gps控制网技术总结

1 / 19 gps 控制网技术总结 目录 1 概况 . 2 测区已有控制资料及利用情况 . 2 坐标系统和高程系统 . 2 2 GPS 控 制 网 的 布设 . 3 GPS 控制网的布设方案及要求 . 3 选点、埋石 . 3 GPS 网的 主要指标 .2 / 19 . 3 3 GPS 外 业 数 据 采集 . 4 所 用 仪器 . 4 仪 器 检验 . 4 GPS 测量作业的基本技术要求 . 5 作业过程 . 5 4 GPS 基线向量的解算及检核 . 6 GPS 基 线 向 量 的 解算 . 6 精度统计 .3 / 19 . 6 5 GPS 网 的 平 差 处理 . 7 无 约 束 平差 . 7 约束平差 . 7 6 结论 . 8 7 提交资料 . 8 8 体会 . 81 GPS 控制网技术总结 1 概况 GPS 卫星定位技术是一4 / 19 项多功能、高效、快速、省时和高精度的定位技术， 已在国内外测量界得到推广和应用，特别在城市控制测量、 工程测量和地籍测量 中得到广泛应用。 为了满足我院测绘工程专业学生教学实习和学院建设的需要， 在宿迁学院校 园内建立了 E 级 GPS 控制网， 其控制面积为 1 2。 该控制网使用 3 台高精度的 测量型静态中海达 8200E 单频 GPS 接收机进行外业观测。 本控制网利用以前埋设的控制点，由学生完成选点、网的技术设计、外业观 测、数据处理工作，前后历时 7 天，于 XX 年 1 月 16 日前完成全部工作。 测区已有控制资料及利用情况 已收集到的地形图资料有校园示意图。 控制点资料。 测区内已经 搜集到的控制点资料有：地方独立坐标系下的 GPS E 级点 2 个。 其坐标数据如表 1 所示：表 1 已知点坐标和高程 点名 N19 N55 X Y H 备注 GPS E 级点 GPS E 级点 坐标系统和高程系统 测区位于高斯 3 度投影带第 39 带，中央子午线经度为 117。平面坐标系 采用宿迁地方独立坐标系，投影面为参考椭球体；高程系统采用 1985 国家高程 基准。2 2 GPS 控制网的布设 GPS 控制网的布设方案及要求 以 E 级 GPS 控制网作为学院的首级控制， 本 GPS 控制网以同步环为 基本单元，采用边、点混合连接的方式布网，将 2 个已知点和 7 个待定点连接成 如下网形： E 级 5 / 19 GPS 控制网的最长边为 ,最短边为 ，平均边长 为 。图形结构较好。本网共布设 9 个点，其中 2 个已知点为宿迁地方 独立坐标系下的 E 级 GPS 点， 7 个未知点为 E 级 GPS 点。 GPS 控制网中联测了 2 个地方独立坐标系下的 E 级 GPS 点，以便将 GPS 定位结果转换至地面坐标系时作为起算数据。 选点、埋石 在测区范围内共布设了 20 多个控制点，选 择其中 9 个点作为 E 级 GPS 点， 在点位选择上主要考虑点位分布合理，密度均匀，而且便于直接使用。根据 GPS 测量规范要求，首先充分利用原有控制点点位标石；其次点位应选在视野开阔、 点位周围高度角大于 15 度以上天空无障碍物的地方；无强烈反射无线电波的金属或其它障碍物或大范围水面，点位远 离强功率电台、电视发射塔、微波中继站、高压变电所等要求。因此，我们将 9 个 GPS 点布设在校园内人行道、山坡上等合适的地方，每个点位均做到稳固可 靠，便于到达，使用方便，可长期保存。各点均已埋设标石，各 GPS 点位见网 图和点之记。 GPS 网的主要指标 E 级网共设计 9 个测点，其中已知点 2 个，新建 GPS 点 7 个。共设计 6 个 时段，设站 1 次的有 2 个，设站 2 次的有 5 个，设站 3 次的有 2 个，重复设站次 数为 2，大于规范规定的 的要求。网型结构的主要指标见表 2。 