GPS控制网项目技术设计书说明书

制网项目 技术 设计书 说明书 1概述 务的目的 为了 巩固武汉大学测绘学院 06 级工程测量方向本科生所掌握的 识 ， 以及掌握利用 态相对定位测量 ，培养和提高利用所学理论知识解决实际问题以及通过团队协作完成复杂项目的能力， 测绘学院 程组特组织此次校园实习。 务的内容 按 量与数据处理实习任务书的要求，本项目拟 采用 态测量技术，在武汉大学 一校区、二校区、三校区、国软校区 范围布设一个包含 20 个点的 国家 体实习内容包括： （ 1） 外业测量：技术设计，选点，外业观测计划，外业观测； （ 2） 内业数据处理：数据传输机格式转换，基线计算，网平差，成果质量控制，技 术总结。 预计工作量 1 布设控制点 20 个； 2. 按国家 0 个，已知点为 7个； 3. 每个点上至少观测 2 时段，每时段 1h。 测区踏勘概况 测区分划：由于武汉大学三校区与一、二校区被八一路分割，因此将测区对应分为一、二、三测区。 交通情况：由于测区即为武汉大学校园，且测区范围小，对测区的交通情况要求不高，且道路分布 施测环境：除少数点周围建筑物较为密集或受林木遮挡较为严重，大多数点都能满足测量所需的环境条件。 测区内除了教五有个广播台外，无其他大功率电磁发射装置，所以电磁干扰较小。 测区 水 电供应情况 良好，由于测区较小，各种供应都能得到保障。 测区已知点资料 9月 15日上午， 实习小组 在 测绘学院 调集了控制点资料 和武汉大学控制点点位分布图 ；9 月 16 日下午 ， 实习小组 对测区内调到的 已 知点资料进行了现场踏勘 ，并布设好其他控制点。 有平面控制资料 实习指导老师 提供的控制点平面测量结果为 京 54坐标系， 3 度带， 中央子午线为 114 度的成果。 经实地踏勘，这些点保存完好。这 3 个 已 知点在测区里分布均匀，图形结构好，可以很好地起到平面控制效果。 控制点详细情况参见 附录一 “控制点点之记”。 有地形图资料 1武汉大学校园示意图武汉大学出版社出版 2 武汉大学控制点点位分布图 标和高程系统 由于已知点为北京 1954 坐标系下的平面控制测量成果，所以本项目平面坐标系统仍然采用这一坐标系统（ 3 度带，中央子午线为 114 度）；高程系统与已知点所属高程系统保持一致，为 1985 国家高程基准。 业的技术依据 主要技术依据 ： 全球定位系统（ 量规范（ 18134 2001） 城市测量规范（ 99） 次要技术依据 ： 全球定位系统城市测量技术规程（ 3 97） 业技术方案 具体内容参见本技术设计书的“ C 级 制网布设 C 级 制网布设 遵照 的要求，在 测 区范围内按照相邻点间距 400米左右的密度进行布设，并很好的附合到 已 知的 制点上。布设的 中最简独立闭合环或附合路线中的边数不大于 6条。 首先在 武汉大学校园示意 图上按照上述密度要求作图上设计，然后在实地选择适合 测条件的具体点位并标定下来。 点位的基本要求参照国家标准 全球定位系统（ 量规范 中的相关规定。 当利用旧点时，应检查旧点的稳定性、可靠性和完好性，符合要求方可使用。 选点结束后应上交 制网选点图和选点工作总结。 C 级 制点埋设 （此次实习不需要做） C 级 制网观测 用仪器 6 台单频 收机及配件， 主要包括：主机、天线、电缆、脚架、电池、充电器、钢卷尺、仪器包。辅助物品包括：钢笔、小刀、记录纸、资料袋。 仪器标称精度应优于 105 使用的 收机应为按规定通过了全面检验后的仪器。同时还需检验： a) 天线或基座圆水准器和光学对中器是否正确； b) 天线高量尺是否完好，尺长精度是否正确。 测方式 本次实习采用静态观测的方式。作业调度者应根据测区地形和交通状况、采用的作业方法、设计的基线的最短观测时间等因素综合考虑，在测前编写 C 级 制网施测纲要。制订合理的、详细的 量作业调度表，按该表对作业组下达相应阶段的作业调度命令。 同时依照实际作业的进展情况，及时做出必要的调 整。 本技术要求 基本技术要求见表 1。 表 1 测基本技术要求 等级 卫星截止 高度角 有效卫星 数 平均重复 设站数 同步观测时段长度 数据采样 间隔 几何强度 因子 备注 C 15 =6 =2 =605s =6 =2 =605s 2； 线解算 线处理软件 基线向量解算采用 司研制的 件进行。 线处理方法 件导入 件中去。生成基线向量。 2. 首先用某一种特定的计算形式对所有基线进行解算，在解算过程中可以不进行质量控制（比率、参考变量、 得到所有基线的解。 察网平差报告的平差后的观测值，观察高度距离、高度、方位角的驻留（即残差）看是否超过 3 （此次处理是 3右），然后通过修改 理形式的参数进行处理再平差和观察网评差报告，直到处理得到很好的结果。 4. 如果还有解算不好的基线，就 通过观察基线处理报告，卫星星历图和残差图，适当地删改时间限的方法进行处理，但是一般删除率不超过 10% ，若 仍有超限的基线，就删掉该 基线。 