS网的设计时经常需要采用效率指标、可靠性指标和精度指标。（7）布设GPS基线向量网时的设计指标

在布设GPS网时，我一、效率指标在进行GPS网的设计时，我们经常采用效率指标来衡量某种网设计方案的效率，以及在采用某种布网方案作业时所需要的作业时间、消耗等。在布设一个GPS网时，在点数、接收机数和平均重复设站次数确定后，则完成该网测设所需的理论最少观测期数就可以确定。一、效率指标但是，当按照某个具体的布网方式和观测作业方式进行作业时，要按要求完成整网的测设，所需的观测期数与理论上的最少观测期数会有所差异，理论最少观测期数与设计的观测期数的比值，称之为效率指标（e），即为理论最少观测期数；为设计观测期数。但是，当按照某个具体的布网方式和观测作业方式进行作业时，要按二、可靠性指标GPS网可靠性，可以分为内可靠性和外可靠性。所谓GPS网的内可靠性就是指所布设的GPS网发现粗差的能力，即可发现的最小粗差的大小；所谓GPS网的外可靠性就是指GPS网抵御粗差的能力，即未剔除的粗差对GPS网所造成的不良影响的大小。二、可靠性指标在实际的GPS网的设计中采用了一个计算较为简单的反映GPS网可靠性的数量指标，这个可靠性指标就是整网的多余独立基线数与总的独立基线数的比值，称为整网的平均可靠性指标（），即：为多余的独立基线数为总的独立基线数在实际的GPS网的设计中采用了一个计算较为简单的反映GPS网三、精度指标当GPS网布网方式和观测作业方式确定后，GPS网的网形就确定了，根据已确定的GPS网的网形，可以得到GPS网的设计矩阵，从而可以得到GPS网的协因数阵，在GPS网的设计阶段可以采用作为衡量GPS网精度的指标。三、精度指标（8）GPS网的设计准则

一、出发点

GPS网设计的出发点是在保证质量的前提下，尽可能地提高效率，努力降低成本。因此，在进行GPS的设计和测设时，既不能脱离实际的应用需求，盲目地最求不必要的高精度和高可靠性；也不能为追求高效率和低成本，而放弃对质量的要求。（8）GPS网的设计准则

一、出发点二、GPS网布网作业准则

1选点为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10~15高度角以上不能有成片的障碍物。为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。二、GPS网布网作业准则

1选点为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。测站应选择在易于保存的地方。为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈2提高GPS网可靠性的方法

增加观测期数（增加独立基线数）。在布设GPS网时，适当增加观测期数（时段数）对于提高GPS网的可靠性非常有效。因为，随着观测期数的增加，所测得的独立基线数就会增加，而独立基线数的增加，对网的可靠性的提高是非常有宜的。2提高GPS网可靠性的方法

增加观测期数（增加独立基线数）。保证一定的重复设站次数保证一定的重复设站次数，可确保GPS网的可靠性。一方面，通过在同一测站上的多次观测，可有效地发现设站、对中、整平、量测天线高等人为错误；另一方面，重复设站次数的增加，也意味着观测期数的增加。不过，需要注意的是，当同一台接收机在同一测站上连续进行多个时段的观测时，各个时段间必须重新安置仪器，以更好地消除各种人为操作误差和错误。

保证一定的重复设站次数保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连，这样可以使得测站具有较高的可靠性。在布设GPS网时，各个点的可靠性与点位无直接关系，而与该点上所连接的基线数有关，点上所连接的基线数越多，点的可靠性则越高。保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连，这样可以使得测站具在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。在布设GPS网时，检查GPS观测值（基线向量）质量的最佳方法是异步环闭合差，而随着组成异步环的基线向量数的增加，其检验质量的能力将逐渐下降。在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。3提高GPS网精度的方法为保证GPS网中各相邻点具有较高的相对精度，对网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得它们间的直接观测基线。为提高整个GPS网的精度，可以在全面网之上布设框架网，以框架网作为整个GPS网的骨架。3提高GPS网精度的方法为保证GPS网中各相邻点具有较高的相在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。在布设GPS网时，引入高精度激光测距边，作为观测值与GPS观测值（基线向量）一同进行联合平差，或将它们作为起算边长。在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。若要采用高程拟合的方法，测定网中各点的正常高/正高，则需在布网时，选定一定数量的水准点，水准点的数量应尽可能的多，且应在网中均匀分布，还要保证有部分点分布在网中的四周，将整个网包含在其中。为提高GPS网的尺度精度，可采用如下方法：增设长时间、多时段的基线向量。若要采用高程拟合的方法，测定网中各点的正常高/正高，则需在布3布设GPS网时起算点的选取与分布

若要求所布设的GPS网的成果与旧成果吻合最好，则起算点数量越多越好，若不要求所布设的GPS网的成果完全与旧成果吻合，则一般可选3~5个起算点，这样既可以保证新老坐标成果的一致性，也可以保持GPS网的原有精度。3布设GPS网时起算点的选取与分布

若要求所布设的GPS网的为保证整网的点位精度均匀，起算点一般应均匀地分布在GPS网的周围。要避免所有的起算点分布在网中一侧的情况。一定要保证所采用的起算点的成果不能有质量问题。为保证整网的点位精度均匀，起算点一般应均匀地分布在GPS网的4布设GPS网时起算边长的选取与分布

