《GNSS》-GNSS原理及其应用 第六章 GNSS测量的实施

12023版城市实景三维与智能安全监测安徽省联合共建学科重点实验室安徽省教育厅矿山采动灾害空天地协同监测与预警重点实验室矿山环境与灾害协同监测煤炭行业工程研究中心安徽理工大学导航定位技术应用研究所安徽理工大学空间信息与测绘工程学院GNSS原理及其应用主讲:余学祥教授/博导PrincipleandApplicationofGNSS二○二三年五月十六日课程主要内容第一章绪论第二章坐标系统和时间系统第三章卫星运动基本知识及其坐标计算第四章GNSS定位基本原理第五章GNSS测量误差来源及其改正第六章GNSS测量的实施第七章GNSS数据处理简介第六章GNSS测量的实施主要内容6.1GNSS测量的技术设计6.2选点与建立标志6.3GNSS测量的观测工作6.4GNSS相对定位的作业模式6.5观测成果的外业检核6.6观测数据的测后处理过程思考题1、GNSS测量工作包括哪几个阶段？其总的原则是什么？其技术设计的主要内容是什么？2、什么叫GNSS网的基准设计？GNSS网的基准包括哪些？√3、GNSS网图形设计的一般原则是什么？对于三角形网、环形网和星形网各有何优缺点？适用于何种情况？√4、GNSS测量选点工作应遵循的原则是什么？选点工作结束后应提交的技术资料主要包括哪些？第六章GNSS测量的实施√6、什么叫GNSS相对定位的作业模式？对于静态相对定位、快速静态相对定位、准动态相对定位和动态相对定位等作业模式，其作业方法、精度、特点和适用范围分别如何？√5、在GNSS测量中，天线的安置工作应满足哪些要求？在外业观测工作中，操作人员应注意哪些事项？对于观测记录，有何要求？第六章GNSS测量的实施思考题7、重复边检核、同步环闭合差检核和异步环闭合差检核是如何进行的（掌握计算方法）？8、数据预处理的主要目的？包括哪些内容？9、GNSS网平差计算的主要内容是什么？10、GNSS测量任务完成后，上交资料的内容一般应包括哪些？第六章GNSS测量的实施思考题第六章GNSS测量的实施11、设某一D级GNSS网中有一条重复基线向量，其观测值分别为8570.274m，8570.280m，8570.282m，8570.284m和8570.278m。若接收机的标称精度为5mm±1Dppm，通过计算说明该基线向量的观测值是否合格？√12、某一GPS网中有四边异步环，按顺序各边基线向量坐标分别为（-974.6340,-1945.8816,2027.9065）,（2723.6694,2928.9144,-2338.0368）,（-717.1387,-1191.6980,1313.6724）和（-1031.8912,208.6638,-1003.5456）。若接收机的标称精度为5mm±5Dppm，通过计算（给出必要公式）说明该异步环是否合格？（坐标单位：m）

GNSS测量工作按其性质可分为外业和内业两大部分。其中：外业工作主要包括选点(即观测站址的选择)、建立观测标志、野外观测作业以及成果质量检核等，内业工作主要包括GNSS测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结等。按照工作程序划分：技术设计；选点与建立标志；外业观测；成果检核与处理。

GNSS测量工作总的原则：在满足用户要求的情况下，尽可能地减少经费、时间和人力的消耗。第六章GNSS测量的实施6.1GNSS测量的技术设计6.1.1GNSS网技术设计的依据

6.1.2GNSS网的精度、密度设计6.1.3GNSS网的基准设计6.1.4GNSS网构成的几个基本概念及网的特

征条件6.1.5GNSS网的图形设计第六章GNSS测量的实施6.1GNSS测量的技术设计

GNSS网的技术设计的主要内容：

1）精度指标的确定

2）网的图形设计

3）基准设计。第六章GNSS测量的实施

●2009年国家质量监督检验检疫总局：《全球定位系统(GPS)测量规范》以下简称《GPS规范》；●

2010年国家测绘局发布的《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》(CH/T2009-2010)

；●2010年住房和城乡建设部发布的行业标准《卫星定位城市测量规范》(CJJ/T73-2010)，简称《SPC规范》6.1.1GNSS网技术设计的依据

GPS测量规范(规程)和测量任务书。◆GPS测量规范(规程)1）测量任务书或测量合同：测量施工单位上级主管部门或合同甲方下达的技术要求文件。

2）指令性的：它规定了测量任务的范围、目的、精度和密度要求，提交成果资料的项目和时间要求，完成任务的经济指标等。●各部委根据本部门GPS工作的实际情况制定的其他GPS测量规程或细则。6.1.1GNSS网技术设计的依据

◆测量任务书6.1GNSS测量的技术设计

6.1.1GNSS网技术设计的依据

6.1.2GNSS网的精度、密度设计

6.1.3GNSS网的基准设计6.1.4GNSS网构成的几个基本概念及网的特

征条件6.1.5GNSS网的图形设计第六章GNSS测量的实施B级：国家二等大地控制网、地方或城市坐标基准框架、区域性地球动力学研究、地壳形变测量、局部形变监测和各种精密工程等6.1.2GNSS网的精度、密度设计6.1GNSS测量的技术设计1）GNSS网精度分级A级：由卫星定位连续运行基准站构成，主要用于国家一等大地控制网、全球地球动力学研究、地壳变形测量和精密定轨测量等E级：中小城市、城镇以及测图、地籍、建筑施工建筑施工等6.1.2GNSS网的精度、密度设计C级：三等大地控制网、区域、城市及工程测量的基本控制网等D级：四等大地控制网、中小城市、城镇以及测图、地籍、建筑施工等1）GNSS网精度分级6.1.2GNSS网的精度、密度设计1）GNSS网精度分级

