GPSppt - 9GPS测量的技术设计

1、GPSGPS测量与数据处理测量与数据处理8.1 技术设计的依据技术设计的依据u 测量任务书或测量合同书测量任务书或测量合同书u GPS测量规范及规程测量规范及规程u 其他规范及规程其他规范及规程1、测量任务书或测量合同书测量任务书或测量合同书 测量任务书测量任务书 发布单位：上级事业性单位主管部门发布单位：上级事业性单位主管部门 执行单位：下属测量单位执行单位：下属测量单位 特点：具有强制约束力特点：具有强制约束力 通常用于下达指令性计划通常用于下达指令性计划 形式：文件形式：文件1、测量任务书或测量合同书测量任务书或测量合同书 测量合同书测量合同书 甲方：业主或上级主管部门甲方：业主或上级主

2、管部门 乙方：测量实施单位乙方：测量实施单位 特点：具有法律效力特点：具有法律效力 形式：合同形式：合同1、测量任务书或测量合同书测量任务书或测量合同书 内容内容 点位要求点位要求数量、分布、密度、标志及观测设施数量、分布、密度、标志及观测设施 质量要求质量要求等级、点位误差、相邻点间距离误差等级、点位误差、相邻点间距离误差 进度要求进度要求提交成果时间提交成果时间 成果要求成果要求坐标参照系、是否要高程成果、提交资料的内容坐标参照系、是否要高程成果、提交资料的内容2、GPS测量规范及规程测量规范及规程 发布单位：国家机关或行业主管部门发布单位：国家机关或行业主管部门 国家技术监督局国家技术监

3、督局 国家测绘局国家测绘局 建设部建设部 交通部交通部 作用作用 规定测量成果的质量规定测量成果的质量 规范实施的步骤、要求规范实施的步骤、要求2、GPS测量规范及规程测量规范及规程 现有规范、规程现有规范、规程全球定位系统（全球定位系统（GPS）测量规范）测量规范，GB/T18314-2001, ,国家技术监督局，国家标准，国家技术监督局，国家标准，2001全球定位系统（全球定位系统（GPS）测量规范）测量规范，CH2001-92, ,国国家测绘局，家测绘局，1992全球定位系统（全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程）测量型接收机检定规程，CH8016-95，国际测绘局，国际测绘局，1

4、995全球定位系统城市测量技术规程全球定位系统城市测量技术规程，CJJ73-97, ,建设建设部部，行业标准，行业标准，1997公路全球定位系统（公路全球定位系统（GPS）测量规范）测量规范，JTJ/T066-98,交通部，行业标准，交通部，行业标准，19981992-06-08发布发布1992-06-08实施实施3、其他的规范规程其他的规范规程若暂无与工程相对应的若暂无与工程相对应的GPS规范时规范时，可参可参照与该工程对应的常规测量规范中的质量照与该工程对应的常规测量规范中的质量要求，然后以此为依据，套用要求，然后以此为依据，套用GPS规范规范。8.2 GPS网的精度和密度设计网的精度和密

5、度设计u GPS测量的等级及用途测量的等级及用途u 各级各级GPS测量的精度指标测量的精度指标u 各级各级GPS点的密度指标点的密度指标1、GPS测量的等级及用途测量的等级及用途我国我国GPS测量规范所规定的等级测量规范所规定的等级等级等级用途用途实例实例AA级级全球性的地球动力学研究、地壳形变、全球性的地球动力学研究、地壳形变、建立全球性参考框架建立全球性参考框架IGS跟踪站跟踪站A级级区域性的地球动力学研究和地壳形变、区域性的地球动力学研究和地壳形变、建立国家参考框架建立国家参考框架国家国家A级网级网B级级局部形变监测和各种精密工业测量局部形变监测和各种精密工业测量国家国家B级网级网C级级

