陕西铁路工程职业技术学院123.doc

陕西铁路工程职业技术学院 城市GPS 控制网施测 技 书 设 计 书 班 级：测量3102班组 别：第3大组第7小组组 员：胡蒲刚 张俊龙 张宏伟 王肖川 张冲 秦丽珍指导老师：田倩 城市GPS控制网施测技术设计书 为了满足陕铁院工程测量技术专业的校内外实训教学，陕铁院测绘工程系承担站北路及周边范围E级GPS控制网测量任务，测量日期定于 年 月 ，为使该任务顺利实施，特制订本技术设计书。一 测区及任务概况： 本测区位于渭南市临渭区站北路附近，地势南高背地，地形以平原和台原为主，测区总长大约2788。09m，施测范围呈不规则形状，测区地处北纬34463449，东经10949109 51。 铁路以北是海拔400米以下的渭河平原，以南是秦岭北麓黄土苔原。气候属暖温带，年降水量574mm，无霜期216天。周围有数条铁路干线和高速公路，交通甚为便利 该GPS网点埋石已有老师先期完成，全网待求点2，联测已知点2个，控制网如图所示：、“基地”位于测区南部，标石完好。、“油库”位于西同高速旁边，标石完好。二、技术依据及精度指标；（一）技术依据（1）GBT183142009 全球定位系统（GPS）测量规范（2）CJJ/T732010 卫星定位城市测量技术规范（3）本技术设计书（二）精度指标（1）相邻点间弦长的标准差应符合下列要求：=（a+（bd）式中GPS基线向量的弦长中误差，aGPS接收机标称精度中的固定误差，bGPS接收机标称精度中的比例误差系数，110-6；dGPS卫星定位网中相邻点间的距离，。（2）该GPS网为城市E级平面控制网，精度应符合下列要求： m=3+0.5ppmS （S为两点间距离，以m为单位）三、观测纲要； 本测区E级GPS网测量接收机选用：华测X90双拼接收机（标称精度为3mm0.5ppm）。GPS网测量观测方法采用静态测量。（1）观测的基本技术要求：卫星截至高度角15；同时观测有效卫星数4观测时段数1.6时段长度60min数据采样间隔1030s时段中任一卫星有效观测时间15min（2）GPS观测所选的有效观测卫星与测站组成的几何图形应尽可能坚强，其图形强度因子PDOP6（3）每个时段观测前后各量取一次天线高，两次丈量值之差应不大于3mm，并取平均值作为最后的天线高。（4）在实际布网时遵循以下原则：GPS网一般应采用独立观测边构成闭合图形，如三角形、多边形或附合线路，以增加检核条件，提高网的可靠性。GPS网作为测量控制网，其相邻点检基线向量的精度，应分布均匀。GPS网点应尽量与原有地面控制点相结合。重合点一般不少于3个（不足时应联测），且在网中分布均匀，以可靠地确定GPS网与地面之间的转换参数。为了便于GPS的测量观测和水准联测，减少多路径影响，GPS网点一般应设在视野开阔和交通便利的地方。（4）GPS网作业基本技术规定级别 项目ABCDE卫星高度角（1）1015151515有效观测卫星总数129643时段中任一颗卫星有效观测时间30min30min20min15min15min观测时段数86222时段长据采样间隔15161560156015601560PDOP值4681010（5）作业原则与要求GPS外业工作一方面，要有较多的多余观测，以提高观测成果的精度和可靠性，另一方面，还要考虑各待测点的点位精度的均匀分布性和各观测时段的独立性。因此，GPS外业工作的原则是： GPS网中各待测点的设站次数应相同； 优先测量点间距离较进的点，同时沿最短距离迁站； 应先联测相距较远的高等级已知点； GPS网中待测点每次重复设站都使用不同的接收机。确定观测时段时，需要分析最新的星历预报并与实地结合的原理选定，选择合适的PDOP值以保证观测精度，确保工作顺利进行，减少作业返工量。（6）GPS观测及数据记录通常来说，在外业观测工作中，仪器操作人员应注意以下事项： 当确认各项连接完全无误后，方可启动接收机。 接收机在开始记录数据后，应注意查看有关观测卫星数量及其变化。 一个时段观测过程中，不允许进行以下操作：关闭又重启；进行自测试（发现故障除外）；改变卫星高度角；改变天线位置；改变数据采样间隔；按动关闭文件和删除文件等功能键。 在观过程中要特别注意供电情况，除在出测前认真检查电池容量是否充足外，作业中观测人员不要远离接收机，听到仪器的低电压报警要及时予以处理，否则可能会造成仪器内部数据的破坏或丢失。对观测时段较长的观测工作，建议尽量采用太阳能电池板或汽车电瓶进行供电。 仪器高一定要按规定始、末各测量一次，并及时输入仪器及记录测量手簿之中。 观测站的全部预订作业项目，经检查均已按规定完成，且记录与资料完整无误后方可迁站。四、数据处理方案1、数据预处理为了获得GPS观测基线向量并对观测成果进行质量检核，首先要进行GPS数据的预处理，根据预处理结果对观测数据的质量进行分析并做出评价，以确保观测成果和定位结果的预期精度。GPS网数据处理分基线向量解算和网平差两个阶段。各阶段数据处理软件均采用随机所带软件。 处理的主要内容有：GPS卫星轨道方程的标准化、时钟多项式的拟合和标准化。2、基线解算及GPS网平差基线解算基线数据解算采用随机数据包compass或LGO6.0软件求解，基线解算采用消电离层的双差浮点解或加电离层改正的双差整数解（固定解），其主要技术参数如下：卫星截止高度角15电离层模型为：Standara模型。对流层模型为Hopfiled或Computer模型。星历为广播星历或精密星历。采用L1频率或L1L2两个频率。（2）GPS 网平差GPS网的平差计算应用LGO6.0软件在WGS-84空间直角坐标系下，进行三维无约束平差，以检查本次GPS网的内符合精度。同时为将WGS-84坐标系下的GPS基线观测值投影到高斯平面上，并转换到1980西安坐标系或1954北京坐标系中（或地方独立坐标），采用LGO6.0软件进行二维约束平差。五、相关资料、资源及相关设备1、教材“GPS定位测量的设计与实施”2、华测X90双频接收器3、小钢尺4、木桩、钉子、钉锤5、测区原有大比例尺地形图6、测区已有资料成果情况相关资源:1、 多媒体课件“GPS控制网的设计与实施”“GPS控制网的数据处理”部分2、 GPS控制测量教材“GPS控制网的设计与实施” “GPS控制网的数据处理”部分3、 GPS测量工作步骤说明书4、 任务单15、 引导文1.1 1.2六、 任务实施说明1、学生分组，第七小组8人。2、商量确定组织调度方案。3、以小组为为单位接受任务并进行分析。4、资料学习。5、现场教学。6、小组现场实践，进行选点和数据采集。7、搜集和学习资料，进行数据预处理、基线解算和网平差。8、小组合作，制作PPt，进行综合汇报成果