城市GNSS控制网分为CORS网和GNSS网。GNSS网按相邻站点的平均距离和精度应划分为二、三、四等及一、二级网。CORS网应单独布设；GNSS网可以逐级布网、越级布网或布设同级全面网。6.1.2GNSS网的精度、密度设计1）GNSS网精度分级

城市GNSSRTK平面测量按精度划分为二级、三级、图根和碎部，布设的平面RTK控制点应满足扩展的需要。RTK测量的平面点位中误差（相对于起算点）不得大于±5cm。6.1.2GNSS网的精度、密度设计2）GNSS点的密度标准6.1.2GNSS网的精度、密度设计

各种不同的任务要求和服务对象，对GNSS点的分布要求也不同。

对于A级GPS点，主要用于国家级基准、全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和精密定轨等，所以布设时平均距离可达数百公里。

而一般城市和工程测量布设点的密度主要满足测图加密和工程测量的需要，平均边长往往在几公里以内。6.1.2GNSS网的精度、密度设计2）GNSS点的密度标准

在《GPS规范》和《SPC规范》对GNSS网中两相邻点间距离作出了前表中的规定，各级GNSS网中相邻点间的距离最大不宜超过该等级网平均距离的两倍；各级城市GNSS网相邻点间的最小距离应为平均距离的1/3～1/2,最大距离应为平均距离的2～3倍。◆各等级GNSS相邻点间弦长精度估算

6.1.2GNSS网的精度、密度设计式中：

——基线向量中误差(mm)，亦即等效距离误差;

a——固定误差（mm）;

b——比例误差系数(ppm);

d——相邻点间的距离(km)。

在具体布设中，可以：分级布设,越级布设,布设同级全面网。

6.1GNSS测量的技术设计

6.1.1GNSS网技术设计的依据

6.1.2GNSS网的精度、密度设计

6.1.3GNSS网的基准设计6.1.4GNSS网构成的几个基本概念及网的特

征条件6.1.5GNSS网的图形设计第六章GNSS测量的实施6.1.3GNSS网的基准设计6.1GNSS测量的技术设计

一般而言，GNSS测量采用2000国家大地坐标系统（CGCS2000）和GPS时间系统，当需要提供1980西安坐标系、1954年北京坐标系或其他坐标系成果时，应按坐标转换方法求得这些坐标系中的坐标。GNSS测量获得的是GNSS基线向量，它属于解算基线向量时所采用的统一坐标系统（如WGS-84坐标系或CGCS2000坐标系）的三维坐标差，当实际需要成果所在坐标系（如1980西安坐标系、1954北京坐标系、地方独立坐标系）与解算基线向量时所采用的坐标系统（如WGS-84坐标系或CGCS2000坐标系）不一致时，则在GNSS网的技术设计中必须明确GNSS成果所采用的坐标系统和起算数据，即明确GNSS网所采用的基准。我们将这项工作称之为GNSS网的基准设计。6.1.3GNSS网的基准设计GNSS网的基准包括：位置基准、方位基准和尺度基准。方位基准，一般以给定的起算方位角值确定，也可以由GNSS基线向量的方位作为方位基准。6.1.3GNSS网的基准设计

本节以将GNSS在WGS-84坐标系下的测量成果转换为1954年北京坐标系下的平面坐标成果、1985国家高程基准下的正常高为例，介绍基准设计中的相关问题。尺度基准，一般由地面的电磁波测距确定，也可由两个以上的起算点间的距离确定，同时也可由GNSS基线向量的距离确定。位置基准，一般都是由给定的起算点坐标确定。GNSS网的基准设计，实质上主要是指确定网的位置基准问题。6.1.3GNSS网的基准设计大、中城市GNSS控制网应与附近的国家控制点联测3个以上。小城市或工程控制可以联测2～3个点。◆基准设计时应注意的问题●坐标联测点为求定GNSS点在地面坐标系的坐标，应在地面坐标系中选定起算数据和联测原有地方控制点若干个，用以坐标转换。在选择联测点时既要考虑充分利用旧资料，又要使新建的高精度GNSS网不受旧资料精度较低的影响。6.1.3GNSS网的基准设计为保证GNSS网进行约束平差后坐标精度的均匀性以及减少尺度比误差影响，对GNSS网内重合的高等级国家点或原城市等级控制网点，除未知点联结图形观测外，对它们也要适当地构成长边图形。●长边图形6.1.3GNSS网的基准设计1）坐标系统和高程系统，所采用的参考椭球;

2）坐标系的中央子午线经度；

3）纵、横坐标加常数;

4）坐标投影面高程及测区平均高程异常值；

5）起算点的坐标和高程值。●注意事项:6.1.3GNSS网的基准设计GNSS点高程在经过精度分析后可供测图或其它方面使用。●高程联测GNSS网经平差计算后，可以得到GNSS点在所在坐标系中的大地高，为求得GNSS点的正常高，可据情况联测高程点。联测的高程点需均匀分布于网中，对丘陵或山区联测的高程点应按高程拟合曲面的要求进行布设。6.1.3GNSS网的基准设计●高程联测6.1.3GNSS网的基准设计