通过的环的闭合差是否超限，限差为： 3 3*103 3 3*10=51 如果超限，通过上述的 3、 4的方法处理基线，直到闭合环通过检核为止。 在 斜距），找出复测基线，求出 X, Y, Z,并求出 看复测基线较差是否超限，若有超限，则按 3、 4的方法来处理。 测基线长度较差详表 起始点 终止点 X 增量 Y 增量 Z 增量 X 较差 Y 较差 Z 较差 复测基线较差 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 复测基线长度较差（ m） 闭合差（平面）区间统计表 表 6 环闭合差（平面）统计 05010015020025030035040045050007面）直方图 频率 闭合差 闭合差（高程）区间统计表 表 7 环闭合差（高程）统计 平差及质量控制 平差软件 网平差采用 司研制的 件 包进行 。 标参照系 1. 无约束平差坐标参照系： 标系； 2. 约束平差坐标系：自定义的局部 标系， 3 度带，中央子午线为 114 度。 平差过程及质量控制 基本步骤如下： 第一步： 先在 标系中进行三维无约束平差，直至所有基线处理合格，导出平差结果及相应的图表； 第二步：提取独立基线向量； 第三步：进行约束网平差。先选择转换基准。再输入已知点的坐标，将平差出的点的坐标与其他已知点的坐标进行比较，看是否一致，有利于检核坐标的正确性。 05010015020025030035040005频率 区间 第四步： 平差结果，基线向量的改正数与三维无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差 （ 、 dV z ）均不应大于 2 ； 第五步：若不合格，则采用其他的已知点坐标，再平差。 第六步：输出结果，以及各个控制点的北京 54 坐标。 平差质量检验 a) 在基线向量解算各项质量检验（同步环、独立闭合环、复测基线）符合要求后，在 标系统中进行三维无约束平差。平差结果，基线向量的改正数 （ V x 、 V y 、V z ）对应值均不应大于 3； b) 在三维无约束平差确定有效观测量的基础上，进行二维约束平差。平差结果，基线向量的改正数与三维无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差 （ 、 dV z ）均不应大于 2； 约束平差基线向量改正数详表 观测 从点 到点 观测 后验误差 驻留 标准 ( 驻留 向角 306 460 0000 高度 011m 离 003m 84 向角 115 140 0000 高度 006m 离 002m 108 向角 144 150 0000 高度 006m 离 002m 109 向角 144 150 000 00 高度 006m 离 002m 76 向角 97 260 0000 高度 008m 离 002m 55 向角 23 130 0000 高度 008m 距离 002m 117 向角 353 310 000 00 高度 008m 离 002m 62 向角 318 200 0000 高度 009m 离 003m 69 向角 68 480 000 00 高度 008m 离 002m 77 向角 97 260 000 00 高度 008m 离 002m 71 向角 306 460 000 00 高度 011m 离 003m 40 向角 304 270 000 00 高度 008m 离 003m 115 向角 173 310 000 00 高度 008m 离 002m 61 向角 22 030 000 00 高度 009m 离 003m 54 向角 23 130 000 00 高度 008m 离 002m 100 向角 120 150 0000 高度 007m 离 002m 86 向角 115 140 000 00D 高度 006m 离 002m 101 向角 228 020 0000 高度 010m 离 002m 110 向角 144 150 000 00 高度 006m 离 002m 85 向角 115 140 000 00 高度 006m 离 002m 116 向角 173 310 0000 高度 008m 离 002m 106 向角 175 450 000 00 高度 005m 离 002m 78 向角 97 260 0000 高度 008m 离 002m 93 向角 266 240 0000 高度 008m 离 002m 49 向角 293 420 000 00 高度 009m 离 002m 91 向角 257 260 000 00 高度 006m 离 002m 47 向角 32 260 000 00 高度 007m 离 002m 57 向 7 390 0000角 D 高度 007m 离 001m 23 向角 334 320 000 00 高度 006m 离 002m 64 向角 318 200 000 00 高度 