在布设GPS网时，可以采用高精度激光测距边作为起算边长，激光测距边的数量可在3~5条左右，它们可设置在GPS网中的任意位置。但激光测距边两端点的高差不应过分悬殊。4布设GPS网时起算边长的选取与分布

在布设GPS网时，可以5布设GPS网时起算方位的选取与分布

在布设GPS网时，可以引入起算方位，但起算方位不宜太多，起算方位可布设在GPS网中的任意位置。5布设GPS网时起算方位的选取与分布

在布设GPS网时，可以8.3建立GPS控制网的工作流程8.3建立GPS控制网的工作流程建立GPS网的三个阶段①测前项目立项方案设计施工设计测绘资料收集整理仪器检验、检定踏勘、选点、埋石建立GPS网的三个阶段①测前建立GPS网的三个阶段②测中作业队进驻卫星状态预报观测计划制定作业调度及外业观测数据传输、转储、备份基线解算及质量控制建立GPS网的三个阶段②测中建立GPS网的三个阶段③测后网平差（数据处理、分析）及质量控制整理成果、技术总结项目验收建立GPS网的三个阶段③测后测前-项目立项一项GPS测量工程项目，往往是由工程发包方、上级主管部门或其他单位或部门提出，由GPS测量队伍具体实施。对于一项GPS测量工程项目，一般有如下一些要求：测区位置及其范围测区的地理位置、范围，控制网的控制面积。用途和精度等级控制网将用于何种目的，其精度要求是多少，要求达到何种等级。点位分布及点的数量控制网的点位分布、点的数量及密度要求，是否有对点位分布有特殊要求的区域。测前-项目立项一项GPS测量工程项目，往往是由工程发包方、上提交成果的内容用户需要提交哪些成果，所提交的坐标成果分别属于哪些坐标系，所提交的高程成果分别属于哪些高程系统，除了提交最终的结果外，是否还需要提交原始数据或中间数据等。时限要求对提交成果的时限要求，即何时是提交成果的最后期限。投资经费。对工程的经费投入数量。提交成果的内容施工技术设计负责GPS测量的单位在获得了测量任务后，需要根据项目要求和相关技术规范进行测量工程的技术设计。在布设GPS网时，技术设计是非常重要的。这是因为技术设计提供了布设GPS网的技术准则，在布设GPS网时所遇到的所有技术问题，都需要从技术设计中寻找答案。因此，在进行每一项GPS工程时，都必须首先进行技术设计。施工技术设计负责GPS测量的单位在获得了测量任务后，需要根据技术设计的内容：一个完整的技术设计，主要应包含如下内容：项目来源介绍项目的来源、性质。即项目由何单位、部门下达、发包，属于何种性质的项目。测区概况介绍测区的地理位置、气候、人文、经济发展状况、交通条件、通讯条件等。这可为今后工程施测工作的开展提供必要的信息。如在施测时作业时间、交通工具的安排，电力设备使用，通讯设备的使用。技术设计的内容：工程概况介绍工程的目的、作用、要求、GPS网等级（精度）、完成时间、有无特殊要求等在进行技术设计、实际作业和数据处理中所必须要了解的信息。技术依据介绍工程所依据的测量规范、工程规范、行业标准及相关的技术要求等。现有测绘成果介绍测区内及与测区相关地区的现有测绘成果的情况。如已知点、测区地形图等。工程概况施测方案介绍测量采用的仪器设备的种类、采取的布网方法等。作业要求规定选点埋石要求、外业观测时的具体操作规程、技术要求等，包括仪器参数的设置（如采样率、截止高度角等）、对中精度、整平精度、天线高的量测方法及精度要求等。观测质量控制介绍外业观测的质量要求，包括质量控制方法及各项限差要求等。如数据删除率、RMS值、RATIO值、同步环闭合差、异步环闭合差、相邻点相对中误差、点位中误差等。施测方案数据处理方案详细的数据处理方案，包括基线解算和网平差处理所采用的软件和处理方法等内容。对于基线解算的数据处理方案，应包含如下内容：基线解算软件、参与解算的观测值、解算时所使用的卫星星历类型等。对于网平差的数据处理方案，应包含如下内容：网平差处理软件、网平差类型、网平差时的坐标系、基准及投影、起算数据的选取等。提交成果要求规定提交成果的类型及形式。数据处理方案测绘资料收集整理实施方乙方目标控制点成果水准资料测区地形图内容控制点坐标、点之记水准点坐标、点之记测区地形图（1:5万~1:10万）GPS点之记测绘资料收集整理实施方GPS点之记仪器检验、检定实施方乙方、独立的权威仪器检定部门目标仪器检定证书合格的仪器设备内容GPS接收机的检定气象仪器的检定其它设备的检验检定证书仪器检验、检定实施方检定证书踏勘、选点、埋石实施方乙方目标设置测量标志内容测区实地踏勘、了解测区状况选点埋设测量标志食宿、交通安排踏勘、选点、埋石实施方各类埋石标准各类埋石标准测中-作业队进驻实施方乙方目标整个作业队进驻测区内容建立营地整个作业队进驻测区测中-作业队进驻实施方卫星状态预报实施方乙方（作业指挥人员、技术人员）目标确定观测时段内容全天卫星数量的变化全天卫星图形（DOP值、天球图）状态变化DOP值随时间的变化图天球图（Skyplot）卫星状态预报实施方DOP值随时间的变化图天球图（Skyplo确定观测作业方案实施方乙方（作业指挥人员、技术人员）目标制定观测作业方案内容规划整体观测方案组建作业组确定每天的外业观测计划向各作业组下达作业调度指令确定观测作业方案实施方作业调度表作业调度表外业观测实施方乙方（外业作业组）目标采集观测数据内容安置观测仪器设备读（量）取非GPS观测数据（包括天线高、气象数据等）保证仪器正常工作按时迁站GPS外业观测外业观测实施方GPS外业观测数据传输、转储、备份实施方乙方（内业数据处理人员）目标获取、保存接收机记录的观测数据内容接收外业作业组上缴的观测记录下载GPS接收机的原始观测数据并备份进行必要的格式转换数据传输、转储、备份实施方基线处理与质量控制实施方乙方（内业数据处理人员）目标获取合格的基线向量内容基线处理（解算）基线质量评估基线质量改善数据处理基线处理与质量控制实施方数据处理测后-结果分析（网平差与质量控制）实施方乙方（内业数据处理人员）目标获得最终数据处理结果（坐标、高程）内容GPS基线向量网的平差、坐标系的转换高程拟合网平差结果质量评估与改善测后-结果分析（网平差与质量控制）实施方整理成果、技术总结实施方乙方（技术负责人、内业数据处理人员）目标按要求需要提交的成果、报告内容选点图、点之记原始记录、观测数据基线处理结果及质量检核结果网平差处理成果及质量检核结果其它结果技术总结报告整理成果、技术总结实施方项目验收实施方甲方、工程监理目标对测量成果进行验收内容对项目进行的各个环节及提交的成果、报告进行检查验收编写验收报告项目验收实施方8.4GPS接收设备的选型和检验一、GPS接收机的选型级别AAABCD、E单双频双频/全波长双频/全波长双频双频或单频双频或单频观测量至少有L1、L2相位L1、L2相位L1、L2相位L1相位L1相位同步接收机数≥5≥4≥3≥3≥28.4GPS接收设备的选型和检验一、GPS接收机的选型级别A级别二三四一级二级单双频双频或单频同前同前同前同前观测量载波相位同前同前同前同前同步接收机数≥2≥2≥2≥2≥2标称精度10mm+2ppm·D10+310+310+310+3级别二三四一级二级单双频双频或单频同前同前同前同前观测量载波二、检验的主要内容一般检视通电检验试测检验随机数据后处理软件的检测二、检验的主要内容1、一般性检视部件、附件是否齐全、完好紧固部件有否松动与脱落设备的使用手册及随机软件资料是否齐全1、一般性检视2、通电检验主要项目：设备通电后有关信号灯、按键、显示系统和仪表的工作情况自测试系统的工作情况卫星的捕获与跟踪情况2、通电检验3、试测检验在不同长度的标准基线上，或专设的GPS测量检验场上进行。