为将GNSS网空间无约束平差的大地高转换为1985国家高程基准下的正常高，需进行高程联测。所谓高程联测，是采用几何水准方法联测GNSS网中部分GNSS点，这些被联测的GNSS点，称为高程联测点。高程联测的等级、联测点数量应根据测区的地形条件和工程要求确定，一般不低于四等水准、不少于4~6个点，且均匀分布在GNSS网中。●高程联测6.1.3GNSS网的基准设计1)A、B级网应逐点联测高程，C级网应根据区域似大地水准面精化要求联测高程，D、E级网可依具体情况联测高程。2)A、B级网点的高程联测应不低于二等水准测量精度，C级网点的高程联测应不低于三等水准测量精度，D、E级网点按四等水准测量或与其精度相当的方法进行高程联测。6.1.3GNSS网的基准设计3)城市GNSS网，GNSS高程测量按精度等级划分为四等、图根和碎部。四等GNSS高程测量最弱点的高程中误差（相对于起算点）不得大于±2cm。技术要求应符合下表的规定。6.1GNSS测量的技术设计

6.1.1GNSS网技术设计的依据

6.1.2GNSS网的精度、密度设计

6.1.3GNSS网的基准设计

6.1.4GNSS网构成的几个基本概念及网的特

征条件6.1.5GNSS网的图形设计第六章GNSS测量的实施◆

GNSS网图形构成的几个基本概念6.1.4GNSS网构成的几个基本概念及网的特征条件6.1GNSS测量的技术设计●观测时段●同步观测

●同步观测环●独立观测环●异步观测环●独立基线●非独立基线●观测时段:测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段。6.1.4基本概念及网的特征条件●同步观测:两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。6.1.4基本概念及网的特征条件●同步观测环:三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环。6.1.4基本概念及网的特征条件●独立观测环:由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环。6.1.4基本概念及网的特征条件●异步观测环:在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该多边形环路叫异步观测环。6.1.4基本概念及网的特征条件●独立基线:对于N台GNSS接收机构成的同步观测环，一个时段包含的GNSS基线(或简称GNSS边)总数J总为:其中独立基线数为：J独＝N-1。6.1.4基本概念及网的特征条件●非独立基线:除独立基线外的其他基线叫非独立基线，总基线数与独立基线数之差即为非独立基线数。

●总基线数：●必要基线数：●独立基线数：●多余基线数：◆

GNSS网特征条件的计算按R.ASany提出的观测时段数计算公式式中，C为观测时段数；n为网点数；m为每点设站次数；N为接收机台数。故在GNSS网中：6.1.4基本概念及网的特征条件1）一个时段的同步基线数和独立基线数；2）该GNSS网总的观测时段数；3）该网的总基线数、必要基线数、独立基线数、多余基线数；4）该网的平均多余观测分量、平均内可靠性指标和平均外可靠性指标。◆

GPS网特征条件计算示例设某一城市D级GNSS控制网，由32个GNSS点组成，采用6台接收机进行观测，每点观测2个时段，试完成下述内容：6.1.4基本概念及网的特征条件解：1）一个时段的同步基线数和独立基线数一个时段的同步基线数：一个时段的独立基线数：6.1.4基本概念及网的特征条件时段数不能为小数，且不能小于计算的数字，故该GNSS网总的观测时段数为11时段。2）该GNSS网总的观测时段6.1.4基本概念及网的特征条件

多余基线数：3）该GNSS网总基线数、必要基线数、独立基线数、多余基线数总基线数：必要基线数：独立基线数：6.1.4基本概念及网的特征条件4）该GNSS网的平均多余观测分量、平均内可靠性指

标和平均外可靠性指标平均多余观测分量：

为了使计算的可靠性指标可信，一般取α=0.001，1-β=0.80，此时δ0=4.13。当多余观测值不很多时，取α=0.05，1-β=0.80，此时δ0=2.81。平均内可靠性指标：

平均外可靠性指标：6.1.4基本概念及网的特征条件注意：当同步闭合环的闭合差较小时，通常只能说明GNSS基线向量的计算合格，并不能说明GNSS边的观测精度高，也不能发现接收的信号受到干扰而产生的某些粗差。

从理论上来说，同步闭合环中各GNSS边的坐标差之和(即闭合差)应为0，但由于有时各台GNSS接收机并不是严格同步，同步闭合环的闭合差并不等于零。有的GPS规范规定了同步闭合差的限差。对于同步较好的情况，应遵守此限差的要求；但当由于某种原因，同步不是很好的，应适当放宽此项限差。6.1.4基本概念及网的特征条件GNSS网的图形设计，也就是根据对所布设的GNSS网的精度要求和其他方面的要求，设计出由独立GNSS边构成的多边形网(或称为环形网)。

为了确保GNSS观测成果的可靠性，有效地发现观测成果中的粗差，必须使GNSS网中的独立边构成一定的几何图形。这种几何图形，可以是由数条GNSS独立边构成的非同步多边形(亦称非同步闭合环)，如三边形、四边形、五边形等。当GNSS网中有若干个起算点时，也可以是由两个起算点之间的数条GNSS独立边构成的附合路线。6.1.4基本概念及网的特征条件6.1GNSS测量的技术设计

