4.2 !GNSS平面控【制测量
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Ⅰ —技,术设计
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,。4.2.1 — GNSS网—精度估算
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由于目】前还没有G》NSS网的》最弱点?和,。最弱边精度估算的】公式只能采用GN】SS:网基线标准》差,的公式近似进行匹】配估算?
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基线长】。度测量中《误差:
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基!线相:对中误差1/—T=σ/d》 ? (5)
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将基!线边长d和》a、:b代入式(》4)再进行趋—。近、:匹配计算结果见表1!考,虑以下几项因素【的影响起算点误【差对点误差电离层影!响,解算软件的缺—陷等:基线相对《。误差取用估》算值1/T的2倍
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【
4.2.2 【 公式?中的:固定:误差a和比例误【差系数b应取本【规范表4《.2.1中值—(而不是测量时【使,用的GNSS接收机!的,标称精度)》从理:论上讲d《应取实测边》长但目?前大多数基》线解算软《件.在进行GPS】网闭合差检验计算时!没有:这一功能而手工【计,。算非:常繁琐没有可—操作性因此本条明确!d取GP《S,。网实测平均》。边长将复杂问题简单!化,
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4.2.3 !GN:SS网的布设应符】合下:列要求
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》 (1)【GNSS平面控【制测量的三》维坐标?属于地心坐标系应】将其转换为国家坐标!系或地方坐标系【当进行三维坐标(x!、y、h)》转换时需《求解7个转换参数】至少需要3》个联测点;》。进行:二维(x《、,y)转换《时需:求解四转换参—。数则至?少,应有2个联测—点,在,条件可能时》联,测点应尽量多—可以:提高转换参数解求的!精度和可靠性—
【 : (2?)G:NSS网的技—术指:标,和精度是按》平均点?间,。距估算得到》。的如果点间》距过长或过短则【与估算前提不符精度!难以保证
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《 ,(3)由《。独立观测基线构【成三角形《、大地?四边形或中点—多边形有利于对观测!基线:质量检验以保—证成果?的可靠性在进—行GN?SS网?的图形设计》时应:根据仪器设备台【数和:精度指标将本规【范表4.2.1与表!4.2.4的规【定综合起来考虑
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Ⅱ —观测:
4!.2.?4 关于》GNSS平》面控制测量》的主要技《术要求
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》 (1)GN—。SS测量按观测【方法为静态(快速静!态)定位和动—态定位按定位模【。式可分为《绝,对定位和相对(【差分)定位按获【得定位结果的—。时间不同可分为实】时定位(RTK)】和非实时《定位:。(数据后处理—)本:规,范所指的《定位方式为》相对定位《。。
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G【NS:S测量原理分为伪】距法测量和》载波:相位:测量本章即GNSS!接收机采用》载波相位观测值【进行相对《定位
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?。 (2)GPS】卫星载波波长为λ】1=19《.03cm》和λ:2=24.4—2cmGL》ONASS卫—星载波波长为λ【1=18.73cm!和λ2?。=24.《08cm单频是【指只能接《收,L1载波《的接收?机双频是指能同时接!收L1载波和—L2:载波:的接:收机
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《 G《。NS:。S定位卫星有两种星!历即广播《星历和精密星历【广播星历是一—种预估星《历误:。。差较:大精度?相对不高《适用于一般工程【。测量:和短基线解》算精密星《历是根据卫星实际】运行轨迹计》算出来的星》历误差小《精度高?适,用于长基线(8【km以上)和高【精度工程控制网【的基线解算》
》。