检验内容：接收机野外作业的性能接收机的内部噪声水平天线相位中心的稳定度对不同测程基线测量能达到的精度圆水准器、气象测量仪表3、试测检验4随机数据后处理软件的检验卫星预报及观测计划拟订功能的检验静态定位软件和网平差软件功能的检验快速静态定位和实时定位软件的检验通过上述检验，对下列功能作出评价：数据处理的精度、自动化水平、观测数据的筛选、周跳的判别与修复、整周未知数的解算能力、网平差的功能等。4随机数据后处理软件的检验三、GPS接收机的检验内容与方法1、接收机内部噪声水平的检验接收机的内部噪声，主要是由于接收机硬件的不完善（如接收机钟差、信号通道的时间延迟等）所引起的。零基线检验法超短基线检验法三、GPS接收机的检验内容与方法2、天线相位中心稳定性的检验相对定位法2、天线相位中心稳定性的检验3、关于GPS测量系统的野外检定场检定场的建立一般应遵循以下主要原则：1、检定场通常应由超短边（5~10m），短边（<10km），长边（~500km）和超长边（>500km）构成2、检定场不同长度的基线，应分别构成闭合图形，以便进行条件检验，提高检定的可靠性3、检定场应位于地质结构坚固、稳定的地区，以利于长期保存。3、关于GPS测量系统的野外检定场4、检定场的点位选择，除应满足GPS测量选点的一般要求外，尤以注意设在交通方便、通信和电力供应条件良好，视野开阔的地区，以方便使用4、检定场的点位选择，除应满足GPS测量选点的一般要求外，尤8.5GPS测量的作业模式GPS测量的作业模式，亦即利用GPS定位技术，确定观测站之间相对位置所采用的作业方式。静态相对定位、快速静态相对定位、准动态相对定位和动态相对定位8.5GPS测量的作业模式GPS测量的作业模式，亦即利用GP1、经典静态相对定位作业方法：采用两套（以上）的接收设备，分别安置在一条（数条）基线的端点、根据基线长度和要求的精度，同步观测4颗以上卫星数时段，每一时段长1~3小时。1、经典静态相对定位定位精度：基线测量的精度：5mm+1ppm*D特点：独立基线边应构成某种闭合图形。适用范围：建立地壳运动或工程变形监测网建立全球性或国家级大地控制网建立长距离检校基线进行岛屿与大陆联测建立精密工程测量控制网定位精度：2、快速静态相对定位模式作业方法：基准站+流动站定位精度：5~10mm+1ppm*D特点：接收机移动时不必保持对卫星的连续跟踪、直接观测边不构成闭合图形，可靠性差适用范围：小范围的控制测量及其加密、工程测量、边界测量、地籍测量及碎步测量等。2、快速静态相对定位模式3、准动态相对定位模式作业方法：基准站+流动站定位精度：10~20mm+1ppm*D特点：效率高范围：开阔地区的加密测量工程定位及碎步测量剖面测量和路线测量地籍测量3、准动态相对定位模式4、动态相对定位作业方法：基准站+运动流动站精度：1~2cm+1ppm*D特点：速度快、精度高，可实现载体的连续实时定位范围：精密测定载体的运动轨迹道路中心测量航道测量开阔地区的剖面测量的水文测量4、动态相对定位5、实时动态测量系统及其应用（1）GPS实时动态定位方法概述RTK测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术相结合而构成组合系统。与传统测量技术相比的优越性5、实时动态测量系统及其应用GPS测量的设计与实施课件（2）RTK测量系统的设备配置GPS接收设备数据传输系统软件系统（2）RTK测量系统的设备配置接收设备1、至少两台接收机：基准站、流动站2、基准站的架设：点位已知、开阔、可收到所有可见卫星接收设备数据传输系统基准站发射台与用户站接收台数据传输系统3、支持实时动态测量的软件系统主要问题：整周未知数的精密确定、流动观测中对卫星的连续跟踪、失锁后的重新初始化3、支持实时动态测量的软件系统基本功能：快速解算，或动态快速解算整周未知数；根据相对定位原理，实时解算WGS-84坐标系坐标；根据已知参数进行坐标转换；结算结果的分析与评价；作业模式的选择与转换；测量结果的显示与绘图基本功能：4、作业模式及应用快速静态测量：准动态测量：动态测量：4、作业模式及应用8.6技术总结一、技术总结的作用在完成了GPS网的布设后，应该认真完成技术总结。每项GPS工程的技术总结不仅是工程一系列必要文档的主要组成部分，而且它还能够使各方面对工程的各个细节有完整而充分的了解，从而便于今后对成果的充分而全面地加以利用。另一方面，通过对整个工程的总结，测量作业单位还能够总结经验，发现不足，为今后进行新的工程提供参考。8.6技术总结一、技术总结的作用二、技术总结的内容项目来源介绍项目的来源、性质。测区概况介绍测区的地理位置、气候、人文、经济发展状况、交通条件、通讯条件等。工程概况介绍工程目的、作用、要求、等级（精度）、完成时间等。技术依据介绍作业所依据的测量规范、工程规范、行业标准等。二、技术总结的内容作业情况介绍外业观测时实际遵循的操作规程、技术要求（包括仪器参数的设置（如采样率、截止高度角等）、对中精度、整平精度、天线高的量测方法及精度要求等。）、作业观测情况、工作量、观测成果等。数据处理情况介绍数据处理方法、过程、结果及精度统计与分析情况。结论对整个工程的质量及成果作出结论。作业情况思考题1实际应用中，GPS的精度是如何确定的？2GPS测量有哪些网形设计？3同步图形扩展网形有哪些分类？4什么是GPS网的设计基准？这些基准通常是如何确定的？5GPS测量设计通常有哪些设计指标？6GPS测量设计的准则是什么？思考题1实际应用中，GPS的精度是如何确定的？7名词解释：独立基线、必要的独立基线、同步观测环、观测时段、独立观测环。8GPS接收机内部噪声有哪些检验方法？9GPS测量有哪些作业模式？7名词解释：独立基线、必要的独立基线、同步观测环、观测时段、第八章GPS测量的设计与实施第八章GPS测量的设计与实施8.1概述一、GPS测量工作：外业：选点、建立测站坐标、野外观测、成果检核内业：GPS测量的技术设计、测后数据处理、技术总结。工作程序：网的优化设计、选点与建立标志、外业观测、成果检核与处理。8.1概述一、GPS测量工作：GPS静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点。其中，较为常见的方面是利用GPS建立各种类型和等级的控制网，在这些方面，GPS技术已基本上取代了常规的测量方法，成为了主要手段。较之于常规方法，GPS在布设控制网方面具有以下一些特点：GPS静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点。其中，较1、测量精度高GPS观测的精度要明显高于一般的常规测量手段，GPS基线向量的相对精度一般在10-5~10-9之间，这是普通测量方法很难达到的。2、选点灵活、不需要造标、费用低

