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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  【卫星定位网相邻点的!。弦,长精度?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《a+b(ppm【)·D中《的a、b含义相似】厂家给?出的公式和规范式(!3.2.《2)是两种类型的】精度计算公式应【。。用上各?有,其特点 》 3.—2.3  GP【S,网的外业观测—精度应按《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GP【S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?其属于WGS-8】4坐标系应将其转换!至,国,家坐标?系或地?方独立坐标》系方:能使:用为了实《现这种转换便要求联!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~3个》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;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】形进行研究见表1】 ! ,。 【 ,    从表1【中可以看出三条边的!网型、四条边n=m!≥2的网型、五条】边n=m≥3的网型!、六条边无》限大的网型都—能达到?要,求八条、十条边的网!型规:模不管多大均无【法满足网的平均可靠!性指标1/3的要求!故,GPS?网中规定构成闭合环!或符合路《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!部观测基线可靠性】降低平?。差,后,间接基线《边的相对《精,度降: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《。闭合环或附合线【路,是为了对《观测成果进行质量】检查以?保证成果的可靠并】恰当地评定精度 】  【   ?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】量,。的计算中均涉及GP!。S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  》     】全网总的站》点数为Np×N【r全网?的观测时段数为【。NpNr《/KiKi台—。接收机观《测一个时段》的独立观测基线【数为Ki-1条则全!网的独立观测基线数!为 《 !式中N?pGPS网点数; !。 ? : ,  :   K《i接收机台》数;  !   ?  Nr《平均重复《设站数 》   —。。  由于《网的:必要观测基线数为】Np-?1(此处仅》以自由网的情形讨】论)则多余独—。立观测基线数为 ! !     》网的平?均可靠性指标为【 :。 》    】 即 【 ?     可!将公式转换为— :   —  工?程控:制网通常取1/【3为网的可靠性指】标即有 【。 : 》     故规【定全网独《立观测基线总—数不宜少于》必要观测量的1【.5倍必要》观测量为网》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GPS—-R:TK测图对参考站】有具体要求所—以在布设首级控【制网时?应,充分考?虑,GPS-R》TK参考站》点,的分布和满足观测】条件 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15° 】     !。GPS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 】。     》如果接?收机同时接收—来自卫星的直接【信号和?。很,强的反射信号这【样会造成解算结果不!。可靠出现错误这种影!响,称为:多路径效应为—了减少在观测—过程中的多路径效应!。故提:出点位要《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】。石应浇?筑在楼?。板的混凝土面上【内部骨架可》采用在楼板上钉入3!个~4个钢》钉或膨胀螺栓再绑】扎钢筋的《。方法标石底部四周】应采取防《漏,措施 】 , Ⅲ ?GPS观测 】 3.【2.7  关于G】PS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GP!S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—GPS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定位卫星同时使!用了:两种不?同频率的载波即【频率为1575【。.,。42MHz(—。波长约为1》9.0cm)的L】1载波和频率为【1227.60【MHz(波长约【为24.《4cm)《的L2载波 】 ?  :  :。只能接?收,L1载波的接收机称!为单频接《收,机能同时接》收L1载波和L【2,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:满足精度要求但对于!有特殊精度要求的工!程,控制网特别是部【分基:线边很长时建议采】用双频卫星》定位接?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GPS》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?网如高精度变形【监测网需采》用精密星历》处理卫星定位观【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 【  》 ,  在现行国家【标,准工程测量规—范G:B 5?0026中》规定建立四等及【四等以上的》工程控制网时需采】用静态定位但考【虑到GPS》测量规范《中C、D《级控:。制,网均允?许采用快速静态【定位的?模,。式同时考虑到快【速静态定位在观测时!间上及?GP:S观测数据处理【上的优越性故在本规!范中允许四等—工程控制网》采用:快速:静态定位的模式 】    】 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  !    由于采用双!频接收?机可以较快获得整周!未知数的解算结【果所以规定》双频接收机用—于一、二级的快【速静态定位测量的时!间可以?缩短至1《0,min ! ,  :。 6  GP—S定位的精度—因,子通常包括平面位置!精度因子HD—OP高程《位置精度因子V【DOP空间位—置精度因子》PD:OP接收《。机钟差精度因子T】DOP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【)P:D,OP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,。P,D,O,P值越小越好 】 ,     为】了保证观《。。测,精,度四:等及:以上等级限定为P】DO:P≤6一、二级限定!为P:DOP≤《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PD《OP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10k】m)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 — 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—不进行统一规定应】根据接收机的品【。牌及:性能具?体掌握  》 》3.2.10  关!。于天线安置的—对中误差和天线高的!量取: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?GPS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GP】S接收?机的操作说明—并严格按其》要求量取 — ,。。 3.》2,.12  由—。于GPS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!应认真填《写测站记录表格【应,记录:包括控制点点—。名、接?收机序列号》、仪器高《、开:关机时间等》相关的?测站:信息 ? 《 Ⅳ《 GPS测量—数据处理 【 ? 3.《2.13  —关,于基线?。的解算说明如—下 : —   ? 1  基线解算时!起算点在《WGS-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?-84坐标》系中已知坐标的方法!理论计算和试验表明!。。用30min单点】。定,位结果的平》。均值作为起算数【据可以满足1×【10-6《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—得的数据量也不【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—。.14  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?同时也规定同步【环环线?全长相对闭合差的限!差   !  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GPS控—制网质量检》核的主要指标计算公!式是以各等》级G:PS网相邻点间的基!线精度指标σ—。为依据按误差传播规!律,确定中误差的计【算公式并取》2,倍中:误差作为异步环闭合!差的限差同时也规定!了异步环环线—全长相对闭合差的限!差 《     3 ! 重:复测量的基线—称为:复测基线其长度较差!的限差也是按误差】传播规?律确定基线中误【差并取2《。倍中误差作为复【测基线的限差— , —。3.:2.:15:  :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—应超过本规范第3】.,2.4条第3款的规!定 :。 3.【2.17  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系?三,维坐标同时也是为了!检验GP《。S网本身的》精度及基线向量之】间有无?明显的系统》误,。差和粗?差无约束《平差是在W》GS-?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:平差其?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3】0min的单点定】位,结果(见本规—范第3.《2,.13条《的规定)《或已知的控制—点,GPS坐标 】 ,     2 】 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,并符合本规范第3】.2.1《5条的规定 【 3.2.】18  关》于约束平《差的说?。明,  《   》 , 1  约束—平差的目的是为了获!取GP?S网在国家或地方独!。立坐标系的控制【点平:差坐标 !    2  约】。束平差?是,以国家或地方独立】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GPS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:算数据的误差其要】。求起算数据》应有很好的精度且精!度比:较,均匀起?算,数据精?度较差或分》布不均匀将》引,起GPS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—配权的大小与—约束:值精度不匹配也【会引起?GPS网《的变形或失去约束的!意义  !   起算数据都】会含有误差关键是误!差,。的,。大小或相互间的【内符:合精度 【    》 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!认为是合格的 !     为了!避免由于起算点相互!间的内符合精度不】高而引起《的GP?S网扭曲变》形约:束平差时可采—用一:个点的?坐标和一个》方位:作为起算数据 【。 : :   《 , 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  《