gps城市控制網(wǎng)設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p>　　xx市GPS城市控制網(wǎng)設(shè)計目錄</p><p>　　xx市GPS城市控制網(wǎng)設(shè)計目錄………….. …………… ………1</p><p>　　中文摘要…………………………………………. ……………….3</p><p>　　英文摘要………………………………………………………….. 4</p><p>　　第一章 引言…………

2、…………………………………………… 5</p><p>　　第二章 GPS控制網(wǎng)布設(shè)要求與原則</p><p>　　第一節(jié) 網(wǎng)的等級精度指標(biāo)…………………………………8</p><p>　　第二節(jié) 布網(wǎng)原則……………………………………………9</p><p>　　第三節(jié) 網(wǎng)形設(shè)計的基本形式與連接方式…………………10</p>

3、<p>　　第四節(jié) GPS控制網(wǎng)設(shè)計方案同常規(guī)網(wǎng)的比較與優(yōu)選……13</p><p>　　第五節(jié)選點埋石……………………………………………18</p><p>　　第六節(jié)儀器檢查……………………………………………20</p><p>　　第三章 xx市GPS控制網(wǎng)設(shè)計</p><p>　　第一節(jié) 工程項目名稱目的設(shè)計依據(jù)

4、………………………21</p><p>　　第二節(jié) 測區(qū)概況……………………………………………21</p><p>　　第三節(jié) 已有資料分析利用…………………………………23</p><p>　　第四節(jié) 方案設(shè)計與技術(shù)分析………………………………24</p><p>　　第五節(jié) 方案比較與優(yōu)選……………………………………26</p>

5、;<p>　　第六節(jié) 觀測方案的設(shè)計與工作實施………………………33</p><p>　　第四章 GPS成果的檢核與數(shù)據(jù)處理</p><p>　　第一節(jié) 已知點的可靠性檢驗………………………………41</p><p>　　第二節(jié) GPS外業(yè)觀測成果的檢核…………………………43</p><p>　　第三節(jié) 數(shù)據(jù)預(yù)處理………

6、…………………………………46</p><p>　　第四節(jié) GPS網(wǎng)平差設(shè)計……………………………………47</p><p>　　第五節(jié) GPS網(wǎng)平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換設(shè)計…………………………48</p><p>　　第五章 GPS高程設(shè)計</p><p>　　第一節(jié) 模型確定……………………………………………54</p>&l

7、t;p>　　第二節(jié) 高程擬合方法………………………………………55</p><p>　　第三節(jié) 水準精度估算………………………………………57</p><p>　　結(jié)束語………………………………………………………………59</p><p>　　致謝…………………………………………………………………60</p><p>　　主要參考文

8、獻………………………………………………………61</p><p>　　附錄一（踏勘報告）………………………………………………62</p><p>　　附錄二（大地坐標(biāo)系有關(guān)說明）…………………………………64</p><p>　　附錄三（GPS點之記）……………………………………………65</p><p>　　附錄四（GPS點環(huán)視圖）…………

9、………………………………66</p><p>　　附錄五（GPS點標(biāo)石類型）………………………………………67</p><p>　　附錄六（GPS測量手簿記錄格式）………………………………69</p><p><b>　　中文摘要</b></p><p><b>　　摘要</b></p>

10、<p>　　本設(shè)計針對xx市城市發(fā)展的實際情況，結(jié)合xx市的城市發(fā)展規(guī)劃和城市建設(shè)管理方案，通過GPS控制網(wǎng)與常規(guī)三角控制網(wǎng)的經(jīng)濟技術(shù)分析比較，優(yōu)選出GPS控制網(wǎng)設(shè)計。隨后用兩種不同的GPS設(shè)計方案的比較優(yōu)選出其中的一種方案。最后又進行了優(yōu)選的GPS設(shè)計方案的網(wǎng)形設(shè)計、技術(shù)分析、GPS數(shù)據(jù)處理、平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以及GPS正常高設(shè)計等。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞：</b>&

11、lt;/p><p>　　GPS控制網(wǎng) 方案設(shè)計 </p><p>　　可靠性檢驗 數(shù)據(jù)處理 </p><p><b>　　經(jīng)濟技術(shù)分析</b></p><p>　　ABSTRACT OF ENGLISH</p><p><b>　　AB

12、STRACT</b></p><p>　　This design of GPS control network aim arts the actual circumstance that development of WuZhou City, and combination the develop programming of WuZhou City and manage the project wi

13、th city developments, and comparing the GPS control network with normal triangle control network economic technique of control net and regulations the analysis comparison, then select the GPS control net design as the be

14、st design. Use the comparison two different GPS control network project design then the better proj</p><p>　　KEY WORDS:</p><p>　　GPS control net Project design</p><p>　　

15、Dependable examination Data handles</p><p>　　Economic and technique analysis</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　全球定位系統(tǒng) (Global Positioning System－GPS)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，具有全能性（

16、航空、航天、陸地、海洋）、全球性、全天性、連續(xù)性和實時性的導(dǎo)航、定位和定時的功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度、時間。1957年10月，世界上第一顆人造衛(wèi)星的成功發(fā)射，使得空間科學(xué)得以迅速發(fā)展，人類進入了一個嶄新的時代。為了滿足軍事部門和民用部門，對連續(xù)實時和三維導(dǎo)航的迫切要求，1973年美國國防部便開始組織海路空三軍，共同研究建立了新一代衛(wèi)星系統(tǒng)的計劃。這就是目前所稱的“授時與測距導(dǎo)航系統(tǒng)/全球定位系統(tǒng)” ，通常稱為“全球定位

17、系統(tǒng)”。</p><p>　　近年來，GPS 定位技術(shù)在我國已得到蓬勃發(fā)展。在我國大地測量、精密工程測量、地殼運動監(jiān)測、資源勘察和城市控制網(wǎng)等方面的應(yīng)用及其所取得的成經(jīng)驗，進一步展示了GPS定位技術(shù)的顯著優(yōu)越性和巨大潛力。二十一世紀，GPS定位技術(shù)將得到進一步的發(fā)展，應(yīng)用將更為廣泛，從而將為我國的經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步做出新的貢獻。</p><p>　　在城市控制網(wǎng)方面，

18、用常規(guī)的方法來完成將受到多方面因素的限制，那么，GPS（全球定位系統(tǒng)）將逐步取代常規(guī)測繪方法來擔(dān)當(dāng)此任。</p><p>　　GPS測量除了較常規(guī)大地測量精度均勻和它可以直接獲得空間三維直角坐標(biāo)外，其優(yōu)越性還體現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p><b>　　設(shè)計和布點方便靈活</b></p><p>　　GPS測量成果與地面分布圖形無關(guān)，而且不

19、要求點間相互通視，從而使布網(wǎng)設(shè)計和實際選點基本不受約束，具有比較充分的靈活性，在建立工程控制網(wǎng)時可以省略對工程無用的過渡點。</p><p>　　2.不受時間、氣候條件限制</p><p>　　測量工作者可以實現(xiàn)全天24小時作業(yè)，不受陰天黑夜、起霧刮風(fēng)、下雨下雪等氣候影響，這就大大減少了完成任務(wù)的時間，提高了工作效率。</p><p>　　3.定位精度和計算結(jié)果精度