: (3)表【4.:2.4中《规定建?立四等以上G—NSS网时应采用静!态定位;建立一、】二级G?NSS网时可采用】静态:或,快,速静态定《。位快速静态》时,的同步观测》有效:。卫星数不应少于【5颗是为了快速【求解整周未知—数由于快速静态定位!的直接观测》基线不构成闭合图】形没有多余观测【可靠性较差所以规】定只用于一、—二级网测量
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(4】)同步观测是指各台!接收机在相同的【时间段同步观测的时!间而不是每一台【接收机的《开,。关机时?间段为了《满足相?应等级的定位精【。度和整周未知数的解!算能:力必须?有足:够的观测时间获取足!够,的数:据量而增加》数据:的采:集密度(采》样间:隔)是探测》和,修复周?跳的重要措施
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》 冶金厂矿GN】S,S,网的边?长比国家大地网要短!但冶:金厂矿G《NS:S网的点位观—测环境相对复—杂干扰源《比,较,多因此在确定同步】观测时间时参照【。了过去作业的—经验选择了比—较稳妥的时间—段,长度在森林》覆盖地区观测条件】差应适当增加—观测时间《
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—(5)为了加强【对,GNSS基线—矢量:观测值?的检查表4.2.】。4中规定二、三等】GNSS点》平,均设站率不》应小于2而对精【。度要求相对较低、点!的密度相对较大的四!。等及:以下等级《的GNSS点的【平均重复《。设站率?不应小于1.6【在制:订设站计划时重复】设站点应《均匀分布避免—集中在一块
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(!6)GNSS定位的!精度因子《包括平面位置—精度因子HDOP高!程位置?精度因子V》DO:P空间位置》精度因子《PDO?P接收机钟差—。精度因?子TD?OP几何精》度因子G《DOP等
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空—间位置精度因子【(又:称图形强度》因子)PDO—P值:综合体现了GN【SS三维定位精度指!标其值的大》小与观?测卫星的《高度角和《观测卫?星在空间的几何分布!状,况有关?卫星高度角越小分布!范围越大P》DOP值越小定【位精度越高.但卫】星高度角太小大【气层变化频繁—又会影响《卫星信号传播—降低定位精》度综合考虑规定卫】星,。高度角在《大于15°的前【。提下:PDOP值越小【越好
! 作业过程【中如持续出现PD】OP值不《能满足规《范的要?求时:应暂时中断观测待条!。件满足要求时再继】续,观测如果一直无法】满,足,要求时?则需要考《虑重新布点
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(【7)冶金厂矿控制】网边长相对较—短,。(二等?网的平均边长—也不超过9km)卫!星信号在传播中【。所经过的大气—状况较为《相似在同步观测【中经电?离,层折射改正后的【长度的?残,差小于?1×10-6双频接!收机残差《则,更小加之《在测站上所测定的气!象数据有一定局【限性因此本规范规】定作:业时可不观测气象】数据
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4.2【.5 观测设【站计划表的》内容应包括编制【卫星可?见性:预报图?、,选择卫星的几何图】形强度和最佳观【测时段、接》收机设站和观测起】讫时间等《
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,4.:2.6 》。GNSS控制点应】避免选用有觇—标的点因《觇标对观测信号【影响:很,大甚至无法观测【
4.2!.7 关》于GN?SS观测的规—定
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(】1)接收机》。天线:类,型较多天线高—量方法各《。不相同作业前应熟】悉仪器的操》作说明天《线高在测《前、测后各量一次】既,。可提高量测》精度更?重要的是可以判【断,在观测过程中是否】发生变化《
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!(2)GN》SS测量《。采集数据《自动记录于载体【。任何不当《操作可能《导致记录出》错或中断《直接影响成果质量
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4.2.!8 测站》记录是外业观测过程!的,真实反映是数据处】理、质量评定—的重要依据作业【中应真实、完整填】写
4】.2:.9 个别观【测质量?较差的基线可—以舍去前提条件是舍!。。弃基线后新形成的】闭,合环或?附合路线的独—立基线边数应—符合本规范》表,4.2.1的—规定否则应重—测该基线或与—该基线有关的同步环!