6.1.1GNSS网技术设计的依据

6.1.2GNSS网的精度、密度设计

6.1.3GNSS网的基准设计

6.1.4GNSS网构成的几个基本概念及网的特

征条件6.1.5GNSS网的图形设计第六章GNSS测量的实施GNSS网的图形设计取决于用户的要求、经费、时间、人力以及所投入接收机的类型、数量和后勤保障条件等因素。

6.1.5GNSS网的图形设计6.1GNSS测量的技术设计

常规控制网中的图形设计是一项非常重要的工作，而在GNSS网图形设计时，由于GNSS点间不要求通视，同时可跨级布设，所以其图形设计具有较大的灵活性。2）GNSS网点应尽量与原有地面控制网点相重合（坐标联测点）。重合点一般不应少于3个(不足时应联测)且在网中应分布均匀，以便可靠地确定GNSS网与地面网之间的转换参数。6.1.5GNSS网的图形设计◆1:GNSS网图形设计的一般原则1）GNSS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如三角形、多边形或附合线路，以增加检核条件，提高网的可靠性。5)为了便于用经典方法联测或扩展，可在网点附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方向。方位点与观测站的距离，一般应大于300m。

3)水准联测点：为大地水准面的研究提供资料。4)为了便于观测和水准联测，GNSS网点一般应设在视野开阔和容易到达的地方。6.1.5GNSS网的图形设计◆1:GNSS网图形设计的一般原则6.1.5GNSS网的图形设计根据不同的用途，GNSS网的图形布设通常有点连式、边连式、网连式及边点混合连接四种基本方式。点连式是指相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接。以这种方式布点所构成的图形几何强度很弱，没有或极少有非同步图形闭合条件，一般不单独使用。●点连式6.1.5GNSS网的图形设计◆2:GNSS网图形布设方式边连式是指同步图形之间由一条公共基线连接。这种布网方案，网的几何强度较高有较多的复测边和非同步图形闭合条件。在相同的仪器台数条件下，观测时段数将比点连式大大增加。●边连式6.1.5GNSS网的图形设计◆2:GNSS网图形布设方式是指相邻同步图形之间有两个以上的公共点相连接，这种方法需要4台以上的接收机。显然，这种密集的布图方法，它的几何强度和可靠性指标是相当高的，但花费的经费和时间较多，一般仅适于较高精度的控制测量。●网连式6.1.5GNSS网的图形设计◆2:GNSS网图形布设方式把点连式与边连式有机地结合起来，组成GNSS网，既能保证网的几何强度，提高网的可靠指标，又能减少外业工作量，降低成本，是一种较为理想的布网方法。●边点混合连接式6.1.5GNSS网的图形设计◆2:GNSS网图形布设方式●三角形网GNSS网中的三角形由独立观测边组成。

这种图形的几何结构强，具有良好的自检能力，能够有效的发现观测成果的粗差，以保障网的可靠性。同时经平差后网中相邻点间基线向量的精度分布均匀.6.1.5GNSS网的图形设计◆3:GNSS网图形的基本形式及其特点6.1.5GNSS网的图形设计这种网形的主要缺点是观测工作量较大，尤其当接收机的数量较少时，将使观测工作的总时间大为延长。因此通常只有当网的可靠性和精度要求较高时，才单独采用这种图形。由若干含有多条独立观测边的闭合环所组成的网，称为环形网。这种网形，其图形的结构强度比三角网为差。

由于这时网的自检能力和可靠性与闭合环中所含基线边的数量有关，一般根据网的不同精度要求规定闭合环中包含的基线边，不超过一定的数量。例如，对于一、二、三等网，基线边数分别不超过4、5、6条。●环形网6.1.5GNSS网的图形设计◆3:GNSS网图形的基本形式及其特点6.1.5GNSS网的图形设计优点：观测工作量较小，且具有较好的自检性和可靠性

缺点：非直接观测的基线边(或间接边)精度较直接观测边低，相邻点间的基线精度分布不均匀。作为环形网的特例，在实际工作中还可按照网的用途和实际情况，采用所谓附合线路。这种附合线路与经典大地测量中的附合导线相类似。采用这种图形的条件是，附合线路两端点间的已知基线向量，必须具有较高的精度，另外附合线路所包含的基线边数也不能超过一定的限制。

