静态测量的实施及质量控制

（优选）静态测量的实施及质量控制现在是1页\一共有50页\编辑于星期四GPS静态测量现在是2页\一共有50页\编辑于星期四GPS测量概述一现在是3页\一共有50页\编辑于星期四平面控制网与高程控制网分别布设选点困难、常需造标观测过程工作强度大、条件艰苦布网周期长精度受到限制采用传统测量方法布网的缺点NTS-340DL201NTS-3401现在是4页\一共有50页\编辑于星期四测量精度高选点灵活，无需造标，布网成本低可全天侯作业观测时间短，作业效率高观测、处理自动化可获得三维坐标GPS测量的特点S82CS822013S862013现在是5页\一共有50页\编辑于星期四GPS测量中的几个基本概念观测时段从测站上开始接收卫星信号起至停止接收卫星信号间的连续工作的时间段是GPS测量的基本单位时段长度观测时段所持续的时间同步观测两台或两台以上的GPS接收机同时对同一组卫星进行的观测观测时段、时段长度、同步观测现在是6页\一共有50页\编辑于星期四GPS测量中的几个基本概念基线向量利用进行同步观测的接收机所采集的观测数据计算出的接收机间的三维坐标差与计算时所采用的卫星轨道数据同属一个系统GPS基线向量网采用GPS技术布设的测量控制网，由GPS点和基线向量所构成基线向量基线向量、GPS基线向量网现在是7页\一共有50页\编辑于星期四GPS测量中的几个基本概念定义利用同一时段的多个同步观测站所采集的观测数据所计算出的若干基线向量一个时段中，同步观测基线的数量若在某时段共有n台接收机进行了同步观测，则共可得到n(n-1)/2条同步观测基线n=3n=2n=4n=5同步观测基线现在是8页\一共有50页\编辑于星期四GPS测量中的几个基本概念闭合环由多条基线向量首尾相连所构成的图形n=5由5条基线向量所构成的闭合环闭合环现在是9页\一共有50页\编辑于星期四10GPS测量中的几个基本概念环的闭合差闭合差：组成闭合环的基线向量按同一方向（顺时针或逆时针）的矢量和分量闭合差：组成闭合环的基线向量按同一方向（顺时针或逆时针）矢量的各个分量的和全长闭合差：分量闭合差的平方和开方分量闭合差环的闭合差全长闭合差环的闭合差现在是10页\一共有50页\编辑于星期四11GPS测量中的几个基本概念同步观测环（同步环）三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量（完全由同一观测时段的基线向量）所构成的闭合环第一时段第一时段第一时段第一时段第一时段第二时段同步环与非同步环同步观测环现在是11页\一共有50页\编辑于星期四独立观测环（异步环）定义：由相互函数独立（线性无关）的基线向量所构成的闭合环。（就是前面的非同步环）虽构成了闭合环，但并非所有基线都来自同一观测时段独立观测环检验定义：检验独立观测环的闭合差大小特性：与同步环闭合差不同，即使采用严密算法，并且计算过程中未发生错误，独立观测环的闭合差通常也不为零，也不一定是个微小量结论：独立观测环闭合差的大小，可作为评定基线解算结果质量的有力指标GPS测量中的几个基本概念第一时段第一时段第一时段第一时段第一时段第二时段独立环与非独立环独立观测环现在是12页\一共有50页\编辑于星期四GPS静态网GPS网是采用GPS定位技术建立的测量控制网，由GPS点和基线向量所构成。现在是13页\一共有50页\编辑于星期四布设GPS网的目的利用点以及基线向量间的各种几何关系，通过参数估计的方法，消除由观测值和（或）起算数据中存在的误差所引起的网在几何上的不一致，从而获得更为精确可靠的测量成果。确定网中各点在指定坐标参照系下的坐标易于对成果进行质量控制现在是14页\一共有50页\编辑于星期四GPS静态网的建立过程设计准备施工作业数据处理现在是15页\一共有50页\编辑于星期四GPS网的设计准备二现在是16页\一共有50页\编辑于星期四设计准备项目规划：位置及范围，用途及精度等级，点位分布及数量，成果形式及内容，时限要求，投资经费测绘资料收集：测区及周边地区可利用的已知点的点之记及其坐标成果和测区地形图等方案设计：根据项目要求和相关技术规范进行技术设计，完成技术设计书的编写现在是17页\一共有50页\编辑于星期四技术设计的过程确定设计的技术依据测量任务书或测量合同书GPS测量规范及规程其他规范及规程进行技术设计精度设计密度设计基准设计图形（结构）设计现在是18页\一共有50页\编辑于星期四19精度设计精度设计的原则满足合同或任务书要求满足规范要求满足应用要求现在是19页\一共有50页\编辑于星期四密度设计密度设计的原则根据工程项目的需要，而非网的规模大小或边长的长短现在是20页\一共有50页\编辑于星期四基准设计GPS网基准设计指定GPS网所采用的坐标参照系（基准）确定所采用的起算数据GPS网的基准位置基准尺度基准方位基准设计原则满足项目要求结合现有条件现在是21页\一共有50页\编辑于星期