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3.2  !卫星定位《测量 》 ? (Ⅰ)  【。卫星定位测量—的主要技《术要求 — 3《.2.1 》 卫星?定位测量控制网主要!技术要求的》确,定是从工程》测,量对相应等》级的大?型工程控《制,网的:基本技术要》求出:发并以三《角形网的基本指【标,。为依据制定的也【是为:了使卫星定》位测量的应》用,具有:良好的可操作性而】提出的 》 ? 3.2《.2  相邻点的基!线,长度中误《差公式中的固定【误,差A和比《例误差系《数B与接收机—厂家给出《的精度公式(σ=a!+b:ppm×D》)中的a、b含义】相似厂家《给出的公式》和规范中(3—.2.2)式是【两种类型的精度【计算公式应用上各】有其:特点基线长度中误差!公式主要应用于控制!网的设计和外业观测!数据的检核 — 3—.2.?3  卫星定位测】量控制网外业观测精!度的:评定应按异步环【的实际闭合差进【行统计计算》这里:采用全中误差—的计算方法来—衡,量控制网的实际观测!精度网的《全,。中误差不应超过基】线长度中误差的【理论值? : (Ⅱ) 】 ,卫星定位《测,量控制网的设计、选!点与埋石 》 《 ,3.2.4 —。 卫星定位》测量控制网布设的技!术要:求  】。   1  卫【星定位测量控—制网的设《计是一个《综合设计的过程【首,先应明确工程—项目:对控:制网的基本精度要】求然后才《能确定控制网—或首级?控制网的基》本精度等级最终精】度等级的《确立:还应考虑测区—现有测绘资料—的精度情况、计划】投入的接《收机的类型、标称精!度和数量、定位【。卫星的健康状—况和:所能接收的卫—星数量同时还应兼】顾测:区,的道路交通状—况和避开强烈的卫星!信,号干扰?源等 ? 《   ?  2?  由于卫星—。定位:测量所获得的是空间!基线:向量:或三维坐标》向量属于其相应的】。空间坐标系》(如GPS WG】S-84坐标—系):故应:将其转换至》国家坐标系或地方独!立坐标系方能—使用为了实现这种】转换要求联测若干个!旧有控?制点以求得坐标【转换参数《故规定联《测2个以上高等【。。级,国家平面控》制点或地方》。坐标:系的高?。等级控制点 !     对控制!网内的长边宜—构成大地四边—形或中点多》边形的规定主要【是为了保《证控制网进》行约束平差后坐【标,精,。度的均匀性》也是为了减少尺度】比误差?的影响? ,   【  3 《 规范课题》。组对m×n》环组:成的连续网》形进行了《研究结果见表2 】 , , 表2  控制!网最简?。闭合:环的边数分》析 》 ? ?  !   ?。从,表2中可《以看出3条边的网】。型、:4条边?n=m≥2的网【型、5条《边n:=m≥3的网型【、,6条边?无限大?的网型都能达到【要求8条、10【。条边的?网型规模不管多【。大,均无法满足网的【平均可靠性指—标为1?/3的要求》故规定?卫,星定位测量控制网】中构成闭《。合环或附《。合路线?的边数以6条为【限值简言之如—果异步?环,中独:立基线数太》多将导致这一局部的!相关:观测基线可靠性【降低 ?    】 4 ? 由于卫星定位测】。量过程中要受—到各种外界》因素的影响有可能】产生粗差和》。各种随机误》差因此要求由非同】步独:立观:测边构成闭》合,环或:附合路线就是—。为了对观《测成:果进行质《量检查以保证成果】可靠并恰当评—定精度 【    》 在一些规范—和专业?教科书中各有—观测时段数、施测】时段数、重复设站】数、平均重复设【站数、重复测量的】最少基?线数、?重复测量的基线【占独立确定的基线总!数的百分数等不【同概念?和技术指《标的规?定且在观测基—线数的计算》中均涉及《GPS网《点数、接收》机台数、《平均重?复设站数、平均可】靠性指标等四项因素!;工程应用上也显得!比较繁琐、条理不清!    ! 规范课题组研究】认为GPS》控制网的工作量与接!。收机台数不相—。关 《。 , , — ,   】。  故规定全网独立!观测基线总数不宜少!于必要观测基线【数,的1.5《倍必:要观测基线》。数为网点数减—1作业时应准确把握!