GPS测量的设计与实施

222w?wx?wy?wz?3n? 5其中?为相应级别的规定中误差(按平均边长计算)。n为闭合环边数。 4．异步观测环检核

无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选取一组完全的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式：

?x?2n????y?2n???

?z?2n????23n???当发现边闭合数据或环闭合数据超出上列规定时，应分析原因并对其中部分或全部成果重测。 三、野外返工

对经过检核超限的基线在充分分析基线上，进行野外返工观测，基线返工应注意以下几个问题：

1．无论何种原因造成一个控制点不能与两条合格独立基线相边结，则在该点上应补测或重测不少于一条独立基线。

2．可以舍弃在复测基线边长较差、同步环闭合差、独立环闭合差检验中超限的基线，但必须保证舍弃基线后的独立环所含基线数，不得超过有关规定，否则，应重测该基线或者有关的同步图形。

3．由于点位不符合GPS测量要求而造成一个测站多次重测仍不能满足各项限差技术规定时，可按技术设计要另增选新点进行重测。 四、GPS网平差

在各项质量检核符合要求后，以所有独立基线组成闭合图形，以三维基线向量及相应方差协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS-84系三维

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坐标作为起算依据，进行GPS网的无约束平差。无约束平差应提供各控制点在WGS-84坐标系下的三维坐标，各基线向量三个坐标差观测值的总改正数，基线边长以及点位和边长的精度信息。

在无约束平差确定的有效观测量基线上，在国家坐标系或城市独立坐标系下进行三维平差或二维约束平差。约束点的已知坐标，已知距离或已知方位，可以作为强制约束的固定值，也可作为加权观测值。平差结果应输出在国家或城市独立坐标系中的三维或二维坐标，基线向量改正数，基线边长，方位以及坐标，边长，方位的精度信息；转换参数及精度信息。

无约束平差中，基线向量的改正数绝对值应满足正式：

V?X?3???V?Y?3?? V?Z?3???式中?为该等级基线的精度。

约束平差中，基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差(dv?X,dv?Y,dv?Z)应满足正式要求：

dv?X?2???dv?Y?2?? dv?Z?2???采用不同类型仪器或软件，施测和计算GPS基线向量时，应对其随机模型进行分析。

第五节 技术总结与上交资料

1．技术总结

GPS测量工作结束后，需按要求编写技术总结报告，其内容包括： 测区范围与位臵，自然地理条件，气候特点，交通及电讯、电源等情况；

任务来源，测区已有测量情况，项目名称，施测目的和基本精度要求；

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施测单位，施测起讫时间，技术依据，作业人员情况； 接收设备类型与数量以及检验情况；

选点所遇障碍物和环境影响的评价，埋石与重合点的情况； 观测方法要点与补测，重测情况，以及野外作业发生与存在问题的说明；

野外数据检核，起算数据情况和数据预处理内容、方法及软件情况； 工作量、工作日及定额计算； 方案实施与规范执行情况；

上交成果尚存问题和需说明的其它问题； 各种附表与附图；

2．上交资料

GPS测量任务完成后，应上交下列资料： 测量任务书与专业设计书；

点之记、环视图和测量标志委托保管书； 卫星可见性预报表和观测计划； 外业观测记录、观测手簿及其它记录； 接收设备、气象及其它仪器的检验资料； 外业观测数据质量分析及野外检核计算资料；数据加工处理中生成的文件、资料和成果表；GPS网展点图；

技术总结和成果验收报告。

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GPS测量的设计与实施

（The Design and Implement of GPS Surveying）

GPS测量与常规测量类似，在实际工作中也可划分为方案设计、外业实施及内业数据处理等三个阶段。本章主要介绍GPS测量的技术设计及外业实施各阶段的工作。考虑到以载波相位观测量为依据的相对定位法是当前GPS测量中普遍采用的精密定位方法，所以在本章内容中主要讨论局域性城市与工程GSP控制网的相对测量的工作程序与方法。

第一节 GPS测量的技术设计

GPS测量的技术设计是进行GPS定位的最基本性工作，它是依据国家有关规范(规程)及GPS网的用途、用户的要求等对测量工作的图形、精度及基准等的具体设计。 一、GPS网技术设计的依据

GPS网技术设计的主要依据是GPS测量规范(规程)和测量任务书。

1．GPS测量规范(规程)

GPS测量规范(规程)是国家测绘管理部门或行业部门制定的技术法规，目前GPS设计依据的规范(规程)有：

? 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>； ? 建设部发布的行业标准<全球定位系统城市测量技术规程>； ? 各部委根据本部门GPS工作的实际情况制定的其它GPS测量规程

或细则。

2．测量任务书

测量任务书或测量合同是测量施工单位上级主管部门或合同甲方下达

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的技术要求文件。这种技术文件是指令的，它规定了测量任务的范围、目的、精度的密度，提交成果的资料的项目和时间，完成任务的经济指标等。

GPS方案设计时，一般首先依据测量任务书提出的GPS网的精度和密度和经济指标，再结合规范(规程)规定并现场踏勘具体要求确定各点间的连接方法，各点设站观测的次数，时段长短等布网观测方案。 二、GPS网的精度、密度设计 1．GPS测量精度标准及分类

(1)对于各类GPS网的精度设计主要取决于网的用途。

用于地壳形变及国家基本大地测量的GPS网可参照<规范>中A、B级的精度分级(如表1)。用于城市或工程的GPS控制网可根据相信点的平均距离和精度参 <规范>中的二、三、四等和一、二级(如表2)。

表1 GPS测量精度分级(一)

级别 A B

表2 GPS测量精度分级(二)

等级 二 三 四 一级 二级 平均距离 (km) 9 5 2 1 <1 a (mm) b (ppm*D) 最弱边相对中误差 1/12万 1/8万 1/4.5万 1/2万 1/1万 主要用途 地壳形变测量或国家高精度GPS网的建立 国家基本控制测量 固定误差a(mm) 比例误差b(ppm*D) ?5 ?8 ?0.1 ?1 ?10 ?10 ?10 ?10 ?15 ?2 ?5 ?10 ?10 ?20 第 2 页 共 23页

注：当边长小于200米时，以边长中误差小于20毫米来衡量。 (2)各等级GPS相邻点间弦长精度用下式来表示： ??a2?(bd)2

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