6、大中城市及工程测量的基本控制网大中城市及工程测量的基本控制网D、E级级中小城市、城镇测图、地籍、土地信中小城市、城镇测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等息、房产、物探、勘测、建筑施工等2、各级各级GPS网的精度指标网的精度指标相邻点间基线长度标准差：相邻点间基线长度标准差：标准差，单位标准差，单位：mm固定误差，单位固定误差，单位：mm比例误差系数，单位比例误差系数，单位：ppm相邻点距离，单位相邻点距离，单位：mm26210 )( dba级别级别固定误差（固定误差（mm）比例误差（比例误差（ppm）AA30.01A50.1B81C105D1010E1020各级网的固定误差和比例

7、误差各级网的固定误差和比例误差级别级别点位的地心坐标精度点位的地心坐标精度基线长度年变化率精度基线长度年变化率精度AA0.05m2mm/年年A0.1m3mm/年年 点位精度及基线长度年变化率的精度要求点位精度及基线长度年变化率的精度要求3、各级各级GPS点的密度指标点的密度指标 GPS网中相邻点间的平均距离（网中相邻点间的平均距离（km）级别级别AAABCDE平均距离平均距离10003007010155100.258.3 GPS网的基准设计网的基准设计u 位置基准位置基准u 尺度基准尺度基准u 方位基准方位基准1、位置基准的确定位置基准的确定u各点坐标均不固定各点坐标均不固定 自由网平差自由网

8、平差u固定一点的坐标固定一点的坐标 最小约束平差最小约束平差u固定多点固定多点 约束平差约束平差2、尺度基准的确定尺度基准的确定uGPS基线向量基线向量u测距边测距边u固定多个已知点固定多个已知点u其他空间测量技术其他空间测量技术3、方位基准的确定方位基准的确定uGPS基线向量基线向量u起始方位起始方位u固定多个已知点固定多个已知点8.4 GPS网的布网形式网的布网形式u 跟踪站式跟踪站式u 会战式会战式u 多基准站式多基准站式u 同步图形扩展式同步图形扩展式u 单基准站式单基准站式一、一、跟踪站式跟踪站式1.布网形式：采用的接收机数量与网点数相同，一天布网形式：采用的接收机数量与网点数相同，

9、一天24h观测。观测。特点：观测时间长、数据量大，一般要建立永久性建筑特点：观测时间长、数据量大，一般要建立永久性建筑适用范围：建立适用范围：建立A级网级网二、二、会战式会战式1.布网形式：一次组织多台布网形式：一次组织多台GPS接收机，集中时间共同作接收机，集中时间共同作业。业。特点：具有很高的精度和可靠性；但需要特点：具有很高的精度和可靠性；但需要GPS接收机数接收机数量多，观测成本较高。量多，观测成本较高。适用范围：建立适用范围：建立B级网级网三、三、多基准站式多基准站式1.布网形式：由若干台接收机在一段时间内长期固定在几布网形式：由若干台接收机在一段时间内长期固定在几个点上作为基准站进

10、行长时间观测。个点上作为基准站进行长时间观测。特点：基准站之间构成网的骨架，有较强的图像结构特点：基准站之间构成网的骨架，有较强的图像结构适用范围：建立适用范围：建立B、C、D、E级网级网四、四、同步图形扩展式同步图形扩展式1.布网形式：多台接收机在不同测站上观测，之后迁移到布网形式：多台接收机在不同测站上观测，之后迁移到其他测站上，每次同步观测形成同步图形，不同同步图其他测站上，每次同步观测形成同步图形，不同同步图形由若干公共点相连。形由若干公共点相连。特点：最常用、速度快，图形强度高，作业简单特点：最常用、速度快，图形强度高，作业简单适用范围：建立适用范围：建立B、C、D、E级网级网五、五

11、、单基准站式单基准站式1.布网形式：台接收机作为基准站。布网形式：台接收机作为基准站。特点：效率高，图形强度弱特点：效率高，图形强度弱适用范围：不用于等级适用范围：不用于等级GPS控制网控制网u 三角形网三角形网 定义：以三角形作为基本图形所构成的定义：以三角形作为基本图形所构成的GPS网网 优点：几何强度高、抗粗差能力强、可靠性高优点：几何强度高、抗粗差能力强、可靠性高 缺点：工作量大缺点：工作量大 提高图形强度的方法：加测对角线提高图形强度的方法：加测对角线8.5 GPS网的图形设计网的图形设计u 多边形网多边形网 定义：以多边形（边数定义：以多边形（边数4）作为基本图形所构成的）作为基本