20、高</p><p>　　用載波相位觀測量做相對定位，目前能達到的典型精度是10（1ppm），觀測時間只需要1小時，這是其它定位手段難以達到的。而且其計算結(jié)果也優(yōu)于《城市測量規(guī)范》要求的城市基本控制網(wǎng)的精度指標(biāo)。</p><p>　　4.觀測時間短、操作簡便</p><p>　　隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善，軟件的不斷更新，觀測時間變得越來越短，目前，20km以內(nèi)的相對靜

21、態(tài)定位僅需15～20分鐘，動態(tài)相對定位測量時，流動站出發(fā)時觀測1～2分鐘，然后可以隨時定位，每站僅需幾秒鐘。隨著GPS接收機的不斷改進，自動化程度也越來越高，接收機的體積也越來越小，重量越來越輕，使GPS測量操作越來越簡便。</p><p><b>　　5.費用低</b></p><p>　　影響測量成本的因素主要有兩個：一個是設(shè)備費用，另一個是工作費用。根據(jù)GPS測

22、量的特點：不需通視、時間短、精度高，同時省去了一些常規(guī)測量方法所需的通視造標(biāo)的費用、工期縮短減少了工作費用。盡管目前GPS接收機的價格還比較高，隨著市場的擴大，其價格會大幅度的降低。</p><p><b>　　6.功能多、應(yīng)用廣</b></p><p>　　GPS系統(tǒng)不僅可用于測量、導(dǎo)航，還可以用于測速、測時，并且其應(yīng)用領(lǐng)域仍然在不斷擴大。</p>&

23、lt;p>　　近幾年，我國已建成了北京、武漢、上海、西安、拉薩、烏魯木齊等永久性的GPS跟蹤站，進行對GPS衛(wèi)星的精密定軌，為高精度的GPS 定位測量提供觀測數(shù)據(jù)和精密星歷服務(wù)，致力于我國自主的廣域差分GPS方案的建立，參與全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）和GPS增強系統(tǒng)（WASS）的籌建。同時，我國已著手建立自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（雙星定位系統(tǒng)），能夠生產(chǎn)導(dǎo)航型和測地型GPS接收機。GPS技術(shù)的應(yīng)用正向更深層次發(fā)展。</p>

24、<p>　　第二章 GPS控制網(wǎng)布設(shè)要求與原則</p><p>　　第一節(jié) 網(wǎng)的等級及精度指標(biāo)</p><p>　　根據(jù)國家測繪局部分的中華人民共和國測繪行業(yè)標(biāo)準<<全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范>>國家建設(shè)部的<<城市測量規(guī)程>>和測區(qū)的實際情況,決定在xx市布設(shè)城市三等GPS控制網(wǎng)。城市三等GPS控制網(wǎng)的精度指標(biāo)見下表：&l

25、t;/p><p>　　表2－1 城市三等GPS控制網(wǎng)的精度指標(biāo)</p><p>　　GPS測量的精度標(biāo)準通常用GPS網(wǎng)中的相鄰點之間距離中誤差表示，其形式為：</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　———

26、— GPS基線向量的距離（弦長）中誤差（㎜）</p><p>　　a ————GPS接收機標(biāo)稱精度中的固定誤差 （㎜） </p><p>　　b ————GPS接收機標(biāo)稱精度中的比例誤差系數(shù) (ppm)</p><p>　　D ————GPS網(wǎng)中相鄰點間的距離（Km）</p><p>　　本次設(shè)計使用的GPS接收機是施工單位所擁有的南方

27、NGS-200,其標(biāo)稱精度是：</p><p><b>　　＝5mm±2ppm</b></p><p><b>　　第二節(jié) 布網(wǎng)原則</b></p><p>　　GPS網(wǎng)的布設(shè)比起常規(guī)網(wǎng)來有許多優(yōu)越之處，其對于測站點之間不要求通視，并且不像常規(guī)網(wǎng)那樣對網(wǎng)形有特殊的要求，但在布設(shè)GPS網(wǎng)時一般要遵循以下原則：&l

28、t;/p><p>　　1.GPS網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)根據(jù)其作業(yè)目的，作業(yè)時衛(wèi)星分布以及可用狀況，預(yù)期達到的精度，成果可靠性以及效率綜合考慮，按照優(yōu)化設(shè)計原則進行網(wǎng)形設(shè)計。</p><p>　　2.GPS網(wǎng)一般應(yīng)由一個或若干個獨立觀測環(huán)構(gòu)成，也可采用附和線路形式，以構(gòu)成檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。</p><p>　　3.GPS網(wǎng)中兩相鄰點距離按照規(guī)定布設(shè)，但考慮本次布網(wǎng)若有特殊情況

29、，個別點的間距允許超出此規(guī)定。</p><p>　　4.GPS網(wǎng)的點與點間盡管不要求通視，但考慮到以后利用常規(guī)測量方法聯(lián)測、加密，所以要保證每個點至少有一個能通視的方向。</p><p>　　5.布設(shè)GPS網(wǎng)點時，應(yīng)盡量與測區(qū)以前的地面控制點重合，重合點的總數(shù)不得少于三個，在特殊情況下方可例外。</p><p>　　6.GPS網(wǎng)點應(yīng)選擇在交通良好，易于到達且不容易破

30、壞的地方，以便減少遷站的時耗，提高工作效率。</p><p>　　7.GPS網(wǎng)點應(yīng)設(shè)在易于安裝接受設(shè)備，視野開闊，遠離大功率無線電發(fā)射源且附近無大面積水域或強烈干擾衛(wèi)星信號接受的物體的地方。</p><p>　　8.GPS網(wǎng)中的點除利用已有水準點聯(lián)測高程外，應(yīng)根據(jù)需要適當(dāng)進行高程聯(lián)測。三等網(wǎng)可依照具體情況聯(lián)測一定數(shù)目的高程點，可采用等外水準測量或與其精度相當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行。</p>

31、<p>　　網(wǎng)形設(shè)計的基本形式與連接方式</p><p>　　一、GPS網(wǎng)的特征條件和相關(guān)計算</p><p>　　觀測時段數(shù)： （2－2）</p><p>　　式中：C為觀測時段數(shù)；n為網(wǎng)點數(shù)；m為每點設(shè)站次數(shù)；N為接收機臺數(shù)。</p><p>　　J=C×N×(N-1)/2

32、 J =n-1</p><p>　　J =C×(N-1) J =C×(N-1)-(n-1)</p><p>　　J：觀測基線總數(shù) J：必要基線數(shù) J ：獨立基線數(shù) J ：多余基線數(shù)</p><p>　　二.