GPS测量，不要求测站间相互通视，不需要建造觇标，作业成本低，大大降低了布网费用。1、测量精度高3、全天侯作业在任何时间、任何气候条件下，均可以进行GPS观测，大大方便了测量作业，有利于按时、高效地完成控制网的布设。4、观测时间短采用GPS布设一般等级的控制网时，在每个测站上的观测时间一般在1~2个小时左右，采用快速静态定位的方法，观测时间更短。5、观测、处理自动化采用GPS布设控制网，观测工程和数据处理过程均是高度自动化的。3、全天侯作业二、技术设计的依据1）测量任务书或测量合同书2）GPS测量规范及规程1、2001年国家技术监督局发布的国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001。2、1992年国家测绘局发布的测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量规范》CH2001-92。3、1995年国家测绘局发布的测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》CH8016-1995。4、1997年建设部发布的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-97。5、各部委根据本部门GPS测量的实际情况所制定的其他GPS测量规程及细则。二、技术设计的依据8.2GPS网的优化设计GPS网的优化设计，是实施GPS测量工作的第一步，是一项基础性的工作，也是在网的精确性、可靠性和经济性方面，实现用户要求的重要环节。这项内容的主要内容包括：精度指标的合理确定、网的图形设计和网的基准设计。8.2GPS网的优化设计GPS网的优化设计，是实施G一、精度标准的确定对GPS网的精度，主要取决于网的用途。精度指标，通常以网中相邻点之间的距离误差来表示。一、精度标准的确定相邻点间距离Km比例误差固定误差mm标准差mm我国规范衡量GPS网精度的指标GPS网的精度衡量指标–相邻点基线长度精度相邻点间距离比例误差固定误差标准差我国规范衡量GPS网精度的级别主要用途固定误差a(mm)比例误差b(ppm·D)AA全球性地球动力学研究、地壳形变测量、精密定轨≤3≤0.01A区域性的地球动力学研究、地壳形变测量≤5≤0.1B局部形变监测、精密工程测量≤8≤1C大、中城市及工程测量基本控制网≤10≤5DE中、小城市及测图、物探、建筑施工等控制测量≤10≤10-20级别主要用途固定误差a(mm)比例误差b(ppm·D)AA全等级平均距离(km)a(mm)b(ppm·D)最弱边相对中误差二9≤10≤21/12万三5≤10≤51/8万四2≤10≤101/4.5万一级1≤10≤101/2万二级<1≤15≤201/1万注:当边长小于200m时，以边长中误差小于20mm来衡量．等级平均距离(km)a(mm)b(ppm·D)最弱边二9≤1GPS点的密度标准项目AAABCDE相邻点最小距离30010015521相邻点最大距离20001000250401510相邻点平均距离10003007015-1010-55-2GPS点的密度标准项目AAABCDE相邻点最小距离30二、网的图形设计（1）几个基本概念观测时段（Session）测站上开始接收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。同步观测（SimultaneousObservation）多台接收机同时对同一组卫星进行观测。基线向量（Baseline）对同步观测所采集的数据进行处理，所获得的同步观测测站间的坐标差。二、网的图形设计截止高度角（Cut-offElevation）接收机观测卫星的高度角限值，低于此限值的卫星不被观测。采样间隔（Interval）接收机连续两个观测历元间的时间间隔。独立基线（IndependentBaseline）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m台接收机进行同步观测时，可得到m-1条独立基线。截止高度角（Cut-offElevation）