3 表 2 E 级 GPS 控制网的网型结构的主要指标基 线 6 / 19 总点数 总 数 9 一次设 站点数 2 18 二次设 站点数 5 基线总数 12 三次设站 点 2 数 最长边 基线总数 7 观测数 5 基线数 3 边长 /km 最短边 平均边长 个 6 数 时段数 6 独 立 必 要 多 余 复 测 同步环 观 测 3 GPS 外业数据采集 所用仪器 使用 3 台高精度的测量型静态中海达 8200E 单频 GPS 接收机以静态定位方 式进行同步观测。 该机具有 12 个通道、 测量相量为 L1 载波相位， 其内存为 64MB， 采样间隔设为 5 秒，其水平标称精度：5mm+1ppm D，高程标称精度为 10mm+1ppm D。其中 D 为所测距离，以 km 为单位。 仪器检验 GPS 接收 机的检视 仪器在使用前，按规程规定的项目，分别按一般检视和实地检验进行了全 面检验。 一般检视 接收机及天线型号应正确，主机与配件齐全； 接收机及天线外观应良好，各部件及附件完好； 设备使用手册及后处理软件手册及软盘齐全。 通电检验 各信号灯工作正常； 按键和显示系统正常； 接收机锁定卫星时间快慢，接收机信号强弱及信号失锁情况正常。 实测检验 在 GPS 接收机完成了一般检视和通电检验后，又进行了实测检验，经计算 符合要求。 4 用于天线基座的光学对点器在作业过中进行了经常性检验，以确保对中 的 准确性。 GPS 测量作业的基本技术要求 GPS 测量作业的基本技术要求如表 3 所示。表 3 基本技术要求 同步观测有效卫星数 卫星截止高度角 数据7 / 19 采样间隔 观测时段长度 点位几何 PDOP 图形强度因子 重复测量的最少基线数 平均重复设站次数 天线对中精度 4 15 10-30 秒 40 分钟 6 5% 普通标志 作业过程 观测前准备 每天出发前检测电池容量是否充足，并携带备用干电池。仪器及其附 件应携带齐全。 作业前应检测接收机内存是否充足。 天线安置：严格对中、整平，对中 误差小于 2mm。外业记录包括：测量员、 点名、点号、观测日期、观测起止时间、天线高等基本要素。 观测：同步观测健康卫星数 4，卫星高度角 15，数据采样率为 15 秒， 观测时段长度根据观测精度指示灯的要求确定，当边长 10 公里时，观测精度 指示灯闪两下即可，点位几何 PDOP 图形强度因子 6。 量取仪器高：测前测后分别在个 3 个方向 量取仪器高，互差小于 3mm。取其中数作为测前测后的仪器高，然后取测前测 后的平均值作为最终结果。 测站间联系 测站间用对讲机联系，同时开机，接收机开始记录数 据后，作业员要经常观 察卫星个数、记录情况、电池电量和精度指示灯等，只有各测站精度指示灯都亮 并符合要求后；才能结束观测，但时间不能少于 40 分钟。 5 项目概述 1 概述 项目来源 8 / 19 根据国家测绘局关于全面加快数字城市地理空间框架建设试点与推广工作的通知和关于伊春等五市列入2016 年数字城市地理空间框架建设第一批推广计划的批复等文件要求及受 *市人民政府委托， *承担数字 *地理空间框架建设项目。“ *市 1： 500 数字化地形地籍图测绘”工作是数字 *地理空间框架建设的重要组成部分。 测区概况 *市地处 广西 西部， * 地区 中部， *市建成区面积约 50 平方公里。本测区范围位于东经 106 34106 47，北纬 23 46 23 56之间。 *市地处珠江水系上游，是国家确定的南贵昆经济区中心地带，是滇、黔、桂三省边缘交通枢纽、重要的物流集散地和大西南出海通道的咽喉，是中国与东盟双向开放的前沿。 *市交通便利，是泛珠三角经济区和中国西南地区与越南等东南亚国家开展直接贸 易或转口贸易的黄金宝地。 完成任务情况 *市测区 C 块控制面积约平方公里 ,2016 年 3 月 10日进入测区开始选点埋石、观测工作， 2016 年 5 月 17 日整个测区外业工作全部结束。 