33、GPS網(wǎng)的布設(shè)形式</p><p>　　根據(jù)測區(qū)地形以及對點位精度要求的不同，GPS網(wǎng)形的基本形式有以下幾種：</p><p><b>　　三角形網(wǎng)</b></p><p><b>　　如圖2－1所示</b></p><p><b>　　圖2－1</b></p>

34、<p>　　此種形式的GPS網(wǎng)幾何圖形結(jié)構(gòu)堅固，具有良好的自檢能力，能有效地發(fā)現(xiàn)觀測成果的粗差，確保網(wǎng)的可靠性。這種網(wǎng)形的缺點是觀測量較大，當(dāng)接收機數(shù)量較少時，使觀測工作的時間大為延長。因此，這種網(wǎng)形布設(shè)在xx市內(nèi)，用來滿足xx市的發(fā)展需要。</p><p><b>　　環(huán)形網(wǎng)</b></p><p><b>　　如圖2－2所示</b>

35、</p><p><b>　　圖2－2</b></p><p>　　這種網(wǎng)形有較好的自檢能力和可靠性，工作量也較小，但其非直接觀測的基線邊精度較直接觀測的基線邊要低，相鄰點間的基線精度分布不均應(yīng)。這種形式的網(wǎng)主要布設(shè)在城郊，以滿足城鄉(xiāng)發(fā)展的需要。</p><p><b>　　符合線路和星形網(wǎng)</b></p>

36、<p>　　如圖2－3，圖2－4所示</p><p>　　圖2－3 圖2－4</p><p>　　這兩種圖形結(jié)構(gòu)簡單，布設(shè)靈活，但是自檢能力和發(fā)現(xiàn)粗差的能力很差，此種形式網(wǎng)用在山區(qū)或偏遠鄉(xiāng)鎮(zhèn)，因為那里交通不便且發(fā)展速度較慢，布設(shè)這種形式的網(wǎng)形既經(jīng)濟又有效率。</p><p>　　三、GPS網(wǎng)的連接形式&l

37、t;/p><p>　　根據(jù)不同的用途，GPS網(wǎng)的圖形布設(shè)通常有點連式、邊連式、網(wǎng)連式、邊點連式四種基本形式。</p><p><b>　　點連式</b></p><p>　　指的是相鄰?fù)綀D形之間僅有一個公共點的連接，這種方式布網(wǎng)幾何強度很弱，沒有或少有非同步圖形閉合條件，如圖2－5：此種網(wǎng)一般不單獨布設(shè)。</p><p>

38、　　圖2－5 圖2－6</p><p><b>　　邊連式</b></p><p>　　邊連式是指同步圖形之間由一條公共基線連接，如圖2－6。這種布網(wǎng)方案，網(wǎng)的幾何強度較高且有較多的復(fù)測邊和非同步圖形閉合條件。在相同的儀器臺數(shù)條件下，觀測時段數(shù)將比點連式大大增加,多用于精度要求較高的控制網(wǎng)。</p>

39、<p><b>　　網(wǎng)連式</b></p><p>　　網(wǎng)連式是指相鄰?fù)綀D形之間有兩個以上的公共點相連接，這種方法需要4臺以上的接收機。顯然，這種密集的布圖方法，它的幾何強度和可靠性指標(biāo)是相當(dāng)高的，但花費的經(jīng)費和時間較多，一般適于較高精度的控制測量。</p><p><b>　　4.邊點連式</b></p><p&

40、gt;　　如圖2－7邊點連式是把點連式</p><p>　　和邊連式有機地結(jié)合起來，組成GPS網(wǎng)，</p><p>　　既能保證網(wǎng)的幾何強度，提高網(wǎng)的可靠 </p><p>　　指標(biāo)，又能減少外業(yè)工作量，降低成本，</p><p>　　是一種理想的布網(wǎng)方法。 圖2－7 &

41、lt;/p><p>　　5.三角鎖(或多邊形)連接</p><p>　　如圖2－8，用點連式或邊連式組成連續(xù)發(fā)展的三角鎖同步圖形，從連接形式適用于狹長地區(qū)的GPS布網(wǎng)，如鐵路公路和管線工程勘測。</p><p>　　圖2－8 </p><p>　　6.導(dǎo)線網(wǎng)形連接(環(huán)形圖)</p><p>　　將同步圖形

42、布設(shè)為直伸狀，形如導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的GPS網(wǎng)，各獨立邊應(yīng)組成封閉狀，形成非同步圖形，用于檢核GPS點的可靠性。適用于精度較低的GPS布網(wǎng)。該布網(wǎng)方法也可與點連式結(jié)合起來布設(shè)。</p><p>　　第四節(jié) GPS控制網(wǎng)設(shè)計方案同常規(guī)網(wǎng)的比較與優(yōu)選</p><p>　　由于GPS測量與常規(guī)測量的方法和原理不盡相同，因此兩者在測量前的準備工作，測量時的作業(yè)過程，測量實施過程的費用也不同。</p&

43、gt;<p>　　1.GPS測量與常規(guī)測量方法和原理的比較</p><p>　　經(jīng)典大地測量基本上是用三角測量或?qū)Ь€測量來建立平面網(wǎng)，用三角高程測量或水準測量來建立高程網(wǎng)，其已知點是地面上的高等級控制點。使用的主要是基于光學(xué)原理的各類儀器（如經(jīng)緯儀、水準儀、光電測距儀以及全站儀等）來完成各項測量工作。因為觀測原理是基于光學(xué)原理并且已知點選擇在地面上，觀測時要互相通視，所以點位的選擇要考慮到點與點之間

44、的通視條件以及網(wǎng)點所構(gòu)成的圖形強度。</p><p>　　GPS測量利用的是GPS衛(wèi)星點位系統(tǒng)，其已知點是天空上的衛(wèi)星，測量時只需要在地面上某幾點安置GPS接收機來同步接收GPS衛(wèi)星發(fā)出的衛(wèi)星信號，就可測出GPS點位坐標(biāo)以及基線向量，因為已知點選擇在空中并且工作原理基于載波和電碼，所以它不要求地面點的相互通視，點位三選擇也可以是任意的（只需滿足GPS觀測要求即可）。</p><p>　　G

45、PS測量與常規(guī)測量的作業(yè)過程舉例比較</p><p>　　由于本次設(shè)計控制面積較大，設(shè)計時間也比較緊迫，所以沒有對整個xx市全面設(shè)計一套常規(guī)網(wǎng)方案，僅取其中的重點發(fā)展城區(qū)萃華村這一塊進行常規(guī)網(wǎng)設(shè)計（見下頁圖2－9，圖2－10），并且以此和同一地塊的GPS網(wǎng)設(shè)計方案作一個比較，通過比較得出常規(guī)網(wǎng)與GPS網(wǎng)之間的優(yōu)越性差別。</p><p>　　2－9 GPS網(wǎng)設(shè)計圖</p>

46、<p>　　圖2－10 常規(guī)網(wǎng)設(shè)計圖</p><p>　　⑴常規(guī)網(wǎng)工作安排設(shè)計如下：</p><p>　　由8人共分4組，每組2人，適當(dāng)時可以重新分配人手。一組置測站，三組置鏡站，且測站固定由一個組專門負責(zé)，專人記錄，專人觀測（這樣有利于觀測精度，加速作業(yè)過程）。觀測安排如下表2－2：</p><p>　　表2－2 常規(guī)網(wǎng)外業(yè)觀測工作安排</p&

47、gt;<p>　　此次工作中采用的儀器為全站儀，鏡站使用與全站儀配套的站牌和三棱反光鏡。為提高測邊精度，本次設(shè)計測距采用對向測距，精測四條邊作為已知邊，其中兩條用來檢核。三角網(wǎng)觀測按照三等要求去完成。水平角觀測按全圓方向法觀測6個測回，垂直角觀測4個測回。</p><p>　?、艷PS網(wǎng)工作安排設(shè)計如下：</p><p>　　本次測量工作由6人分3組完成，每組2人，儀器采用單