同步观测环（SimultaneousObservationLoop）由同一时段观测所得到的基线向量构成的闭合环。独立观测环（IndependentObservationLoop）由相互独立的基线所构成的闭合环，也称为异步环。

重复基线（复测基线）具有两个时段以上同步观测结果的基线向量。同步观测环（SimultaneousObserva（2）GPS网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式会战式多基准站式（枢纽点式）同步图形扩展式单基准站式（2）GPS网常用的布网形式有以下几种：1、跟踪站式形式若干台接收机长期固定安放在测站上，进行常年、不间断的观测，即一年观测365天，一天观测24小时，这种观测方式很象是跟踪站，因此，这种布网形式被称为跟踪站式（实际上就是跟踪站）。数据处理通常采用精密星历。优点精度极高，具有框架基准特性。缺点需建立专门的永久性建筑即跟踪站，观测成本很高。适用范围一般用于建立GPS跟踪站或永久性的监测网。1、跟踪站式2、会战式形式一次组织多台GPS接收机，集中在一段不太长的时间内，共同作业。观测分阶段进行，在同一阶段中，所有的接收机，在若干天的时间里分别各自在同一批点上进行多天、长时段的同步观测，在完成一批点的测量后，所有接收机又都迁移到另外一批点上采用相同方式，进行另一阶段的观测，直至所有点观测完毕。优点可以较好地消除SA等因素的影响，因而具有特高的尺度精度。适用范围A、B级网。2、会战式3、多基准站式形式若干台接收机在一段时间里长期固定在某几个点上进行长时间的观测，这些测站称为基准站，在基准站进行观测的同时，另外一些接收机则在这些基准站周围相互之间进行同步观测。优点各基准站间基线向量精度高，可以作为整个GPS网的骨架。其余同步观测图形与各个基准站之间也存在有同步观测基线，图形结构强。适用范围C，D级网。多基准站式的布网形式基准站基准站基准站同步图形3、多基准站式多基准站式的布网形式基准站基准站基准站同步图形4、同步图形扩展式形式多台接收机在不同测站上进行同步观测，在完成一个时段的同步观测后，又迁移到其它的测站上进行同步观测，每次同步观测都可以形成一个同步图形，在测量过程中，不同的同步图形间一般有若干个公共点相连，整个GPS网由这些同步图形构成。优点扩展速度快，图形强度较高，且作业方法简单。适用范围C，D级网。同步图形的扩展4、同步图形扩展式同步图形的扩展5、单基准站（星形网）式形式以一台接收机作为基准站，在某个测站上连续开机观测，其余的接收机在此基准站观测期间，在其周围流动，每到一点就进行观测，流动的接收机之间一般不要求同步，这样，流动的接收机每观测一个时段，就与基准站间测得一条同步观测基线，所有这样测得的同步基线就形成了一个以基准站为中心得星形。优点效率高。缺点图形强度弱，可靠性低。适用范围D，E级网。单基准站式的布网5、单基准站（星形网）式单基准站式的布网（3）采用同步图形扩展的布网形式布设GPS基线向量网时的观测作业方式