6.1.5GNSS网的图形设计●星形网星形网的几何图形简单，但其直接观测边之间不构成任何闭合图形，所以其检验与发现粗差的能力差。6.1.5GNSS网的图形设计◆3:GNSS网图形的基本形式及其特点6.1.5GNSS网的图形设计星形网的主要优点，是观测中只需要两台GNSS接收机，作业简单。因此在快速静态定位和准动态定位等快速作业模式中，均采用这种网形。它广泛地应用于工程测量、边界测量、地籍测量和碎部测量等。1）GNSS网的点与点间尽管不要求通视,但考虑到利用常规测量加密时的需要,每点应有一个以上通视方向。6.1.5GNSS网的图形设计◆4:布网设计注意问题2）为了顾及原有城市测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，应采用原有城市坐标系统。对凡符合GNSS网点要求的原有控制点，应充分利用其标石。6.1.5GNSS网的图形设计◆4:布网设计注意问题3）GNSS网必须由非同步独立观测边构成若干个闭合环或附合线路。B、C、D、E级GNSS网和城市GNSS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合下表的要求。6.1.5GNSS网的图形设计◆5:GNSS网布设的基本要求1）B、C、D、E级网布设时，测区内高于施测级别的GNSS网点均应作为本级别GNSS网的控制点(或框架点)，并在观测时纳入相应级别的GNSS网中一并施测。2）在局部补充、加密低等级的GNSS网点时，采用的高等级GNSS网点点数应不少于4个。6.1.5GNSS网的图形设计◆5:GNSS网布设的基本要求3）各级GNSS网按观测方法可采用基于A级点、区域卫星连续运行基准站网、临时连续运行基准站网等的点观测模式，或以多个同步观测环为基本组成的网观测模式。

网观测模式中的同步环之间，应以边连接或点连接的方式进行网的构建。6.1.5GNSS网的图形设计◆5:GNSS网布设的基本要求4）采用GNSS测量建立各等级大地控制网时，其布设还应遵循以下原则：

◎用于国家一等大地控制网时，其点位应均匀分布，覆盖我国国土。在满足条件的情况下，点位宜布设在国家一等水准路线附近或国家一等水准网的结点处。6.1.5GNSS网的图形设计◆5:GNSS网布设的基本要求

◎用于国家二等大地控制网时，应综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测等因素，统一设计，布设成连续网。点位应在均匀分布的基础上，尽可能与国家一、二等水准网的结点、已有国家高等级GNSS点、地壳变形监测点、基本验潮站等重合。4）采用GNSS测量建立各等级大地控制网时，其布设还应遵循以下原则：6.1.5GNSS网的图形设计◆5:GNSS网布设的基本要求◎用于三等大地控制网布设时，应满足国家基本比例尺测图的基本要求，并结合水准测量、重力测量技术，精化区域似大地水准面。4）采用GNSS测量建立各等级大地控制网时，其布设还应遵循以下原则：第六章GNSS测量的实施主要内容6.1GNSS测量的技术设计6.2选点与建立标志6.3GPS测量的观测工作6.4GPS相对定位的作业模式6.5观测成果的外业检核6.6观测数据的测后处理过程6.2选点与建立标志

6.2.1选点工作6.2.2点位标志的建立第六章GNSS测量的实施2）点位目标要显著，视场周围15°以上不应有障碍物，以减小GNSS信号被遮挡或被障碍物吸收。

6.2.1选点工作6.2选点与建立标志选点工作通常应遵守的原则是：1）点位应设在易于安装接收设备、视野开阔的较高点上。3）点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路径效应的影响。6.2.1选点工作5)地面基础稳定，易于点的保存。4)点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)，其距离不小于200m；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不得小于50m。以避免电磁场对GNSS信号的干扰。6)选站时应尽可能使测站附近的小环境(地形、地貌、植被等)与周围的大环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。8）选点人员应按技术设计进行踏勘，在实地按要求选定点位。当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性,以及觇标是否安全、可用性进行检查，符合要求方可利用。7）点位应选在交通方便，有利于其他观测手段扩展与联测的地方。6.2.1选点工作9）网形应有利于同步观测边、点联结。10）当所选点位需要进行水准联测时，选点人员应实地踏勘水准路线，提出有关建议。6.2.1选点工作

点位选定后，均应按规定绘制点之记，其主要内容包括点位及点位略图，点位的交通情况以及选点情况等。点位周围有高于10°的障碍物时，应绘制点的环视图。●点之记及点的环视图；

●

GNSS网选点图；

●选点工作技术总结。选点工作结束后应提交的技术资料主要包括：6.2.1选点工作6.2.1选点工作6.2选点与建立标志

6.2.1选点工作

6.2.2点位标志的建立第六章GNSS测量的实施对于为研究地球动力学现象和工程变形而建立的各种监测网，以及大范围的高精度GNSS网，其网点的位置必须可靠地加以标志。6.2.2点位标志的建立为了保存点位，以便长期利用GNSS测量结果和进行重复观测，GNSS网点一般应设置具有中心标志的标石，以精确标志点位。点的标石和标志必须稳定、坚固以利长久保存和利用。6.2选点与建立标志6.2.2点位标志的建立目前，GNSS网点的标石类型及其近用范围，如表5所列，关于各种标石的构造可参阅有关规程。6.2.2点位标志的建立第六章GNSS测量的实施主要内容6.1GNSS测量的技术设计6.2选点与建立标志6.3GNSS测量的观测工作6.4GNSS相对定位的作业模式6.5观测成果的外业检核6.6观测数据的测后处理过程6.3GNSS测量的观测工作

6.3.1观测计划的拟定6.3.2仪器的选择与检验6.3.3观测工作第六章GNSS测量的实施

拟定观测计划的依据主要是：GNSS网的规模大小，精度要求，GNSS卫星星座，参加作业的GNSS接收机数量，测区交通和地形条件以及后勤保障条件(运输、通讯)等。6.3GNSS测量的观测工作观测工作的内容主要包括：观测计划的拟定、仪器的选择与检验和观测工作的实施等。6.3.1观测计划的拟定6.3.1观测计划的拟定GNSS网观测工作量的设计，除要考虑观测工作的效率外，还必须保证网的可靠性。（GPS网特征条件的计算）