48、位的三臺套GPS接收機（南方NGS200）,按照三等城市測量規(guī)范要求進行，并且用全站儀測出其中兩條邊作為檢核邊，測邊工作與GPS測量工作同時進行，具體安排見表2－3：</p><p>　　表2－3 GPS網(wǎng)外業(yè)觀測工作安排</p><p>　　通過以上比較可以得出，使用GPS測量比常規(guī)方法測量節(jié)省了人力，節(jié)省了很大一部分工作時間，并且GPS自帶的后處理軟件也比常規(guī)測量平差方法更方便快捷

49、。</p><p>　　3.GPS測量與常規(guī)測量實施過程的費用比較</p><p>　　F=Am+Bn+C （2－3）</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　F：成本函數(shù) A：GPS設(shè)一次站的費用</p><p>　　m：網(wǎng)的總擺站數(shù) B：站埋石費用

50、</p><p>　　n：總埋石點數(shù) C：資料費用</p><p>　　因為所選擇的點位都是新點位，所以按每個點都需要埋石造標(biāo)，收費標(biāo)準按照2002年1月國家測繪局最新頒布的《測繪工程產(chǎn)品價格》計算，計算結(jié)果如下：</p><p>　　三角控制測量造標(biāo)采用的是低型標(biāo)，按Ⅱ級地類計算每點價格為13957.93元，共有7個點，埋石造標(biāo)總價值為：</p&g

51、t;<p>　　13957.93×7＝97705.5元</p><p>　　控制測量中，三等三角點觀測Ⅱ級地類每點價格為7924.18元，三等測距導(dǎo)線Ⅱ級地類每條邊價格為6359.1元，則觀測費用為：</p><p>　　7924．18×7＋6359.1×8＝106342.2元</p><p>　　所以，常規(guī)控制網(wǎng)測量的總

52、費用為：</p><p>　　97705.5＋106342.2＝204047.7元</p><p>　　GPS控制網(wǎng)測量造標(biāo)采用的是普通標(biāo)石，按Ⅱ級地類計算每點價格為7587.57元，觀測費用按Ⅱ級地類計算每點價格為6360.78元，，所以GPS測量的總費用為：</p><p>　　7587.57×7＋7212.01×7＋6359.1×

53、4＝129033.5元</p><p>　　由以上比較可以看出，GPS控制網(wǎng)局部設(shè)計已經(jīng)比常規(guī)網(wǎng)表現(xiàn)出很大的優(yōu)越性，工作時間減少了兩天多，費用降低了7萬多元，而整個xx市控制網(wǎng)設(shè)計中共有32個點，那么，節(jié)省下來的人力、物力、財力將是一個很大的數(shù)目，所以采用GPS測量明顯優(yōu)于常規(guī)測量方法。本次設(shè)計決定布設(shè)GPS控制網(wǎng)，采用GPS測量方法完成各項測量工作。</p><p>　　第五節(jié) 選點與

54、埋石</p><p>　　一、本次設(shè)計利用了xx市原有的許多控制點，結(jié)合單位已經(jīng)實測的幾個新控制點（由單位提供的1：100000地形圖上取得詳見附圖）并且增加了幾個GPS新點。盡管GPS測量觀測站之間不一定要求相互通視，而且網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)也比較靈活，選點工作比常規(guī)控制測量的選點要簡便。但由于點位的選擇對于保證觀測工作的順利進行和保證測量結(jié)果的可靠性有著重要的意義，所以在選點工作開始前，除搜集和了解有關(guān)測區(qū)的地理情況

55、和原有測量控制點分布及標(biāo)架﹑標(biāo)型﹑標(biāo)石完好狀況，絕對其適宜的點位外，在選定GPS點點位時還應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　1.點位周圍應(yīng)便于安置天線和GPS接收機。視野開闊。視場內(nèi)周圍障礙物的高度角一般應(yīng)小于15º；</p><p>　　2.觀測站附近不應(yīng)有大面積水域，或?qū)﹄姶挪ǚ瓷洌ɑ蛭眨娏业奈矬w，以減弱多路徑效應(yīng)的影響；</p><p>　　

56、3.點位遠離無線電發(fā)射源以及高壓線，離無線電發(fā)射源的距離不得小于200m;遠離高壓輸電線，其距離不得小于50m。以避免周圍磁場對信號的干擾；</p><p>　　4.點位應(yīng)選擇在交通方便的地方,以提高作業(yè)效率；</p><p>　　5.點位應(yīng)選擇在地面基礎(chǔ)堅固的地方，以便于保存；</p><p>　　6.選定點位時，應(yīng)考慮到用其它測量手段聯(lián)測和擴展，當(dāng)所選點位置需要

57、進行水準聯(lián)測時，選點人員應(yīng)實地踏勘水準路線，提出有關(guān)建議。</p><p>　　7.選定的GPS點，還應(yīng)考慮到觀測站附件要有良好的電力設(shè)備和通信設(shè)備（電話、電報或郵電），以供應(yīng)測站之間的聯(lián)絡(luò)和設(shè)備用電；</p><p>　　8.在利用舊點時，應(yīng)檢查標(biāo)石的完整性和穩(wěn)定性；</p><p>　　9.點位選定后，不論新點或舊點，均應(yīng)按規(guī)定繪制點之記以及點的環(huán)視圖（詳見附錄

58、三）。</p><p><b>　　二、埋石</b></p><p>　　本次設(shè)計的GPS網(wǎng)點采用普通型標(biāo)石，用20cm長不銹鋼棒制作中心標(biāo)志，并且在標(biāo)石表面制有GPS、等級、施測單位名稱、施測時間等字樣。要求及形式如下：</p><p>　　各種天線墩必須附有強制對中裝置；</p><p>　　埋石工作應(yīng)嚴格按照GPS

59、測量規(guī)范要求進行。</p><p>　　各種GPS點的標(biāo)石類型（詳見附錄五）</p><p>　　選點與埋石工作完成后，應(yīng)提交以下技術(shù)資料：</p><p>　　點之記以及點的環(huán)視圖（詳見附錄四）；</p><p>　　GPS網(wǎng)選點網(wǎng)圖(測區(qū)較小、選點、埋石與觀測一期完成時，可以用展點圖代替)；</p><p>　　土

60、地占用批準文件與測量標(biāo)志委托保管書；</p><p>　　選點工作技術(shù)總結(jié)(包括詳細的交通情況，車的種類、車次以及通視、供電、充電情況等)。</p><p><b>　　第六節(jié)儀器檢查</b></p><p>　　在測量之前要對儀器進行檢驗，一般要進行三項檢驗：一般檢視、通電檢驗、實測檢驗。三項檢驗都合格后方可使用。</p>&

61、lt;p>　　第三章 xx市GPS控制網(wǎng)設(shè)計</p><p>　　第一節(jié) 工程項目名稱目的設(shè)計依據(jù)</p><p><b>　　一、工程項目名稱</b></p><p>　　xx市GPS控制網(wǎng)設(shè)計</p><p>　　隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市的規(guī)模也在不斷地擴大，原來的城市控制網(wǎng)已經(jīng)顯示出它的不適應(yīng)性和局限性。為了

62、滿足xx市未來的規(guī)劃、建設(shè)和發(fā)展的需要，在充分了解xx市的十年規(guī)劃與近期建設(shè)計劃的基礎(chǔ)上，結(jié)合xx市原有的三角點、導(dǎo)線點，用GPS技術(shù)布設(shè)更大規(guī)模的控制網(wǎng)。</p><p><b>　　二、工程設(shè)計依據(jù)</b></p><p>　　1.國家測繪局1992年6月發(fā)布的中華共和國測繪行業(yè)標(biāo)準<<全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范>>；</p>