以保证?控,制网:。的可:靠性 》    — 5  由于GP】S-RTK测图对参!考站点位的选择有】具体要求所以在布设!首级控制网时应顾】及参考站《点位的分布和观【测条:件的满足 【 3.2.5 ! 关于控《制点:点位的选《定  】  : 1  卫星—定位测量《控制网的点》位之间原《。则上不要求通视【但考虑到《在使用其他测—量仪器?对控制网进行加【密或扩展时的需要】。故提出控制网—布设时每《个点至少应与一【个以上?的相邻点通视 【  —   2《  卫星高度角的】限制:主要是为了减弱对流!。层,对定位精《。度的影响由于随着】卫星高度的降低【对流层?影,响愈显著测量误差】随,。。之增大因此》卫星高度角一般都】规定大于1》5° 】    《定位卫星信号本身】是很微?弱的:为了保证《接收:机能够正常工作及观!测成果的《。可靠性故应注意【。避开周围的》电磁波干扰源 【 》     如果接收!。。机同时接收来—自卫星?的直接?。。信号和很强的反射】信号会造成解算【结果不?可靠:或出现错误这种影】响称为多路径—效应为了减少观测过!程中的多路》径效应故提出控制点!位要远离强烈反射卫!星接收信号的物体】    ! ,3  符合》要求的旧《有控制点就是指满足!卫星定位测》量的外部环境条件】、满:足网形和点位要求的!。旧,有控制点 【 3.2.【6  布《设在:高,层建筑物顶部的点位!。其标石要求浇筑在】楼板的混《凝,土面上内部骨架【可采用在《楼板上钉入3~4个!钢钉或膨胀螺—栓再绑扎钢筋标石底!部四:周要求?采取:防漏措施《 《 (Ⅲ)  G】。PS观测 — 3.2【.7  《关于GP《S控制测量作—业,的,基本技术要》求,。    ! 1  GPS【。定位有绝对》定位和相对定位【两种形式本》规范所指《的定位方式为相对定!位 》 ,     》依据测距的原—理,GPS定位可划【分为伪距法定—位、载波相位测量】。定位:和GPS差》分定位等本章的GP!S定位特《指载波相位测—量定位?测地型接收机—目,前主要采用载—波相位观测值等进】行相对定位 【 ?     2  G!PS定位卫星使【用两种或两种以上】。不同频率的载波【即L1载《波、:L2载波等》;只能接《收L1载《波的接收机称为【单频接收机能同【时接收L《1载波和L2载波】的接收机称为双【频接收机利》。用双频技术》可以建立较为—严密的电离层修正】模型通过改正计算】可,以消除或减弱电离层!折射对观测量的影响!从而:获得很高的》精度这?便是后者《的优点?对于前者《虽,然可以利用导航【电文所提供的参【数对观测量进—行电离层影响—修正但由《于修正模型尚—不完善故精度—较差 《 :   《  :对一般的工》程控制网单频接【收机便能满足精度】要,求试验证明当基线边!超过8km时双【频接收机的》精,。。度,尤为显著故规定二等!网采用双频》接收机 】     3 【 GPS卫星有两种!星历即卫星广播【星,历,和精密星历 【 :     通常我!们所直?接接收到的星历便是!。卫星广播星历它是】一种:外推星?历或者说预估星历虽!然在G?P,S卫星广《播星历中《给出了卫星》钟差的预报》值,但,。误差较大可》见卫星广播星—历的精度相对不高】但通:常可满?。足工程测量》的需要 【。     对【于有特殊精度—要求的工程控制【网例如高精度变形】监测网?。需采用精密星—。历处理观测数—据才能?获得更高的基线测】量,精,度 《 :  :   4  工【程控制网的建立可采!用静态和快速静【态两种GP》S作业模式 !  ?   根据工—程控制网的应用【特点规定了建立【四等以上工》程控制网时》需采用静态定位为】了快速求解整周未知!数要求每次至—少观测?5颗卫星《 ?     【由于快速《静态定位对直—接,观测基线不》构成闭合图形可【靠性较?差所以规定仅在【一、二级采》用  】   5  观测】时段的?长度和数据采样间隔!的限制是《为,了获得足够》。的数据量足够—。的数据量有利于整】周,未,知数的解《算、周跳的探测与修!复和观测精度的提高! ,   【  由于接》收机的性能和功能】。。在不断的提高和完善!