制订观测计划的主要内容包括：GNSS卫星的可见性图及最佳观测时间的选择，采用的接收机数量，观测区的划分和观测工作的进程及接收机的调度计划等。1)观测工作量的设计与计算外业观测的工作量与用户的要求精度和采用的接收机数量等因素有关。相邻分区间的公共点数过少，将使网的整体性变差，影响网的精度，而增加公共点数又会延缓测量工作的进程，这在实际工作中应根据网的用途慎重考虑。2)分区观测当GNSS网的点数较多，而参加观测的接收机数量有限时，网的观测工作需分区进行。当实行分区观测时，为了增加网的整体性，提高网的精度，相邻分区应设置公共点。B、C、D、E级GNSS网相邻分区间至少应有4个公共点。6.3.1观测计划的拟定观测卫星的几何分布对GNSS定位的精度具有重要影响，为了选择最佳的观测时段，拟定观测计划，应首先编制GNSS卫星可见性图(目前已不做要求）。3)卫星的可见性预报及观测时段的选择6.3.1观测计划的拟定GNSS定位中，所测卫星与观测站所组成的几何图形，其强度因子可取空间位置精度因子(PDOP)为代表，无论是绝对定位或相对定位，其值均不应超过一定的要求。不同精度的GNSS网，PDOP值应不超过下表所列限值。6.3.1观测计划的拟定观测工作的进程计划涉及到网的规模、精度要求、作业的接收机数量和后勤保障条件等，在实际工作中应根据最优化的原则合理拟定。4)观测进程及调度计划最佳观测时间确定后，在观测之前须拟定观测工作的进程表及接收机的调度计划。尤其当GNSS网规模较大，参加作业的仪器较多时，仔细地拟定这些计划，对于顺利地实现预定的观测任务极为重要。6.3.1观测计划的拟定6.3.1观测计划的拟定第六章GNSS测量的实施6.3GNSS测量的观测工作

6.3.1观测计划的拟定

6.3.2仪器的选择与检验6.3.3观测工作6.3.2仪器的选择与检验6.3GNSS测量的观测工作GNSS接收机是完成测量任务的关键设备，其性能要求和所需的接收机数量与测量的精度有关。A级网测量采用的GNSS接收机的选用应按照有关规定执行。0。6.3.2仪器的选择与检验观测中所有采用的接收设备，都必须对其性能与可靠性进行检验，合格后方能参加作业。尤其对于新购置的没备，应按规定进行全面的检验。接收机全面检验的内容，包括一般性检视、通电检验和试测检验。具体检验内容参见《全球定位系统(GPS)测量规范》。6.3.2仪器的选择与检验主要检查接收设备的各部件及其附件是否齐全、完好，紧固部件有否松动与脱落，设备的使用手册及资料是否齐全等。◎一般性检视6.3.2仪器的选择与检验◆仪器的检验检验的主要项目包括：设备通电后有关信号灯、按键、显示系统和仪表的工作情况，以及自测试系统的工作情况。当日测试正常后，按操作步骤进行卫星的捕获与跟踪，以检验其工作情况。6.3.2仪器的选择与检验◎通电检验◆仪器的检验试测检验应在不同长度的标准基线上或专门的GNSS测量检验场上进行。标准基线的相对精度应不低于被检验接收设备的标称精度。试测检验是接收设备检验的主要内容，凡是用于精密定位的接收设备，都应按作业时间的长短至少在每年出测前进行一次。6.3.2仪器的选择与检验◎试测检验◆仪器的检验

天线或基座的圆水准器、光学对中器、天线高量尺，在作业期间至少1个月检校一次。GNSS测量所用通风干湿表、空盒气压表和其他辅助设备应定期送计量检定部门检验，并在有效期内使用。6.3.2仪器的选择与检验制定严格的使用、运输、维护与保管办法。第六章GNSS测量的实施6.3GNSS测量的观测工作

6.3.1观测计划的拟定

6.3.2仪器的选择与检验

6.3.3观测工作6.3.3观测工作观测工作主要包括：天线安置，观测作业，观测记录和观测数据的质量判定等。1)主要技术指标6.3GNSS测量的观测工作GNSS观测与常规测量在技术要求上有很大差别。A级GPS网观测的技术要求按CH/T2008的有关规定执行。6.3.3观测工作1)主要技术指标B、C、D、E级GNSS网测量可不观测气象元素，而只记录天气状况；观测数据文件名中应包含测站名或测站号、观测单元、测站类型、日期、时段号等信息；雷电、风暴天气时，不宜进行B级网GNSS观测。1)主要技术指标6.3.3观测工作安置工作一般应满足以下要求：2)天线安置6.3.3观测工作●用三脚架安置天线时，对中误差不应大于1mm；●静态相对定位时，天线应尽可能利用三脚架，并安置在标志中心的上方直接对中观测。在特殊情况下，方可进行偏心观测，但归心元素应以解析法精密测定。●当天线需安置在三角点觇标的基板上时，应先将觇标顶部拆除，以防止对信号的干扰。这时可将标石中心投影到基板上作为安置天线的依据。6.3.3观测工作