63、;<p>　　國家建設(shè)部1998年審定并發(fā)布的<<全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程>>；</p><p>　　國家建設(shè)部1985年分布的《城市測量規(guī)范》；</p><p>　　xx市近期發(fā)展規(guī)劃。</p><p><b>　　第二節(jié) 測區(qū)概況</b></p><p><b>　

64、　1.測區(qū)簡介：</b></p><p>　　設(shè)計區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)東部，桂江、潯江與西江的匯合處，北緯23º25′至23º55′，東經(jīng)111º09′至111º29′，市域面積4577平方公里，市域人口84.7萬，建成區(qū)面積13平方公里，城市人口21.1萬。管轄3個城區(qū)（83個區(qū)委會），1個郊區(qū)（3個鄉(xiāng)，19個村）。1988年3月，國務(wù)院決定，將xx市及所轄蒼

65、梧縣列為沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。</p><p>　　xx市有漢、壯、瑤、滿、回、苗、彝、侗、仫佬、毛南等10個民族，其中漢族人口占99％以上。此外，測區(qū)有美、英、法、澳、日等43個國家和地區(qū)的華僑4800多人，外籍華人4000多人，定居港澳的同胞15000多人。</p><p>　　測區(qū)地處廣西山字構(gòu)造的東南翼，東北高、西南低，北部多山，南部多丘陵，山上多林木，終年郁郁蔥蔥。北回歸線通過城南鏡屏

66、山，市區(qū)平均海拔24米，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，夏長而多雨，冬短無嚴寒。年平均溫度21.1℃,一月平均溫度11.9℃，七月平均溫度28.9℃,年平均降雨量1503.6毫米，全年平均日照1915小時，無霜期為350天。</p><p>　　由于xx市地處三江水運樞紐的特殊地理位置，素有廣西“水上門戶”之稱，有大型碼頭6座，其中簡易集裝箱碼頭1座，有機械200多臺，貨物吞吐量達12000頓以上。50至500頓級的貨運船85

67、0多艘，客輪每天從港口開出30多班船，客運量近萬人次。xx港已成為珠江水系僅次于廣州港的第二大港，也是中國十大內(nèi)河港口之一。</p><p>　　xx市交通比較發(fā)達，有二級公路通往桂林、柳州、南寧、廣州等地，水路可由西江順?biāo)轮林榻窘?jīng)各大碼頭。在xx市長洲島建有區(qū)級飛機場，有各大航班通往桂林、南寧、廣州、深圳等地。</p><p>　　2.測區(qū)規(guī)劃與發(fā)展：</p>&l

68、t;p>　　為了適應(yīng)城市日益發(fā)展的需要，xx市決定在近期開展幾項重點項目工程。根據(jù)xx市國土資源局提供的規(guī)劃資料顯示，xx市準備在旺甫公社附近興建一片工業(yè)園區(qū)，在龍珠附近興建大型體育館，將新里村附近區(qū)域劃作火車站用地，將潘屋、白后、五亮地作為開發(fā)新城區(qū)第一站，并且落戶xx的桂林至xx的桂梧高速公路準備興建，落腳xx的南寧至廣州的高速公路也在計劃中，長洲島也正計劃興建一個大型的水利樞紐工程。各大項目正在緊鑼密鼓地籌劃之中。</

69、p><p>　　基于這些工程與控制整個城區(qū)，配合城市的發(fā)展的目的，本次設(shè)計決定作一個三等的城市GPS控制網(wǎng)，全面控制整個城市管轄區(qū)域。</p><p>　　第三節(jié) 已有資料分析利用</p><p>　　1.本次設(shè)計所采用的地形圖是五、六十年代xx市及所轄區(qū)域1：50000的地形圖，該圖于1955年4月航測，1957年2月調(diào)繪，1966年7月修測，1967年制圖和出版。本

70、圖采用：</p><p>　　1954年北京坐標(biāo)系；</p><p>　　1954年黃海高程系，等高距為10米；</p><p><b>　　1965年版圖式。</b></p><p>　　2.本次設(shè)計所采用的參考地形圖有：</p><p>　?、?966年調(diào)繪，1967年版圖式xx市以及其所轄區(qū)

71、域（包括有xx市、太平、大漓口、旺步、寨嶺）1：10000的地形圖；</p><p>　?、?969年編繪，1969年版圖式xx市1：100000的地形圖（該圖是由單位提供）。</p><p>　　3.該網(wǎng)布設(shè)成為東西長26㎞，南北長20㎞的略顯弧形的控制網(wǎng)，控制面積大約為200平方公里。</p><p>　　4.設(shè)計區(qū)使用的舊點資料有：3個三等三角點，16個四等導(dǎo)

72、線點，1個三等水準點，7個城市四等控制點（該點由單位所提供，詳見附圖）。經(jīng)踏勘和查詢了解，所有舊點均完好無損，可以加以利用。</p><p>　　第四節(jié) 方案設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　本次布網(wǎng)采用相對定位的方法。采用單位所擁有的GPS接收機中的三臺結(jié)合測區(qū)的實際情況設(shè)計，為了加強GPS的定位精度，提高幾何強度和可靠性，并且最大限度地節(jié)省人力物力財力，決定采用三角網(wǎng)結(jié)合環(huán)形網(wǎng)，同步

73、環(huán)之間采用邊點連接方式。</p><p><b>　　1.儀器選用：</b></p><p>　　本次設(shè)計外業(yè)測量主要使用我單位的三臺GPS接收機，其相關(guān)的主要指標(biāo)如下：</p><p>　　儀器 南方測繪NGS200</p><p>　　臺數(shù) 3臺</p><p>　

74、　頻率 單頻</p><p>　　通道數(shù) 8通道</p><p>　　標(biāo)稱精度 5mm+2ppm</p><p>　　此外還有GPS測量所用的通風(fēng)干濕溫度計與空盒氣壓計等，各儀器的使用過程可參考<<全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范>>。</p><p>　　2.數(shù)據(jù)采集技術(shù)設(shè)計：</p

75、><p>　　測量模式： 靜態(tài)測量</p><p>　　衛(wèi)星高度角： ≥15°</p><p>　　有效觀測衛(wèi)星數(shù)： ≥4</p><p>　　幾何精度因子GDOOP ： ≤6</p><p>　　觀測時段長度： ≥60min</p>

76、<p>　　平均重復(fù)設(shè)站數(shù) ≥2</p><p>　　數(shù)據(jù)采樣間隔： 15s</p><p>　　3. GPS的主要技術(shù)指標(biāo)見表3－1:</p><p>　　表3－1 GPS的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p><b>　　4.觀測方法：</b></p><p&

77、gt;　　本次GPS網(wǎng)采用載波相位靜態(tài)相對定位模式，所使用的儀器的標(biāo)稱精度可達5mm+2ppm，完全滿足精度要求。其作業(yè)方法是：將三套接收機設(shè)備分別安置在網(wǎng)中三角形的三個端點上，對三條基線邊同步觀測4顆衛(wèi)星1小時左右。這種模型的特點是：觀測過的基線邊應(yīng)構(gòu)成一種閉合圖形，以便于觀測成果的檢驗，提高成果的可靠性和GPS網(wǎng)平差后的精度。</p><p>　　第五節(jié) 方案設(shè)計比較與分析優(yōu)選</p><