同步图形扩展式的作业方式具有作业效率高，图形强度好的特点，它是目前在GPS测量中普遍采用的一种布网形式。（3）采用同步图形扩展的布网形式布设GPS基线向量网时的观测采用同步图形扩展式布设GPS基线向量网时的观测作业方式主要以下几种式：点连式边连式网连式混连式采用同步图形扩展式布设GPS基线向量网时的观测作业方式主要以1点连式形式相邻的同步图形间只通过一个公共点相连。这样，当有m台仪器共同作业时，每观测一个时段，就可以测得m-1个新点，当这些仪器观测观测了s个时段后，就可以测得1+s(m-1)个点。优点作业效率高，图形扩展迅速。缺点图形强度低，如果连接点发生问题，将影响到后面的同步图形。点连式1点连式点连式2边连式形式相邻的同步图形间有一条边（即两个公共点）相连。这样，当有m台仪器共同同作业时，每观测一个时段，就可以测得m-2个新点，当这些仪器观测观测了s个时段后，就可以2+s（m-2）测得个点。优点作业效率较高，图形强度较强。边连式2边连式边连式3网连式形式相邻的同步图形间有3个（含3个）以上的公共点相连。这样，当有m台仪器共同作业时，每观测一个时段，就可以测得个m-k新点，当这些仪器观测了s个时段后，就可以测得k+s（m-k）个点。优点图形强度最强。缺点作业效率低。3网连式4、混连式观测作业方式

在实际的GPS作业中，一般并不是单独采用上面所介绍的某一种观测作业模式，而是根据具体情况，有选择地灵活采用这几种方式作业，这样一种种观测作业方式就是所谓的混连式。特点混连式观测作业方式是我们实际作业中最常用的作业方式，它实际上是点连式、边连式和网连式的一个结合体。4、混连式

定义测定网中所有点的坐标所需要的独立基线的最少数量。计算公式对于一个只以已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必要独立基线数网的总点数已知点的数量（4）GPS必要的独立基线的定义和计算方法

定义必要独立基线数网的总点数已知点的数量（4）GPS必要的算例问某网由100个点构成，计划用4台接收机进行观测，如果要求平均重复设站次数不得低于2.0，问至少需要观测多少个时段，可测得多少独立基线，必要独立基线是多少？答：算例问（5）独立基线向量的选择在GPS测量中，参加同步观测的仪器数为k，则每一观测时段可得基线向量数为：K（k-1）/2其中，独立基线为k-1，其余为非独立基线。独立基线选择的基本原则：非同步环（5）独立基线向量的选择在GPS测量中，参加同步观测的仪器数（6）网的设计基准

网的基准包括网的位置基准、方向基准、尺度基准。方向基准：由给定的起算方位角确定。尺度基准：电磁波测距边决定。位置基准：由给定的起算点坐标确定。（6）网的设计基准

网的基准包括网的位置基准、方向基准、尺度基准设计需注意的问题：1、适当联测附近的国家控制点以提高精度（适当数量和均匀分布）2、引入已知边长和已知方位3、联测高程点4、注意坐标系统的一致基准设计需注意的问题：（7）布设GPS基线向量网时的设计指标

在布设GPS网时，我们除了遵循一定的设计原则外，还需要一些定量的指标来指导我们的工作。在我们进行GPS网的设计时经常需要采用效率指标、可靠性指标和精度指标。（7）布设GPS基线向量网时的设计指标

在布设GPS网时，我一、效率指标在进行GPS网的设计时，我们经常采用效率指标来衡量某种网设计方案的效率，以及在采用某种布网方案作业时所需要的作业时间、消耗等。在布设一个GPS网时，在点数、接收机数和平均重复设站次数确定后，则完成该网测设所需的理论最少观测期数就可以确定。一、效率指标但是，当按照某个具体的布网方式和观测作业方式进行作业时，要按要求完成整网的测设，所需的观测期数与理论上的最少观测期数会有所差异，理论最少观测期数与设计的观测期数的比值，称之为效率指标（e），即为理论最少观测期数；为设计观测期数。但是，当按照某个具体的布网方式和观测作业方式进行作业时，要按二、可靠性指标GPS网可靠性，可以分为内可靠性和外可靠性。所谓GPS网的内可靠性就是指所布设的GPS网发现粗差的能力，即可发现的最小粗差的大小；所谓GPS网的外可靠性就是指GPS网抵御粗差的能力，即未剔除的粗差对GPS网所造成的不良影响的大小。二、可靠性指标在实际的GPS网的设计中采用了一个计算较为简单的反映GPS网可靠性的数量指标，这个可靠性指标就是整网的多余独立基线数与总的独立基线数的比值，称为整网的平均可靠性指标（），即：为多余的独立基线数为总的独立基线数在实际的GPS网的设计中采用了一个计算较为简单的反映GPS网三、精度指标当GPS网布网方式和观测作业方式确定后，GPS网的网形就确定了，根据已确定的GPS网的网形，可以得到GPS网的设计矩阵，从而可以得到GPS网的协因数阵，在GPS网的设计阶段可以采用作为衡量GPS网精度的指标。三、精度指标（8）GPS网的设计准则

一、出发点

GPS网设计的出发点是在保证质量的前提下，尽可能地提高效率，努力降低成本。因此，在进行GPS的设计和测设时，既不能脱离实际的应用需求，盲目地最求不必要的高精度和高可靠性；也不能为追求高效率和低成本，而放弃对质量的要求。（8）GPS网的设计准则

一、出发点二、GPS网布网作业准则

1选点为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10~15高度角以上不能有成片的障碍物。为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。二、GPS网布网作业准则