选埋石情况如表 1、表 2: 作业技术依据、系统基准、起算数据来源和控制网精度要求 9 / 19 作业技术依据 1. 第二次全国土地调查总体方案。 第二次全国土地调查技术规程。 土地利用现状分类。 土地权属争议调查处理办法。 城镇地籍数据库标准。 第二次全国土地调查数据库建设技术规范。 2. c. d. e. f. g. 第二次全国土地调查成果检查验收办法。 第二次全国土地调查成果汇交办法。 广西第二次土地调查实施方案。 广西城镇土地调查实施方案。 城市测量规范。 工程测量规范。 全球定位系统城市测量技术规程。 1： 500、 1： 1000、 1： 2000 地形图图式。 1：500、 1： 1000、 1： 2000 地形图数字化规范。 国家三、四等水准测量规范。 城镇地籍调查规程。 地籍图图式。 中、短程光电测距规范。 测绘技术总结编写规定。 10 / 19 测绘产品质量评定标准。 测绘产品检查验收规定。 *市 1： 500 数字化地形地籍图测绘技术设计书。 系统基准 h. i. j. k. l. m. n. o. p. q. r. s. t. u. v. w. 1. 平面采用 1980 西安坐标系，高斯 -克吕格正形投影度分带，中央子午线为东经 106 30。 2. 高程采用 1985 国家高程基准。 已有测区资料及起算数据来源 已有测区资料 1. 平方公里。 2. 1986 年原 *市土地局委托原 *测制 1:1000地形图约 121994 年至 XX 年 *市相关测绘部门先后所测的1:500 地形图约 73 平方公里。 覆盖面积约 28 平方公里的地籍数据。 *生产的 1： 1 万比例尺地形图 。 近期利用航空、卫星影像制作的 1:5000 或 1:10000比例尺 正射影像图。 c. d. e. f. *提供的 C 级 GPS 网点和 *右江河谷 D 级、E 级 GPS 控制网成果。 11 / 19 *提供的田南线、巴都线、武平线等水准线路的 水准点。 g. h. i. j. k. l. 原有土地权属界线核定书和地籍图件资料。 土地利用总体规划、基本农田划定和变化等有关资料。 建设项 目征地及近期土地征用、转用的有关资料。 生态退耕、农业结构调整、土地开发、复垦、整理等资料。 辖区行政区划代码表。 以上已有资料可利用于控制点的选埋、数据库的建设以及作为修补测的工作地图 控制网精度要求 控制网平面精度 四等平面控制网中最弱相邻点的点位误差不得超过 5cm。 四等以下平面控制网最弱点的点位中误差不得超过 5cm。 设备和人员投入 设备投入 12 / 19 南方灵锐系列 GPS RTK 仪器一套 ,中海达 HD-8200X系列单频 GPS 接收机 6 台套， NA2 水准仪 1 台套，标尺一副，埋石工具一批，汽车 1 辆。 人员投入 工程师 3 人，助理工程师 4 人，技术员 10 人，司机2 人。 网布网方案和外业实施 布网方案 在一级控制网的基础上埋设二级和图根控制点。每幅图至少有 1 个二级控制点，每个点至少保证能与一个点通视。按照设计书要求，每幅图至少布设 2 个埋石控制点，总共布设控制点不低于 6 个，并便于设置全站仪及加密控制测量使用。观测要求按全球定位系统测量规范、全球定位系统城市测量 技术规范执行。 外业实施 选点埋石 按照 *市第二次土地调查城镇地籍调查技术设计书要求，对二级和图根控制点进行埋石。为了达到控制目的，并兼顾有利于控制点的长期保存，采用了室内设计和野外实际选点埋石相结合的措施，共布设二级控制点 94 座，其中埋石 93 座，由于有一些一级控制点选择的位置处于公路，城镇街道，晒谷场等水泥地面上，所以采用了刻石的措13 / 19 施，共计 1 座，埋石图根控制点 176 座，非埋石图根控制点852 个，达到了布设合理、密度均匀的控制目的，满足了测图的需要。 