●天线的定向标志线应指向正北，并顾及当地磁偏角影响，以减弱相位中心偏差的影响。定向的误差以定位的精度不同而异，一般应不超过3°～5°。

●天线底板上的圆水准器气泡必须居中。

●雷雨天气安置天线时，应注意将其底盘接地，以防止雷击。天线安置后，应在各观测时段的前后各量测天线高一次。两次量测结果之差不应超过3mm，并取其均值采用。6.3.3观测工作

所谓天线高，系指天线的相位中心至观测点标志中心顶面的垂直距离。一般分为上、下两段：上段是从相位中心至天线底面的距离，这一段的数值由厂家给出，并作为常数；下段是从天线底面至观测点标志中心顶面的距离，这一段由用户测定。天线高的量测值应为上下两段距离之和。6.3.3观测工作

操作步骤和方法，随接收机的类型和作业模式不同而异。而且，随着接收设备软件和硬件的不断发展，接收设备的操作方法也将有所变化，自动化的水平将不断提高。用户可按随机的操作手册执行。

3)观测作业在开机实施观测工作之前，接收机一般需按规定经过预热和静置。观测作业的主要任务是捕获GNSS卫星信号，并对其进行跟踪、处理和量测，以获取所需要的定位信息和观测数据。6.3.3观测工作●当确认外接电源电缆及天线等各项连接完全无误后，方可接通电源，启动接收机。外业观测工作中，应注意以下事项：6.3.3观测工作4）注意事项●接收机在开始记录数据后，用户应注意查看有关接收卫星数量、卫星号、相位测量残差、实时定位结果及其变化、存储介质记录等情况。●开机后接收机的有关指示和仪表数据显示正常时，方能进行自测试和输入有关测站和时段控制信息。6.3.3观测工作●观测站的全部预定作业项目，经检查均巳按规定完成，且记录与资料均完整无误后方可迁站。

●在观测过程中，接收机不得关闭并重新启动；不准改变卫星高度角的限值，不准改变天线高。●每一观测时段中，气象资料一般应在时段始末及中间各观测记录一次，当时段较长时（如超过60分)应适当增加观测次数。6.3.3观测工作

①载波相位观测值及相应的观测历元；②同一历元的测码伪距观测值；5）观测记录种类在外业观测过程中，所有的观测数据和资料均须妥善记录。记录的形式主要有以下两种：●观测记录观测记录由接收设备自动形成，均记录在存储介质(如磁带、磁盘、记录卡等），记录内容主要包括：6.3.3观测工作测量手簿是在接收机启动前及观测过程中，由用户随时填写的。其记录格式和内容一般如下表所示。其中，观测记事栏应记载观测过程中发生的主要问题，问题出现的时间及并处理方式。

③GNSS卫星星历及卫星钟差参数；

④实时绝对定位结果；

⑤测站控制信息及接收机工作状态信息。●测量手簿6.3.3观测工作为了保证记录的准确性，测量手簿必须在作业过程中随时填写，不得事后补记。6.3.3观测工作③手簿整饰，存储介质注记和各种计算一律使用蓝黑墨水书写。6）记录要求

①观测前和观测过程中应按要求及时填写各项内容，书写要认真细致，字迹清晰、工整、美观。②各项观测记录一律使用铅笔，不得开刀和涂改，不得转抄和追记，如有读、记错误，可整齐划掉，将正确数据写在上面并注明原因。其中天线高，气象读数等原始记录不得连环涂改。6.3.3观测工作④外业观测中接收机内存储介质上的数据文件应及时拷贝成一式两份，并在外存储介质外面适当处制贴标签，注明网区名、点名、点号、观测单元号、时段号、文件名、采集日期、测量手簿编号等。两份存储介质应分别保存在专人保管的防水、防静电的资料箱内。6.3.3观测工作6）记录要求⑤接收机内存数据文件卸到外存介质上时，不得进行任何剔除、删改和编辑。

⑥测量手簿应事先连续编印页码并装订成册，不得缺陨。

⑦其他记录，亦应分别装订成册。6.3.3观测工作6）记录要求第六章GNSS测量的实施主要内容6.1GNSS测量的技术设计6.2选点与建立标志6.3GNSS测量的观测工作6.4GNSS相对定位的作业模式6.5观测成果的外业检核6.6观测数据的测后处理过程

所谓相对定位的作业模式，亦即利用GNSS确定观测站之间相对位置所采用的作业方式。它与GNSS接收设备的软件和硬件密切相关。同时，不同的作业模式因作业方法、观测时间和应用范围的不同而有所差异。6.4GNSS相对定位的作业模式

由于GNSS测量后处理软件系统的发展，为确定两点之间的基线向量，目前已有多种作业模式可供选择。目前的GNSS测量系统，在其硬件和软件的支持下，作业模式一般有静态相对定位、快速静态相对定位、准动态相对定位和动态相对定位等。6.4GNSS相对定位的作业模式6.4GNSS相对定位的作业模式

6.4.1静态相对定位模式6.4.2快速静态相对定位模式6.4.3准动态相对定位模式6.4.4动态相对定位模式第六章GNSS测量的实施基线的相对定位精度可达5mm十1ppm×D，D为基线长度(km)。6.4GNSS相对定位的作业模式6.4.1