1选点为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。测站应选择在易于保存的地方。为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈2提高GPS网可靠性的方法

增加观测期数（增加独立基线数）。在布设GPS网时，适当增加观测期数（时段数）对于提高GPS网的可靠性非常有效。因为，随着观测期数的增加，所测得的独立基线数就会增加，而独立基线数的增加，对网的可靠性的提高是非常有宜的。2提高GPS网可靠性的方法

增加观测期数（增加独立基线数）。保证一定的重复设站次数保证一定的重复设站次数，可确保GPS网的可靠性。一方面，通过在同一测站上的多次观测，可有效地发现设站、对中、整平、量测天线高等人为错误；另一方面，重复设站次数的增加，也意味着观测期数的增加。不过，需要注意的是，当同一台接收机在同一测站上连续进行多个时段的观测时，各个时段间必须重新安置仪器，以更好地消除各种人为操作误差和错误。

保证一定的重复设站次数保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连，这样可以使得测站具有较高的可靠性。在布设GPS网时，各个点的可靠性与点位无直接关系，而与该点上所连接的基线数有关，点上所连接的基线数越多，点的可靠性则越高。保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连，这样可以使得测站具在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。在布设GPS网时，检查GPS观测值（基线向量）质量的最佳方法是异步环闭合差，而随着组成异步环的基线向量数的增加，其检验质量的能力将逐渐下降。在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。3提高GPS网精度的方法为保证GPS网中各相邻点具有较高的相对精度，对网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得它们间的直接观测基线。为提高整个GPS网的精度，可以在全面网之上布设框架网，以框架网作为整个GPS网的骨架。3提高GPS网精度的方法为保证GPS网中各相邻点具有较高的相在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。在布设GPS网时，引入高精度激光测距边，作为观测值与GPS观测值（基线向量）一同进行联合平差，或将它们作为起算边长。在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。若要采用高程拟合的方法，测定网中各点的正常高/正高，则需在布网时，选定一定数量的水准点，水准点的数量应尽可能的多，且应在网中均匀分布，还要保证有部分点分布在网中的四周，将整个网包含在其中。为提高GPS网的尺度精度，可采用如下方法：增设长时间、多时段的基线向量。若要采用高程拟合的方法，测定网中各点的正常高/正高，则需在布3布设GPS网时起算点的选取与分布

若要求所布设的GPS网的成果与旧成果吻合最好，则起算点数量越多越好，若不要求所布设的GPS网的成果完全与旧成果吻合，则一般可选3~5个起算点，这样既可以保证新老坐标成果的一致性，也可以保持GPS网的原有精度。3布设GPS网时起算点的选取与分布

若要求所布设的GPS网的为保证整网的点位精度均匀，起算点一般应均匀地分布在GPS网的周围。要避免所有的起算点分布在网中一侧的情况。一定要保证所采用的起算点的成果不能有质量问题。为保证整网的点位精度均匀，起算点一般应均匀地分布在GPS网的4布设GPS网时起算边长的选取与分布

在布设GPS网时，可以采用高精度激光测距边作为起算边长，激光测距边的数量可在3~5条左右，它们可设置在GPS网中的任意位置。但激光测距边两端点的高差不应过分悬殊。4布设GPS网时起算边长的选取与分布