78、p>　　在xx市規(guī)劃區(qū)設(shè)計三等的GPS控制網(wǎng)，本著重點城區(qū)、待開發(fā)城區(qū)重點控制，一般城區(qū)盡量控制的原則，結(jié)合優(yōu)化設(shè)計原理，在此設(shè)計了兩種方案，它們的網(wǎng)形設(shè)計見方案圖一、方案圖二（方案圖一、方案圖二見下頁圖），通過這兩種方案的比較，最后優(yōu)選出一種較為合理的方案作為本次設(shè)計的最后方案。</p><p><b>　　一、方案比較</b></p><p>　　1.方案一

79、與方案二的設(shè)計方式比較</p><p>　　兩個設(shè)計方案區(qū)都以xx市為中心，沿蒼梧公路、桂梧公路、桂江和西江整體布設(shè)GPS控制網(wǎng)，在重點發(fā)展城區(qū)網(wǎng)點密度稍大。方案一采用三角網(wǎng)的布網(wǎng)形式（詳見方案一圖），三角網(wǎng)具有良好的自檢能力，能有效地發(fā)現(xiàn)觀測成果的粗差，確保網(wǎng)的可靠性。方案二是在方案一的基礎(chǔ)上，采用三角網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)相結(jié)合的布網(wǎng)方式（詳見方案二圖），方案設(shè)計的指導(dǎo)思想是在滿足精度的基礎(chǔ)上，盡量減少人力、物力、財力，

80、而且對于一些偏遠的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、山村，由于其經(jīng)濟發(fā)展速度較慢，對點位精度要求不高，可以布設(shè)環(huán)形網(wǎng)。</p><p><b>　　2.技術(shù)分析比較</b></p><p>　　為了從上面的兩個方案中選出最優(yōu)方案，下面從技術(shù)上面分析比較：</p><p>　　表 3－2 兩個方案的主要特征值比較</p><p>　　3.經(jīng)濟費用

81、分析比較</p><p>　　對于方案一，總點數(shù)為32個，總設(shè)站數(shù)為84站，按當(dāng)前800元/站來計算，800×84＝6.74萬元，再用全站儀對其中5條邊進行檢核，由于測距Ⅱ級地類為6400元/條，所以測距費用為6400×5＝3.2萬元，數(shù)據(jù)處理時Ⅱ級地類為每站849元，則平差費用為849×84＝7.13萬元，所以方案一的總費用為</p><p>　　＝6.74

82、+3.2+7.13＝17.07萬元 </p><p>　　對于方案二，總點數(shù)為32個，總設(shè)站數(shù)為75站，按當(dāng)前800元/站來計算，800×75＝6萬元，再用全站儀對其中4條邊進行檢核，由于測距Ⅱ級地類為6400元/條，所以測距費用為6400×4＝2.56萬元，數(shù)據(jù)處理時Ⅱ級地類為每點849元，則平差費用為849×75＝6.37萬元，所以方案一的總費用為</p><

83、p>　　＝6+2.56+6.37＝14.93萬元</p><p>　　方案二比方案一節(jié)約了大約2萬多元。</p><p><b>　　4.精度分析比較</b></p><p>　　對于兩種方案的精度，因為點位相差不大，邊長也相差不大，所以兩種方案的精度也相差不大，都符合三等城市測量規(guī)范的要求。</p><p>　　

84、從以上分析可以看出，方案二比方案一花費少，技術(shù)指標(biāo)相差不大，精度都能滿足要求，所消耗的人力、物力、財力、時間都比方案一少，所以，方案二比方案一要優(yōu)，故本設(shè)計選擇方案二。</p><p>　　二、首選方案特征分析</p><p>　　本次設(shè)計的GPS網(wǎng)采用的是三角網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)相結(jié)合，該網(wǎng)由32個點組成，其中舊網(wǎng)點19個，它們包括3個國家三等三角點（孔離頂、白云山、太平山），15個四等導(dǎo)線點（大

85、山、三山頂、木桶頂、蜈蚣山、青葉山、新興村、中團村、恩義村、大澗嶺、火流嶺、扶典埇、大山頭、龍珠、雞爬石頂、下典口），1個國家三等水準點（大埇村），9個城市GPS控制點（潘屋、竹柜背、平簪、木材廠、萃華村、高旺、石角埇、河西、旺步頭），4個GPS新點（上平、太平、大利埇、社埇口）。本網(wǎng)所控制的總面積為200平方公里，平均每點控制6.25平方公里。</p><p>　　1.方案設(shè)計的主要特征值</p>

86、<p>　　表3－3方案設(shè)計的主要特征值</p><p>　　表3－4 獨立測量次數(shù)及所占比例</p><p><b>　　2.精度指標(biāo)</b></p><p>　　設(shè)計網(wǎng)中最弱邊邊長相對中誤差為：</p><p>　　圖形中平均邊長相對中誤差為：</p><p>　　以上計算結(jié)果均

87、滿足城市三等精度要求。</p><p>　　同步環(huán)全長閉合差限差為：</p><p>　　式中：——環(huán)中相鄰點間的平均距離誤差</p><p>　　n ——閉合環(huán)中的邊數(shù)</p><p>　　現(xiàn)同步環(huán)中的平均距離取三等GPS控制網(wǎng)網(wǎng)形中的平均邊長，則其限差為：</p><p><b>　?。?.45ppm&

88、lt;/b></p><p><b>　　3.經(jīng)濟費用</b></p><p>　　由以上的比較分析可以得知，本網(wǎng)的經(jīng)濟費用約為14.93萬元。</p><p>　　第六節(jié) 觀測方案的設(shè)計與工作實施</p><p>　　根據(jù)以上比較，優(yōu)選方案二，GPS外業(yè)測量觀測方案設(shè)計原理以及作業(yè)安排如下：</p>

89、<p>　　一、擬定觀測計劃的主要依據(jù)是：GPS網(wǎng)的規(guī)模大小、點位精度要求、GPS衛(wèi)星星座幾何圖形強度、參加工作的接收機數(shù)量、交通、通訊及后勤保障 (食宿、供電)。</p><p>　　二、觀測計劃的主要內(nèi)容包括：</p><p>　　1.編制GPS衛(wèi)星的可見性預(yù)報表：在高度角≥15度的限制下，輸入測區(qū)中心某一測站的概略坐標(biāo)，輸入日期和時間，應(yīng)使用不超過20天的星歷文件，即可編

90、制GPS衛(wèi)星的可見性預(yù)報圖。</p><p>　　2.選擇衛(wèi)星的幾何強度圖形：在GPS定位中所測衛(wèi)星與觀測站所組成的幾何圖形，其強度因子可用空間位置因子(GDOP)來代表，無論是絕對定位還是相對定位，GDOP值應(yīng)≤6。</p><p>　　3.選擇最佳的觀測時段：在衛(wèi)星≥4顆且分布均勻，GDOP值≤6的時段就是最佳時段。</p><p>　　4.觀測區(qū)域的設(shè)計與劃分