对接收?时段长度的要求也】不尽相?同故本规范不做严格!的规定 —。 , ,   ?  6  GPS】定位的?精度因子《通常包括平面位置】精度因子《HDOP高程位置】精,度因子?VD:OP空间位置精度因!子PDOP接收机钟!差精度?因子TDOP—几,何精度因子G—DOP等 !     用户【接收:机普遍?。采用空间位置精【度因子(又称图形】强度因子)》PDOP值来直观】地计算并显示所观】测卫星的几何分布状!况,。其,值的大小与观测卫星!。在空间的《几何分布变化有关】所测卫星《高度角?越小分布范围越【。大,PDOP值》越小实?际观测中为》了减:弱大气折射》的,。影响卫星高度—角不能过低在满【足15°高度角【的前提下PDO【P值越小越好 !     为】了保证观测精度【四等及以上等级限】定,为PDOP》≤6一、二级限定为!PDOP≤8 】  》。   作《业过程中如受—。外,界条:件影响持续出现观测!卫星的几何》分布图形《很差:即PDOP值不【能满足规范的要求】时则要求暂时中断观!测并做好记》录;待条件满足【。要求时可《继续观测;》如果经?过短时等《待依然无法满足要】求,时则:需要考虑《重新布?点,。 :   —  7  由于【工程控制网边长相】对较短(《二等网的平均边长也!不超过1《0,。km)卫星信—号在传播《。中所:经,过的大气状》况较:为相似即《同步观测中经电离层!折射改正后的基线】。向量:。长度的残差小于【1×10-6—。若采用双频接—收机时?其残差会更小加【之在测站上所测定】的气:象数:据有一定局限性【。因,此作业时可不—观测相关气象数据】 3【.2.?8  ?GPS测量作业计划!的编制仅《限于规模《较大的测区其—目的是为《了进行统一的组织协!调编制预报》。表时:所需:测区中心的概略经纬!度可从小比例尺【地图上量《取并精确至》分,小测区则无需进【行,此项工作 ! ,3.2.9  关】于GPS控制测【量的测站作》业 【  :  1  接收【机预热?和静置的目的是【为了让接收机自动搜!。索并锁定卫》星并对机内的—卫星广播《星,历进行更替同—时也是为了使机内】的电子元件》运转稳定随着接收】机制造?技术:的进一步完善—本条对预《热和静置的》时,间不做统《一规定应根据接收机!的品牌及《性能具体掌握 【 ,     2!  关?于天线安置》对中误差和天线高量!取的规定主》要是为了减》少人为误差》对测量精《度的影响通常—情况:下都应该满足这一要!。求 : 》    本条只提供!了量取天线高的【限差要求由》于当前G《PS接收机》天线类型的多样化】则天线高量取部【位各不相同》因此作业前应熟悉所!使用的GPS接【收机的操作说—明并严格按》其要求?量取: 《  ?  : 3:  由于GP—S接收机数据—。采集的高度自动【。化其记录载体不【同于常规测量人们】容易忽视数据—。采集过程《的其他操作如果不严!格执行各项》操作或人《工记:录有误如《点名、点号混淆将给!数据处理造成—麻烦天?线高量错也将影响】成果质量以》致造成超限返工因】此应认真做好测站记!录 《 (《Ⅳ)  《GPS测量数据【处理:。 , ? 3.2.10 ! 关:于基线的解算 !    — 1  《基线解算时》起算点在《WG:S-84坐标系【中的坐标精度将会】影响基线解》算结果的精度单点定!位是直接获取已知】点在:WGS-8》4坐标系《中已知?坐标的?。方法理论《计算和试验》。表明用30》min单点定位【结果的?平均值作为起算【数,据可以满足1—×1:0-:6相对定《位的精度要求 】 《    2  【多基线解《算模式和单基—线解算模式》的主要区别是前者】顾及了同步观测【图形中独立基线之】间的误差《相关性后《者没有顾及大—多数商业化软件基线!解算只提供单基线解!算模式在精度上也能!满,足,工程控制网的要求】。因此规?定两种解算模式都是!可以采用的 !     3【  由于基线长度】的不同观测时间长短!和获得的数据量【将不:同所:以解算整周期模【糊度的?能力不同能获得全】部模糊度参数整数解!的结果称《为双差?固定解;只能获【得双差模《。