12、图形所构成的GPS网网 优点：效率高，工作量小优点：效率高，工作量小 缺点：图形强度不如三角形网缺点：图形强度不如三角形网 保证及提高图形强度的方法：对多边形边数加以限制保证及提高图形强度的方法：对多边形边数加以限制u 附合导线网附合导线网 定义：以附合导线作为基本图形所构成的定义：以附合导线作为基本图形所构成的GPSGPS网网 优点：效率高，工作量小优点：效率高，工作量小 缺点：图形强度不如三角形网和多边形网缺点：图形强度不如三角形网和多边形网 保证及提高图形强度的方法：对导线边数及长度加以保证及提高图形强度的方法：对导线边数及长度加以限制限制u 星形网星形网 定义：从一个已知点分别与各待定

13、点进行相对定位所定义：从一个已知点分别与各待定点进行相对定位所构成的构成的GPS网网 特点：作业速度快，但抗粗差能力极差特点：作业速度快，但抗粗差能力极差 提高可靠性的方法：从两个已知点（基准站）上对同提高可靠性的方法：从两个已知点（基准站）上对同一待定点进行观测，适当复测一待定点进行观测，适当复测 应用：界址点、碎部点和低等级控制点应用：界址点、碎部点和低等级控制点 工作模式：工作模式：Go and Stop，RTK3、图形设计中的注意事项图形设计中的注意事项u AA、A、B级级GPS网应布设成连续网，除边缘点外，每网应布设成连续网，除边缘点外，每点至少应与点至少应与3个点相连，个点相连，C

14、、D、E级级GPS网可布设成多网可布设成多边形或附合导线边形或附合导线u 各级各级GPS网中最简单独立闭合环或附合导线的边数满足网中最简单独立闭合环或附合导线的边数满足下表要求下表要求等级等级ABCDE闭合环或附合导线边数闭合环或附合导线边数566810u AA级、级、A级、级、B级级GPS网点应与永久性网点应与永久性GPS跟踪站联测。跟踪站联测。联测的站数：联测的站数：AA级级4站；站；A级级 3站；站；B级级 2站站u AA级、级、A级、级、B级级GPS点应与参加过全国天文大地网整体点应与参加过全国天文大地网整体平差的三角点，导线点及一、二等水准点重合。平差的三角点，导线点及一、二等水准点

15、重合。u 新布设的新布设的GPS网应与附近已有的国家高等级网应与附近已有的国家高等级GPS点进行联点进行联测，联测点数不少于测，联测点数不少于2个个u 大陆、岛、礁之间的大陆、岛、礁之间的A、B级级GPS网的边长可视实际交通情网的边长可视实际交通情况变通。重要岛礁与大陆之间的联测点数不得少于况变通。重要岛礁与大陆之间的联测点数不得少于3个个u 为求得为求得GPS点在某一参考坐标系中的坐标，应与该坐标系点在某一参考坐标系中的坐标，应与该坐标系中的原有控制点进行联测，联测点数不得少于中的原有控制点进行联测，联测点数不得少于3个个u 为求得为求得GPS点的正常高，应与水准点联测，联测满足下表点的正常高，应与水准点联测，联测满足下表要求要求级别级别高程联测点密度要求高程联测点密度要求高程联测点等级高程联测点等级AA逐点联测逐点联测二等水准二等水准A逐点联测逐点联测二等水准二等水准B每隔每隔2-3点联测点联测1个个三等水准三等水准C每隔每隔3-6点联测点联测1个个四等水准或精度相当四等水准或精度相当D视情况视情况四等水准或精度相当四等水准或精度相当E视情况视情况四等水准或精度相当四等水准或精度