91、：當(dāng)GPS網(wǎng)的點數(shù)較多，網(wǎng)的規(guī)模較大，而參加觀測的接收機數(shù)量有限，交通和通訊不便時，可實行分區(qū)觀測。為了增強網(wǎng)的整體性，提高網(wǎng)的精度，相鄰分區(qū)應(yīng)設(shè)置公共觀測點，且公共點數(shù)量不得少于3個。</p><p>　　5.編制作業(yè)調(diào)度表：作業(yè)組在觀測前應(yīng)根據(jù)測區(qū)的地形、交通狀況、網(wǎng)的大小、精度的高低、儀器的數(shù)量、GPS網(wǎng)設(shè)計、衛(wèi)星預(yù)報表和測區(qū)的天時、地理環(huán)境等編制作業(yè)調(diào)度表，以提高工作效率。作業(yè)調(diào)度表包括觀測時段、測站號、

92、測站名稱及接收機號等（詳見本次設(shè)計的作業(yè)調(diào)度表）。</p><p>　　三、觀測工作主要包括：天線安置、觀測工作、觀測記錄和觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量判定等。</p><p><b>　　1.天線安置</b></p><p>　?、?在正常點位，天線應(yīng)架設(shè)在三腳架上，并安置在標(biāo)志中心的上方直接對中，天線基座上的圓水準氣泡必須整平。</p>&

93、lt;p>　?、?在特殊點位，當(dāng)天線需要安置在三角點站標(biāo)的觀測臺或回光臺上時，應(yīng)先將站標(biāo)頂部拆除，以防止對GPS信號的遮擋。這時可將標(biāo)志中心反投影到觀測臺和回光臺上，作為安置天線的依據(jù)。如果站標(biāo)頂部無法拆除，接收機天線若直接安置在標(biāo)架內(nèi)觀測，就會造成衛(wèi)星信號中斷，影響GPS測量精度。在這種情況下，可進行偏心觀測。偏心點選在離三角點100m以內(nèi)的地方，歸心元素應(yīng)以解析法精密測定。</p><p>　?、?天線

94、的定向標(biāo)志線應(yīng)指向正北，并顧及當(dāng)?shù)卮牌堑挠绊?，以減弱相位中心偏差的影響。天線定向誤差依定位精度不同而異，一般不應(yīng)超過正負3—5°。</p><p>　?、?刮風(fēng)天氣安置天線時，應(yīng)將天線進行三方向固定，以防倒地碰壞。雷雨天氣安置天線時，應(yīng)注意將其底盤接地，以防雷擊天線。</p><p>　?、?架設(shè)天線不宜過低，一般應(yīng)距地面1m以上。天線架設(shè)好后在圓盤天線間隔120度的三個方向分

95、別量取天線高，三次測量結(jié)果之差不應(yīng)超過3mm，取其三次結(jié)果的平均值記入測量手薄中，天線高記錄取值1mm。</p><p>　?、?測量氣象參數(shù)：在高精度GPS測量中，要求測定氣象元素。每時段氣象觀測應(yīng)不少于3次(時段開始、中間、結(jié)束)氣壓讀至0.1mbar，氣溫讀至0.1℃，對一般城市及工程測量只記錄天氣情況。</p><p>　?、?復(fù)查點名并記入測量手簿中 。用電纜將天線與接收機進行連

96、接，經(jīng)檢查無誤后，方能通電使用儀器。</p><p><b>　　2.開機觀測</b></p><p>　　開機作業(yè)的主要目的是捕獲GPS衛(wèi)星信號，并對其進行跟蹤、處理和量測，以獲得所需要的定位信息和測量數(shù)據(jù)。天線安置完成后，在離開天線時當(dāng)位置的地面上安放GPS接收機，接通接收機與電源、天線、控制器的連接電纜，并經(jīng)過預(yù)熱和靜置，即可啟動接收機進行觀測。</p&g

97、t;<p>　　接收機鎖定衛(wèi)星并開始記錄數(shù)據(jù)后，觀測員可按照儀器隨機提供的操作手冊進行輸入和查詢操作，在掌握有關(guān)操作系統(tǒng)之前，不要隨意按鍵和輸入，一般在正常接收過程中禁止更改任何設(shè)置參數(shù)。</p><p>　　通常來說，在外業(yè)觀測工作中，以其操作人員應(yīng)注意以下事項：</p><p>　　⑴ 當(dāng)確認外接電源電纜及天線等各項連接完全無誤后，方能接通電源，啟動接收機。</p&

98、gt;<p>　?、?開機后接收機有關(guān)指示顯示正常并通過自檢后，方能輸入有關(guān)測站和時段的控制信息。</p><p>　?、?接收機在開始記錄數(shù)據(jù)后，應(yīng)注意查看有關(guān)測量衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星號、相位測量殘差、實時定位結(jié)果及變化、存儲介質(zhì)記錄等情況。</p><p>　?、?一個時段觀測過程中，不允許進行以下操縱：關(guān)閉又重新啟動；進行再測試（發(fā)現(xiàn)故障除外）；改變衛(wèi)星高度角；改變天線位置；

99、改變數(shù)據(jù)采樣間隔；按動關(guān)閉文件和刪除文件等功能鍵。</p><p>　?、?每一觀測時段中，氣象元素一般應(yīng)在開始、中、末各觀測記錄一次，當(dāng)時段較長時可適當(dāng)增加觀測次數(shù)。</p><p>　?、?在觀測過程中要特別注意供電情況，除在出測前認真檢查電池容量是否充足外，作業(yè)中觀測人員不要遠離接收機，聽到儀器的低電報警要及時予以處理，否則可能會造成儀器內(nèi)部數(shù)據(jù)的破壞后丟失。對觀測時段較長的觀測工作

100、，建議盡量采用太陽能電池或汽車電瓶進行供電。</p><p>　　⑺ 儀器高一定要按規(guī)定始末各量測一次，并及時輸入接收機內(nèi)存卡及記入測量手簿之中。</p><p>　?、?接收機在觀測過程中不要靠近接收機使用對講機；雷雨季節(jié)架設(shè)天線要防止雷擊，雷雨過境時應(yīng)關(guān)機停測，并卸下天線。</p><p>　　⑼ 觀測站的全部預(yù)定作業(yè)項目，經(jīng)檢查均已按規(guī)定完成，且記錄與資料都完

101、整無誤后方可遷站。</p><p>　?、?觀測過程中要隨時查看儀器內(nèi)存或硬盤容量，每日觀測結(jié)束后，應(yīng)及時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計算機硬軟盤上，確保觀測數(shù)據(jù)不丟失。</p><p><b>　　3.觀測記錄</b></p><p><b>　　⑴ 觀測記錄</b></p><p>　　觀測記錄由GPS接收機自

102、動進行，均記錄在存儲介質(zhì)(如硬盤、硬卡或記憶卡等)上，其主要內(nèi)容有：</p><p>　　a．載波相位觀測值及相應(yīng)的觀測歷元；</p><p>　　b．同一歷元的測碼偽距觀測值；</p><p>　　c．GPS衛(wèi)星星歷及衛(wèi)星鐘差參數(shù)；</p><p>　　d．實時絕對定位結(jié)果；</p><p>　　e．測站控制信息及接