糊度参数实数解的】结果称为双差浮点解!;对于较长的基线】浮点解也不》能得到好的》结果:只能用三差分相位解!称,为三差?解 》     基于】对工程控《制网质量和可—。靠性的要求规定基】线解:算结果应采用双差固!定解 》 3.2.1】1  外业观测【数据的检核包括同步!环、异步环》和复测基线的检核分!别说明?如下 》。  《   1  —由同步观《测基:线组成的闭合—环,称为同步《。环同步?环闭合差理论上应为!零,但由于观测时同步】环基线?间不能做到完全【同步即观测的数【据量不同以及—基线解算模》型,的不完善《即模型的解算精【度,或模型?误差而引起同步环闭!合差不为零因—此应对同《步环闭合差进行【检验  !   2  —由,独立基?线组成的闭合环称为!异步环异步》环闭合差的检验是G!PS控制网》质量检核的主要指】标计算?公式是按误差—传,播规律确定的并取2!倍中误差作为—异步环闭合差的限差! 》     3 【 重复测量的基线称!。。为复:。。测基:线其长度较差也是按!误差传播规律确【定的并取2倍中误】差作为复测基线的】限差  !。   以上三—项检核计算中σ【的取值按本规范【(3.2.2)式】计算: 3.】2.12  在异】步环检核和复测基线!比较检核中允许舍去!超限基线而不—予重测或补测但舍去!超限基线后异步【环中所含独立基线边!数不宜多《。于6条反《之就:需重测 】 3.2.14 】 关于无约》束平差的说明—。 —    《1  无约》束平差的目的是为】了提供GPS—网平差后的WGS-!84坐?标系:三维坐标同时—。也是为了检》验GPS网本身【的精度及基线—向量之间有无明显】的系统?。误差和?粗,差 【    2  【。无约束?平,差在WG《S,-84坐标系—中,进行通常以》一个控制点》。。的三维坐《标作为起《算数据进行平—差,计算实?为单点?位置约?束,平差或最小约束平差!它与完全无》约束的亏秩自—。由网平差是等价的】因此:称之:为无约束平差起算】点坐:。标,可选用控《制点30mi—n的单点定位结果】(规范第3.2.1!0条)或已知控制点!的G:PS坐?。标 【。    3  【基线向量改正数的】绝对值限差的提【出是为了对》。基,线观:测量进行粗差检验即!基线向量各坐—。标分量改正数—的绝对值不应超过相!应等级的基线长度中!误差σ的3倍超【限,时认为?该基线?或邻:近基:线含有粗差应采用软!件提供的自动方【法或人工方法剔除含!有粗差的《基线并?符合规范3》.2.?12条的规》定 》 3.2.—15  关于约束平!差的说明 !   ?  1  约—束,平,差的目的是为—了获取GPS网在国!家或地方《坐标系的控制点坐】。标数据;这里的地方!坐标系是指除标准】国家坐标系》统以外的其他坐标系!统即本规范》3.1.4》条2~5款所—。采用的坐标系统【 —    2  约束!。平差是以国家或【地方坐标系的某【些控:制点的坐标、边长】和坐标方《位角作?。为约束条件进—行平差计算必—要时还应顾及G【PS:网与地面网之间【。的转换?参数:   】  3  》对已知条《件的约束《可采用强制约束也】可采用加《权约:束强制约束是指所有!已知条件均作为固定!值参与?平差计算《不需顾及起算数【。据的误差它要—求起算数《据应有很好的精度】。。且精度比较均匀否】则将引起GP—S网发生扭曲变形】显著降低网的精度 ! ? :    加》权约束是《指,顾及所有《或部:分已知约束数—据的起始误差按【其不同的精度加权约!束并:在平:差时进行适当的修】正定权时应》使权:的大:。小与约束值精—度相匹配《否则也会引起GP】S网的?变形或失《去约束的意义 !    —。 平差时在约束点间!的,边长相对中误差满足!本,规范表3.2.【1,相应等级要求—的前提?下如果约束平差后】最,弱,边的相对中误差也】满足相应《的要求?可以认为网平差结】果是合格的 【 :     —4  对已》知条件的约》束有三维约束和【二维约束两种模式】三维约束平差的约束!条件是控制》点的三维大地坐标】或三维直角坐标、空!间边:长,。、大地方位角—;二维约束平差的约!束条件?是控制点的平面坐标!、水平距《离,和坐:标方位?角 ?