四22图形设计①三角形网②多边形网③附和导线网④星形网（单基准站）现在是22页\一共有50页\编辑于星期四23设计准则网中距离较近的点间要进行直接观测（短边必测）短边必测短边必测现在是23页\一共有50页\编辑于星期四24设计准则当控制网的范围较大时，可采用分级布设的方法，即首先布设点数较少但等级较高的框架网，然后再部分项目所要求等级的全面网框架网全面网框架网的采用现在是24页\一共有50页\编辑于星期四GPS网的施工作业三现在是25页\一共有50页\编辑于星期四26施工作业选点与埋石接收机的选用及检验卫星状况预报外业进度估算及项目成本预算确定调度方案观测作业数据传输备份成果验收和上交资料现在是26页\一共有50页\编辑于星期四27选点与埋石观测条件对空通视条件好，15以上不宜有成片障碍物。15以上不宜有金属导体*便于仪器安置及观测作业。远离可能的干扰源。远离易引起多路径的环境。位置及设施地质条件良好、点位稳定、易于保存，尽可能顾及交通等条件。充分利用符合要求的现有观测设施。尽量选择测站小环境与周围大环境一致的地点。现在是27页\一共有50页\编辑于星期四选点与埋石天线墩基岩天线墩，岩层天线墩，岩层标石土层天线墩标石岩层普通标石，普通基本标石，冻土基本标石，固定沙石基本标石，普通标石，建筑物上的标石金属标志不锈钢标志强制对中装置强制对中墩现在是28页\一共有50页\编辑于星期四29卫星状况预报确定原则选择卫星数较多、PDOP值较小的时间段（观测窗口）时段长度不短于规范要求辅助设计工具专门的“计划”软件现在是29页\一共有50页\编辑于星期四30制定调度方案安排作业时段分配观测任务安排作业小组指定各作业小组的观测时间、测站确定迁站方式，进行交通工具的调配突发情况的处理延误的处理设备故障的处理测站错误的处理突发恶劣天气的处理分区观测，逐步推进扩展现在是30页\一共有50页\编辑于星期四同步图形的连接方式点连式优点：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。边连式优点：作业效率较高，图形强度较强网连式优点：图形强度最强。缺点：作业效率低。混连式点连式边连式网连式现在是31页\一共有50页\编辑于星期四制定基本原则高可靠高精度高效率常用方案平推式翻转式伸缩式32迁站方案平推式翻转式伸缩式现在是32页\一共有50页\编辑于星期四外业观测成果的质量检核观测记录完整性及合理性检查记录手簿中的内容是否完整，是否按要求量测了天线高，天线类型及量测方式是否正确，天线高的数值是否合理通过点位略图和测量近似坐标等判定设站是否正确外业观测数据质量的检核通过对外业GPS观测数据进行处理，对处理结果进行检核来进行的反映GPS外业观测数据质量的数据处理结果是基线解算的结果和GPS网无约束平差的结果现在是33页\一共有50页\编辑于星期四GPS网的数据处理及质量控制四现在是34页\一共有50页\编辑于星期四数据格式RINEX格式通用性强，已成为GPS测量领域事实上的标准大多数软件能够直接处理利于多种型号的接收机联合作业接收机专有格式（南方sth）不同厂家接收机的本机格式各不相同与接收机配套的数据处理软件（随机软件/商用软件）一般可以直接读取自身本机格式的数据，而不能读取其它厂家本机格式的数据数据存储紧凑，含有一些专有信息现在是35页\一共有50页\编辑于星期四36命名规则命名方法：8+3文件名命名规则例：wh022931.02o，wh022293.02nssssdddf.yyt4字符测站名年积日一天内的文件序号（时段号），为0~9，A~Z。若为0，则表示文件包含当天的所有观测数据两位年号98：199800：200011：2011文件类型O：观测值N：星历M：气象数据G：GLONASS星历H：同步卫星GPS载荷的导航电文C：钟文件

现在是36页\一共有50页\编辑于星期四文件格式说明RINEX观测值文件的内容2.10OBSERVATIONDATAM(MIXED)RINEXVERSION/TYPEBLANKORG=GPS,R=GLONASS,T=TRANSIT,M=MIXEDCOMMENTXXRINEXOV9.9AIUB24-MAR-0114:43PGM/RUNBY/DATEEXAMPLEOFAMIXEDRINEXFILECOMMENTA9080MARKERNAME9080.1.34MARKERNUMBERBILLSMITHABCINSTITUTEOBSERVER/AGENCYX1234A123XXZZZREC#/TYPE/VERS234YYANT#/TYPE4375274.587466.4589095.APPROXPOSITIONXYZ.9030.0000.0000ANTENNA:DELTAH/E/N11WAVELENGTHFACTL1/2126G14G15G16G17G18G19WAVELENGTHFACTL1/20RCVCLOCKOFFSAPPL4P1L1L2P2#/TYPESOFOBSERV18.000INTERVAL2001324131036.0000000TIMEOFFIRSTOBSENDOFHEADER01324131036.000000003G12G9G6-.12345678923629347.915.3008-.35323629364648-.1209-.35820891541.29220607600.189-.4309.39420607605.84801324131050.000000044122G9G12WAVELENGTHFACTL1/2***WAVELENGTHFACTORCHANGEDFOR2SATELLITES***COMMENTNOW8SATELLITESHAVEWLFACT1AND2!COMMENTCOMMENT01324131054.000000005G12G9G6R21R22-.12345678923619095.450-53875.6328-41981.37523619112.00820886075.667-28688.0279-22354.53520886082.10120611072.68918247.789914219.77020611078.41021345678.57612345.567522123456.78923456.7895文件头文件体RINEX版本号数据类型观测值类型文件头内容文件头标签点名点号接收机编号、类型、版本天线编号、类型近似坐标天线偏心缺省的波长因子与缺省情况不同的波长因子观测值类型及排列顺序历元间隔一个历元的观测数据历元时刻卫星数及卫星列表接收机钟差各卫星的观测值现在是37页\一共有50页\编辑于星期四38文件格式说明RINEX星历文件的内容2.10N:GPSNAVDATARINEXVERSION/TYPEXXRINEXNV2.10AIUB3-SEP-9915:22PGM/RUNBY/DATEEXAMPLEOFVERSION2.10FORMATCOMMENT.1676D-07.2235D-07-.1192D-06-.1192D-06IONALPHA.1208D+06.1310D+06-.1310D+06-.1966D+06IONBETA13LEAPSECONDSENDOFHEADER.409904000000D+06-.242143869400D-07.329237003460D+00-.596046447754D-07.406800000000D+06.000000000000D+001399921900.0.490025617182D-03.204636307899D-11.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.389000000000D+03文件头文件体卫星PRN号历元时刻某卫星某历元的星历数据现在是38页\一共有50页\编辑于星期四39GPS数据处理流程四个阶段：1.数据传输2.格式转换（可选）3.基线处理4.网平差解算实例演示现在是39页\一共有50页\编辑于星期四基线向量解基线边长与基线向量基线边长基线向量基线边长（左）与基线向量（右）现在是40页\一共有50页\编辑于星期四41基线解算的过程现在是41页\一共有50页\编辑于星期四42基线质量指标控制指标特点：基于测量规范，在工程应用中，控制指标必须满足，指标：数据剔除率，复测基线长度较差，同步环闭合差，独立（异步）环闭合差，网无约束平差基线向量改正数（残差）参考指标特点：基于统计学原理，不作为判定质量是否合格的依据指标：单位权方差（参考方差），RATIO值，RDOP值，观测值残差的RMS现在是42页\一共有50页\编辑于星期四影响基线解算结果的因素①基线解算时所设定的起点坐标不准确影响方式：导致基线向量发生偏差影响程度：应对方法使用坐标精度高的点作为起算点获取较为准确坐标的方法（两种）与已知点（IGS跟踪站）联测（可获得分米级以上精度的地心坐标）长时间单点定位（数小时单点定位，可获得米级精度的地心坐标）起点坐标的偏差GPS卫星轨道高度基线向量的偏差基线长度现在是43页\一共有50页\编辑于星期四影响基线解算结果的因素②少数卫星的观测时间太短影响方式：导致与该卫星有关的整周未知数固定困难影响程度：对于基线解算来讲，对于参与计算的卫星，如果与其相关的整周未知数没有准确确定的话，就将严重影响整个基线解算结果的质量应对方法删除该卫星的观测数据，不让其参与基线解算现在是44页\一共有50页\编辑于星期四影响基线解算结果的因素③在整个观测时段中，有个别卫星或个别时间段周跳太多，致使周跳修复不完善影响方式：导致整周未知数固定困难影响程度：严重影响基线向量的质量应对方法在发生周跳处增加新的模糊度参数删除周跳严重的时间段的方法现在是45页\一共有50页\编辑于星期四影响基线解算结果的因素④在观测时段内，多