009m 离 003m 37 向角 350 510 000 00 高度 006m 离 002m 74 向角 107 450 000 00 高度 005m 离 002m 94 向角 266 240 0000 高度 008m 离 002m 82 向角 309 400 0000 高度 006m 离 002m 48 向角 293 420 000 00 高度 009m 离 002m 10 向角 289 010 0000 高度 005m 离 001m 8 无约束平差基线向量改正数详表 约束平差基线向量改正数区间统计表 1 无约束平差基线向量高度改正数区间统计表 表 9 无约束平差基线向量高度改正数统计 2 无约束平差基线向量距离改正数区间统计表 表 10 无约束平差基线向量距离改正数统计 频率 频率 3 无约束平差基线向量方向角改正数区间统计表 表 11 无约束平差基线向量角度改正数统计 束平差基线向量改正数详表 观测 从点 到点 观测 后验误差 驻留 标准 ( 驻留 向角 115 140 0000 高度 009m 离 003m 5 向角 200 110 0000 高度 011m 离 003m 86 向角 115 140 000 00 高度 009m 离 003m 60 向角 297 030 000 00 高度 012m 离 004m 频率 向角 97 260 0000 高度 028m 离 005m 17 向角 74 050 000 00 高度 032m 离 004m 51 向角 202 420 0000 高度 009m 离 002m 46 向角 45 520 000 00 高度 012m 离 004m 77 向角 97 260 000 00 高度 028m 离 005m 102 向角 228 020 0000 高度 032m 离 003m 58 向角 169 160 0000 高度 007m 离 002m 57 向角 7 390 000 00 高度 012m 离 002m 36 向角 208 510 000 00 高度 007m 离 002m 75 向角 107 450 0000 高度 007m 离 003m 32 向角 339 160 000 00 高度 020m 距离 005m 67 向角 353 500 0000 高度 008m 离 003m 12 向角 330 390 000 00 高度 009m 离 002m 23 向角 334 320 000 00 高度 016m 离 004m 106 向角 175 450 0000 高度 009m 离 004m 79 向角 17 060 0000 高度 010m 离 002m 72 向角 72 330 000 00 高度 009m 离 002m 21 向角 41 070 0000 高度 006m 离 002m 47 向角 32 260 0000 高度 011m 离 003m 1 向角 281 260 000 00 高度 007m 离 002m 13 向角 330 390 000 00 高度 009m 离 002m 42 向角 320 100 000 00D 高度 012m 离 003m 93 向角 266 240 0000 高度 014m 离 004m 65 向角 52 160 000 00 高度 009m 离 002m 114 向角 216 550 000 00 高度 010m 离 003m 111 向角 276 260 0000 高度 010m 离 003m 6 向角 20 110 0000 高度 011m 离 003m 74 向角 107 450 000 00 高度 007m 离 003m 45 向角 329 260 0000 高度 009m 离 004m 81 向角 163 260 000 00 高度 008m 离 003m 94 向角 266 240 000 00 高度 014m 离 004m 24 向角 338 260 0000 高度 034m 离 005m 12 约束平差基线向量改正数详表 束平差基线向量改正数区间统计表 1 约束平差基线向量高度改正数区间统计表 表 13 约束平差基线向量高度改正数统计 2 约束平差基线向量距离改正数区间统计表 表 14 约束平差基线向量距离改正数统计 频率 频率 3 约束平差基线向量方向角改正数区间统计表 表 15 约束平差基线向量角度改正数统计 束平差与无约束平差基线向量改正数互差详表 基线 观测 从点 到点 高度互差 m 距离互差 m 角度互差 m 84 83 17 103 23 42 0 49 48 10 45 51 28 55 52 101 99 104 29 22 频率 79 61 46 27 71 78 0 80 0 24 110 81 43 59 32 47 86 33 95 79 76 1 107 89 109 16 约束平差与无约束平差基线向量高度改正数互差统计 束平差与无约束平差基线向量改正数互差区间统计表 1