野外观测 整个外业测量采用 6 台中海达单频 GPS 接收机，该仪器标称精度为 5mm 1ppm，其性能可靠，精度指标高，现场量取仪器高和填写外业记录登记表。 *测区采用的市 GPS快速静态定位的方法进行观测，均匀选取两个一级控制点作为起算点，每台仪器作为流动站进行观测，保证每个二级和图根埋石控制点与固定站的有效同步观测时间不少于 15 分钟，有个别二级和图根埋石控制点由于点位环境复杂，作业人员延长了观测时间。同时，为了保证成果可靠，在观测二级和图根埋石控制点的同时，每个控制网均选取了一定数量的一级控制点进行观 测，以达到检核的目的。在固定站发生变化的同时，作业人员对每个控制网均选取了一定数量的二级和图根控制点进行重复观测。 控制网 采用 1980 西安坐标系进行整网平差 四川路桥集团叙永至古蔺高速公路 A 合同段第四分部 控制测量技术总结 A 合同段第四分部 14 / 19 二 0 一三年七月二十一日 目录 1 概述 工程概况 技术规范 技术依据 2 测量实施 测量准 备 控制点选点 控制点埋设 、数据采集 、数据传输 、预处理 、基线解算 、 GPS 网平差 3 提交资料 附件 1 控制点成果表 附件 2 控制点示意图 附件 3 平差报告 附件 4 控制点点之记 附件 5 GPS 观测手薄 四川路桥集团叙永至古蔺高速公路 A 合同段第四分15 / 19 部 控制测量技术总结 1、 概述 、工程概况 叙永至古蔺高速公路 A 合同段第四分部地处德耀镇集美村四组至德耀镇集美村 1 组之间，里程为 K9+670K15+819，全长 6146 米。该段地形属于盆周山区向云贵高原北部过度地带，整个区域内地形复杂、山势陡峭、沟谷纵横。标段范围内有桥梁、路基、隧道、涵洞等工程，为了方便以后施工需要依据业主提供的已知控制点在标段范围内布设施工控制网。范围内大部分为水田旱地，呈台阶状，大部分控制点只能布设于旱地田埂边。测区范围内只有有一条土质机耕道贯穿，机耕道路面窄，路面质量差，交通不方便；另外由于地形复杂为测量选点增 加了难度，测量通视条件较差，因此不宜采用导线测量和三角测量，宜采用 GPS 静态测量进行首级控制测量。 整个标段呈带状分布，里程较短，面积较小，可以视作平面，对控制点进行了三维无约束平差、二维约束平差和高程拟合。 、技术规范 全球定位系统测量规范 公路全球定位系统 测量规范 16 / 19 、技术依据 根据业主提供的 G09、 G10、 T55-1、 T55-3 进行 GPS控制测量，其中 G09、 G10、 T55-3 在解算时将平面坐标和高程一并带入解算， T55-1 则只将平面坐标带入解算。平面坐标系为业主提供的工程坐标系，高程基准为 1985 年国家高程基准。 根据要求，本次 GPS 静态控制测量的首级控制为四级 GPS 控制测量，然后根据首级控制点利用 RTK 技术采集施工控制点的坐标和高程，采集施工控制点时不少于 30 秒。 2、 测量实施 、测量准备 1、人员配备 测量技术员 4 人，路桥隧技术员 4 人，中海达 HGO平差软件。 2、仪器设备 中海达导航技术公司的华星 A8 共 2 套 5 台， 2 台工作用车，控制点桩 位开挖及埋设工具。 控制点选点 A 合同段第四分部范围内水田、旱地较多，且地势陡峭，选点难度较大，均按照下列要求进行选点： 1、 每 2 公里至少要有 2 个 GPS 点通视； 2、 控制点点位有利于采用其它测量方法扩展和联17 / 19 测； 3、 点位应选在基础稳定，并易于长期保存的地点。 4、 点位要便于安置 GPS 接收设备和全站仪操作，视野开阔，视场内没有高度角大于 15的成片障碍物，否则应绘制点位环视图； 5、 点位附近没有强烈干扰卫星信号接收的 物体。点位距大功率无线电发射源的距离应不小于 400m；距 220Kv以上电力线路的距离应不小于 50m； 6、 点位应利于公路勘测放线与施工放样，且距路线中心线不宜小于 50m,并不大于 300m。对于大型桥梁、互