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Ⅲ 【数,。据处理
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4?.,2,。.10? 长基线(—一般认?为,17km以上—)采:用,精密星历计算—效果好、精度高对】于,短基线而《言用精密星》历解算与用广播【星历计算差别并不太!大冶金工程测—量的:二,等基线平均9km】仍然:属于短?基线的?范畴:对于二等《基线:可以采用广播—星历解算《。
4【.2:.11 质量检】验包括合格数据采用!率、复测《基线长度较差、【同步环、异步环、附!合路线的闭合—差
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】 ,(1)观测数据剔除!太多就有《“凑合?”之嫌这是》测量工作的大忌一】般情况下不》宜,大于1?0%
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(2】)当同步《环基线一并解算【时理论上同步环【闭合差应《为零由于同步环观】测时间不能真正【完全同步使观测【的,数,。据量不同《其,次基:线解算模《型不完?。善,即软件模型误差和解!算精度使同步环【闭合差不为零同【步环:闭合差?限差取σ《的/5
! (3)复测!基线长度较差是检】验基线内符合精度的!重要指标同一条基】线在不同《时段等精度观测的长!。度差值?较差按误差理论限】差可:取测:量中误差《。σ的2倍
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》。 , (4》),异步环、附合路【线闭合差是检验【基线外符合精度【的重:要指标按误差理论】环,坐标分量闭合差【为基线?测量:中误差σ的倍—取其2倍作为限差】
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,4.2?.12 三维无】约束平差
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【 (1)无约束平!差的目的一是—获,。取,GN:SS网平差后的地心!系三:维坐标二是检验G】NSS网的内符合精!度并以此来》判断网中《有无系统误差和【粗差三维无》约束平差取用—的基:线应是经过检—核后:的,合格基线
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— (2)无—约束平差是》以一个控制点的地】心系三维坐标—。为起算数据进行【。平,差计:算是对GNSS网的!位置约束实》为单:点位:置约束平差或最小约!束平差与完全无约束!的亏秩自由网平【差是等价的》通过平移《变换:可互相转换因—此称:为无约束平差起算】点坐标应选择已【知地心坐标或观测】时间较长的控制点(!近似:)地心坐标
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(】3)基线分量改【正数的绝对》值限差是《为了判断《基线观测量是—否含:有粗差当坐标分量改!正数的绝对值—超过:基线边长中》误差:σ的:3,倍时表明该基线【或邻近基线含有【粗差含有粗》差的基线可剔除但】剔除后新《构成的?环应符合本规范【表4.?2.1的规定
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4.2【.13 关—于约束?平差
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(1)】可采用三维约束【。平差或二维约束【平差在三维约束平】差中观测量是经三】维无:约束平?差检验合格基线【的观测值已》知,约束量是三》维大地坐标或三维直!角坐标、斜距、大地!方位:角或法截弧》方位角在二维约束平!差中:观测量是已经转换投!影到国家《或地方独立》。坐标:系的高斯或UTM平!面坐标的《二维及其转换后的方!。差一协方差》阵已知约束量是平】面坐标系中的点的】坐标、平面距离【。和坐:标方位角
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约束平】差,可采用强制性约【束也可采《用加权约《束
! 强?。。制性约束即不顾【及起算数据的误差作!为固定?值参与平差计算要】。求起算?数据应有良好的【内精度即《自身是?。兼容的否则会使G】NSS网发生扭【曲和变形会》。降低G?NSS网的精度
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【 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,度定权约束并在平】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,。偏,高,可能会引起》GNSS网》的变:形偏低则《起不到提供》。基准的?作用失去约束—的意:。义
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《 (2)约》束平差结束后—应检:验作为约束值的起】算,数,据误差对GNS【S网的变形影—响通:过GNSS网中同一!基线的约束平—差坐标分量改正数与!无约束平差》坐标分量改正—数的较差绝对值【判断约束平》差后如果同一基【线在约束平差和【无约束?平差中的两类改正数!相差太大说明是起】算数据?误差引起《了,GNSS网变形超过!一定范围就会显著】降低GN《SS网的《。。精度这是《不,允许:的由起算数据误差】引起:的GNSS网最大变!形不:应超:过本规范表4.2.!。1中约束《平差后最弱边相对中!误差的?要求如?果约束平差后最弱】边的相对中》误差满足本》规范表4.2.【1相应等级的要求】认为是合格的否【则应对?约束数据进行—检验剔除精度低的约!束,点坐标或边长—或,方,。位角
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