在布设GPS网时，可以5布设GPS网时起算方位的选取与分布

在布设GPS网时，可以引入起算方位，但起算方位不宜太多，起算方位可布设在GPS网中的任意位置。5布设GPS网时起算方位的选取与分布

在布设GPS网时，可以8.3建立GPS控制网的工作流程8.3建立GPS控制网的工作流程建立GPS网的三个阶段①测前项目立项方案设计施工设计测绘资料收集整理仪器检验、检定踏勘、选点、埋石建立GPS网的三个阶段①测前建立GPS网的三个阶段②测中作业队进驻卫星状态预报观测计划制定作业调度及外业观测数据传输、转储、备份基线解算及质量控制建立GPS网的三个阶段②测中建立GPS网的三个阶段③测后网平差（数据处理、分析）及质量控制整理成果、技术总结项目验收建立GPS网的三个阶段③测后测前-项目立项一项GPS测量工程项目，往往是由工程发包方、上级主管部门或其他单位或部门提出，由GPS测量队伍具体实施。对于一项GPS测量工程项目，一般有如下一些要求：测区位置及其范围测区的地理位置、范围，控制网的控制面积。用途和精度等级控制网将用于何种目的，其精度要求是多少，要求达到何种等级。点位分布及点的数量控制网的点位分布、点的数量及密度要求，是否有对点位分布有特殊要求的区域。测前-项目立项一项GPS测量工程项目，往往是由工程发包方、上提交成果的内容用户需要提交哪些成果，所提交的坐标成果分别属于哪些坐标系，所提交的高程成果分别属于哪些高程系统，除了提交最终的结果外，是否还需要提交原始数据或中间数据等。时限要求对提交成果的时限要求，即何时是提交成果的最后期限。投资经费。对工程的经费投入数量。提交成果的内容施工技术设计负责GPS测量的单位在获得了测量任务后，需要根据项目要求和相关技术规范进行测量工程的技术设计。在布设GPS网时，技术设计是非常重要的。这是因为技术设计提供了布设GPS网的技术准则，在布设GPS网时所遇到的所有技术问题，都需要从技术设计中寻找答案。因此，在进行每一项GPS工程时，都必须首先进行技术设计。施工技术设计负责GPS测量的单位在获得了测量任务后，需要根据技术设计的内容：一个完整的技术设计，主要应包含如下内容：项目来源介绍项目的来源、性质。即项目由何单位、部门下达、发包，属于何种性质的项目。测区概况介绍测区的地理位置、气候、人文、经济发展状况、交通条件、通讯条件等。这可为今后工程施测工作的开展提供必要的信息。如在施测时作业时间、交通工具的安排，电力设备使用，通讯设备的使用。技术设计的内容：工程概况介绍工程的目的、作用、要求、GPS网等级（精度）、完成时间、有无特殊要求等在进行技术设计、实际作业和数据处理中所必须要了解的信息。技术依据介绍工程所依据的测量规范、工程规范、行业标准及相关的技术要求等。现有测绘成果介绍测区内及与测区相关地区的现有测绘成果的情况。如已知点、测区地形图等。工程概况施测方案介绍测量采用的仪器设备的种类、采取的布网方法等。作业要求规定选点埋石要求、外业观测时的具体操作规程、技术要求等，包括仪器参数的设置（如采样率、截止高度角等）、对中精度、整平精度、天线高的量测方法及精度要求等。观测质量控制介绍外业观测的质量要求，包括质量控制方法及各项限差要求等。如数据删除率、RMS值、RATIO值、同步环闭合差、异步环闭合差、相邻点相对中误差、点位中误差等。施测方案数据处理方案详细的数据处理方案，包括基线解算和网平差处理所采用的软件和处理方法等内容。对于基线解算的数据处理方案，应包含如下内容：基线解算软件、参与解算的观测值、解算时所使用的卫星星历类型等。对于网平差的数据处理方案，应包含如下内容：网平差处理软件、网平差类型、网平差时的坐标系、基准及投影、起算数据的选取等。提交成果要求规定提交成果的类型及形式。数据处理方案测绘资料收集整理实施方乙方目标控制点成果水准资料测区地形图内容控制点坐标、点之记水准点坐标、点之记测区地形图（1:5万~1:10万）GPS点之记测绘资料收集整理实施方GPS点之记仪器检验、检定实施方乙方、独立的权威仪器检定部门目标仪器检定证书合格的仪器设备内容GPS接收机的检定气象仪器的检定其它设备的检验检定证书仪器检验、检定实施方检定证书踏勘、选点、埋石实施方乙方目标设置测量标志内容测区实地踏勘、了解测区状况选点埋设测量标志食宿、交通安排踏勘、选点、埋石实施方各类埋石标准各类埋石标准测中-作业队进驻实施方乙方目标整个作业队进驻测区内容建立营地整个作业队进驻测区测中-作业队进驻实施方卫星状态预报实施方乙方（作业指挥人员、技术人员）目标确定观测时段内容全天卫星数量的变化全天卫星图形（DOP值、天球图）状态变化DOP值随时间的变化图天球图（Skyplot）卫星状态预报实施方DOP值随时间的变化图天球图（Skyplo确定观测作业方案实施方乙方（作业指挥人员、技术人员）目标制定观测作业方案内容规划整体观测方案组建作业组确定每天的外业观测计划向各作业组下达作业调度指令确定观测作业方案实施方作业调度表作业调度表外业观测实施方乙方（外业作业组）目标采集观测数据内容安置观测仪器设备读（量）取非GPS观测数据（包括天线高、气象数据等）保证仪器正常工作按时迁站GPS外业观测外业观测实施方GPS外业观测数据传输、转储、备份实施方乙方（内业数据处理人员）目标获取、保存接收机记录的观测数据内容接收外业作业组上缴的观测记录下载GPS接收机的原始观测数据并备份进行必要的格式转换数据传输、转储、备份实施方基线处理与质量控制实施方乙方（内业数据处理人员）目标获取合格的基线向量内容基线处理（解算）基线质量评估基线质量改善数据处理基线处理与质量控制实施方数据处理测后-结果分析（网平差与质量控制）实施方乙方（内业数据处理人员）目标获得最终数据处理结果（坐标、高程）内容GPS基线向量网的平差、坐标系的转换高程拟合网平差结果质量评估与改善测后-结果分析（网平差与质量控制）实施方整理成果、技术总结实施方乙方（技术负责人、内业数据处理人员）目标按要求需要提交的成果、报告内容选点图、点之记原始记录、观测数据基线处理结果及质量检核结果网平差处理成果及质量检核结果其它结果技术总结报告整理成果、技术总结实施方项目验收实施方甲方、工程监理目标对测量成果进行验收内容对项目进行的各个环节及提交的成果、报告进行检查验收编写验收报告项目验收实施方8.4GPS接收设备的选型和检验一、GPS接收机的选型级别AAABCD、E单双频双频/全波长双频/全波长双频双频或单频双频或单频观测量至少有L1、L2相位L1、L2相位L1、L2相位L1相位L1相位同步接收机数≥5≥4≥3≥3≥28.4GPS接收设备的选型和检验一、GPS接收机的选型级别A级别二三四一级二级单双频双频或单频同前同前同前同前观测量载波相位同前同前同前同前同步接收机数≥2≥2≥2≥2≥2标称精度10mm+2ppm·D10+310+310+310+3级别二三四一级二级单双频双频或单频同前同前同前同前观测量载波二、检验的主要内容一般检视通电检验试测检验随机数据后处理软件的检测二