103、收機工作狀態(tài)信息。</p><p><b>　?、?測量手簿</b></p><p>　　測量手簿是在接收機啟動前及觀測過程中，由觀測者隨時填寫的。其記錄格式在現(xiàn)行<<規(guī)范>>和<<規(guī)程>>中略有差別，視具體工作內(nèi)容選擇進行。為便于使用，這里列出<<規(guī)程>>中城市與工程GPS網(wǎng)觀測記錄格式供參考。

104、</p><p><b>　　GPS外業(yè)觀測手薄</b></p><p>　　______________工程GPS外業(yè)觀測手薄</p><p>　　備注欄應(yīng)記載觀測過程中發(fā)生的重要問題，問題出現(xiàn)發(fā)生的時間及其處理方式等。</p><p>　　觀測記錄和測量手簿都是GPS精密定位的依據(jù)，必須認真、及時填寫，堅決杜絕事后補

105、記或追記。</p><p><b>　　3.記錄要求</b></p><p>　　外業(yè)觀測中，存儲在存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)文件應(yīng)及時拷貝一式兩份，分別保存在專人保管的防水、防靜電的資料箱內(nèi)。存儲介質(zhì)的外面，適當(dāng)處應(yīng)貼制標(biāo)簽，注明文件名、網(wǎng)區(qū)名、點號、時段名、采集日期、測量手簿編號等。</p><p>　　接收機內(nèi)存數(shù)據(jù)文件在轉(zhuǎn)錄到外存介質(zhì)上時，不得進

106、行任何剔除或刪除，不得調(diào)用任何對數(shù)據(jù)實施重新加工組合的操作指令。</p><p>　　四.本次xx市GPS控制網(wǎng)外業(yè)工作作業(yè)調(diào)度表設(shè)計如下：</p><p>　　表3－5 外業(yè)工作作業(yè)調(diào)度表</p><p>　　第四章 GPS成果的檢核與數(shù)據(jù)處理</p><p>　　第一節(jié) 已知點可靠性檢驗 </p><p>　　

107、GPS測量所獲得的三維坐標(biāo)屬于WGS-84大地坐標(biāo)系（地心坐標(biāo)系），而xx市使用的是54北京坐標(biāo)系（地參坐標(biāo)系），為了保證舊系統(tǒng)中許多資料的可用性，必須進行新舊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。然而，當(dāng)已知點的地參坐標(biāo)存在粗差時，轉(zhuǎn)換結(jié)果必然受到歪曲，因此，本設(shè)計有必要設(shè)計一項措施對已知點的可靠性進行檢驗。</p><p>　　檢驗公式以及檢驗方法：</p><p>　　對于GPS網(wǎng)點的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，通常采用BURS

108、A-WOLF模型，針對xx市的情況有</p><p><b>　?。?－1）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　=1,2,…n 為GPS與地面網(wǎng)重合點號</p><p>　　為54北京坐標(biāo)（地參坐標(biāo)）</p><p>　

109、　為WGS-84坐標(biāo)（地心坐標(biāo)）</p><p><b>　　為坐標(biāo)平移量</b></p><p>　　K 為尺度變化參數(shù)</p><p>　　R 為旋轉(zhuǎn)矩陣（正交矩陣）</p><p>　　若規(guī)定地面某點g為地參坐標(biāo)系原點，則由式（4－1）可得g的模型

110、等式，同時與其之差可以表示為：</p><p><b>　?。?－2）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　從（4－2）式可以看出，各點相對于地參坐標(biāo)原點的基線向量的變化，只涉及到三個旋轉(zhuǎn)角（旋轉(zhuǎn)矩陣R的三個獨立參數(shù)）和尺度變化參數(shù)K。</p><p>　　若已知

111、點有較大的誤差或粗差，必然會引起尺度變化參數(shù)K的變化，當(dāng)然，旋轉(zhuǎn)矩陣也會產(chǎn)生變化，因此可以用尺度變化參數(shù)的變化情況來檢驗已知點的可靠性。方法是，按全組合的方法將已知點分成幾個組，若由各組分別求得的尺度變化參數(shù)K呈現(xiàn)出一致性，則說明各已知點可靠。反之，說明已知點存在問題。</p><p>　　再經(jīng)過列出誤差方程和解法方程，最后解得尺度變化參數(shù)K的表示式為：</p><p><b>

112、　　（4－3）</b></p><p>　　對于已知點的大地高未知的情況，通常是先將GPS網(wǎng)進行無約束平差后的GPS三維基線向量及其方差——協(xié)方差陣轉(zhuǎn)換到已知點所屬的高斯平面坐標(biāo)系中，然后進行二維約束平差。由前面的推導(dǎo)方法，得到二維變換時的尺度變化參數(shù)K的表達式：</p><p><b>　　（4－4）</b></p><p>　　

113、式（4－4）中的 為先將GPS網(wǎng)無約束平差后各點的三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成大地坐標(biāo)，再利用高斯投影正形公式求得的相應(yīng)點的平面坐標(biāo),然后反求得相對于地參坐標(biāo)系原點的基線向量。</p><p>　　第二節(jié) GPS外業(yè)觀測成果的檢核</p><p>　　外業(yè)觀測成果的檢核是保證外業(yè)觀測質(zhì)量，實現(xiàn)預(yù)期定位精度的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)外業(yè)觀測任務(wù)完成后，必須在測區(qū)對觀測資料的質(zhì)量進行檢核，以便發(fā)現(xiàn)不合格成果，并根據(jù)情

114、況采取相應(yīng)的解決措施。</p><p>　　一、一般性檢查、核實</p><p>　　根據(jù)各個測站每一個時段的信息文件，按下列各項逐項檢查。</p><p>　　⑴站名和站名號是否輸入有誤；</p><p>　?、茣r段號是否輸入有誤；</p><p>　?、情_關(guān)機是否按規(guī)定同步；</p><p>

115、;　?、忍炀€高和氣象數(shù)據(jù)測量結(jié)果是否符合要求；</p><p>　?、墒欠裼^測了所有的預(yù)報衛(wèi)星；</p><p>　?、视袥]有發(fā)生短暫的失鎖或故障報警，是否已排除故障；</p><p>　?、藢崟r定位解是否收斂平穩(wěn)；</p><p><b>　?、藤Y料是否齊全。</b></p><p>　　二、每

116、個時段同步邊觀測數(shù)據(jù)的檢核</p><p>　　1.數(shù)據(jù)剔除率: 剔除的觀測值個數(shù)與應(yīng)獲取的觀測值個數(shù)的比值稱為數(shù)據(jù)剔除率。在同一時段觀測值的數(shù)據(jù)剔除率，其值應(yīng)小于10﹪。</p><p>　　2.采用單基線處理模式時，對于采用同一種數(shù)學(xué)模型的基線解，其同步時段中的任一三邊同步環(huán)的坐標(biāo)分量相對閉合差和全長相對閉合差不得超過下表4－1所列限差。</p><p>　　表

117、4－1 同步坐標(biāo)分量及環(huán)線全長相對閉合差限差(ppm·D)</p><p>　　三、重復(fù)觀測邊的檢核</p><p>　　同一條基線邊若觀測了多個時段，則可得到多個邊長結(jié)果。這種具有多個獨立觀測結(jié)果的邊就是重復(fù)觀測邊。對于重復(fù)觀測邊的任意兩個時段的長度較差，均應(yīng)小于相應(yīng)等級規(guī)定精度(按平均邊長計算)的2倍。</p><p>　　四、同步觀測環(huán)的檢核<