静态相对定位模式◆作业方法采用两套(或两套以上)接收设备，分别安置在一条(或数条)基线的端点，同步观测4颗卫星1小时左右，或同步观测5颗卫星20分钟左右。当基线超过100km时，观测时间应适当延长。◆定位精度这种作业模式所观测过的基线边，应构成某种闭合图形(如图)，以便于观测成果的检核，提高成果的可靠性和GNSS网平差后的精度。基线长度由20km至几百公里。6.4.1

静态相对定位模式◆特点◆适用范围●建立全球性或国家级大地控制网；

●建立地壳运动或工程变形监测网；

●建立长距离检校基线；

●进行岛屿与大陆联测；

●钻井精密定位。6.4.1

静态相对定位模式6.4GNSS相对定位的作业模式

6.4.1静态相对定位模式

6.4.2快速静态相对定位模式6.4.3准动态相对定位模式6.4.4动态相对定位模式第六章GNSS测量的实施●另一台接收机依次到各点流动设站，并且在每个流动站上观测1～2分钟。6.4.2快速静态相对定位模式◆作业方法●在测区的中部选择一个基准站，并安置一台接收设备连续跟踪所有可见卫星；6.4GNSS相对定位的作业模式6.4.2快速静态相对定位模式该作业模式要求，在观测时段中必须有5颗卫星可供观测；同时流动站与基准站相距不超过15km。

◆定位精度流动站相对基准站的基线中误差可达5mm+1ppm×D

。接收机在流动站之间移动时，不必保持对所测卫星的连续跟踪，因而可关闭电源以降低能耗。该模式作业速度快、精度高。缺点是直接观测边不构成闭合图形，可靠性较差。6.4.2快速静态相对定位模式◆特点◆适用范围●控制测量及其加密；

●工程测量、边界测量；

●地籍测量及碎部测量等。6.4.1

静态相对定位模式6.4GNSS相对定位的作业模式

6.4.1静态相对定位模式6.4.2快速静态相对定位模式6.4.3准动态相对定位模式6.4.4动态相对定位模式第六章GNSS测量的实施●在保持对所测卫星连续跟踪的情况下，流动的接收机依次迁到2，3，…，13号流动点各观测数秒钟。6.4.3准动态相对定位模式◆作业方法●在测区选择一基准站，并在其上安置一台接收机连续跟踪所有可见卫星；●置另一台流动的接收机于起始点(图中l号点)观测l～2分钟；6.4GNSS相对定位的作业模式6.4.3准动态相对定位模式

◆作业模式要求●在观测时段上必须有5颗以上卫星可供观测；●在观测过程中流动接收机对所测卫星信号不能失锁；一旦发生失锁现象，应在失锁后的流动点上，将观测时间延长1～2分钟。●流动点与基准点相距应不超过15km。◆定位精度基线的中误差可达1～2cm。●开阔地区的加密测量；

●工程定位及碎部测量；

●剖面测量及路线测量等。6.4.3准动态相对定位模式◆特点作业只需两台接收设备，效率甚高。即使偶然发生失锁，只要在失锁的流动点延长观测1～2分钟，仍可继续按该模式作业。◆应用范围6.4GNSS相对定位的作业模式

6.4.1静态相对定位模式6.4.2快速静态相对定位模式

6.4.3准动态相对定位模式6.4.4动态相对定位模式第六章GNSS测量的实施●另一台接收机安置在运动的载体上，在出发点按快速静态相对定位法，静止观测1～2分钟；6.4.4动态相对定位模式◆作业方法●建立一个基准点，并在其上安置一台接收机，连续跟踪所有可见卫星；6.4GNSS相对定位的作业模式

●运动的接收机从出发点开始，在运动过程中按预定的时间间隔自动观测。◆作业模式要求同步观测5颗卫星，其中至少有4颗卫星应保持连续跟踪；同时，运动点与基准点的距离应不超过15km。◆定位精度运动点相对基准点之点位精度可达1～2cm。◆特点速度快，精度高，可实现载体的连续定位。6.4.4动态相对定位模式●精密测定载体的运动轨迹；

●道路中心测量；

●航道测量；

●开阔地区的剖面测量等。6.4.4动态相对定位模式◆应用范围第六章GNSS测量的实施主要内容6.1GNSS测量的技术设计6.2选点与建立标志6.3GNSS测量的观测工作6.4GNSS相对定位的作业模式6.5观测成果的外业检核6.6观测数据的测后处理过程观测成果的外业检核是确保外业观测质量，实现预期定位精度的重要环节，所以当观测任务结束后，必须在测区及时对外业成果质量进行检核和评价，以便及时发现不合格的成果，并根据情况采取淘汰或重测、补测措施。6.5观测成果的外业检核第六章GNSS测量的实施第六章GNSS测量的实施6.5观测成果的外业检核6.5.1外业观测质量评价6.5.2同步基线解算质量评价6.5.3重复观测边检核6.5.4同步环闭合差检核6.5.5异步环闭合差检核6.5.1外业观测质量评价

观测成果的外业检核是确保外业观测质量，实现预期定位精度的重要环节，所以当观测任务结束后，必须在测区及时对外业的观测数据质量进行检核和评价，以便及时发现不合格的成果，并根据情况采取淘汰或重测、补测措施。

对外业观测资料首先要进行复查，内容包括：成果是否符合调度命令和《规范》要求；进行的观测数据质量分析是否符合实际。一般的，在静态相对定位中，外业观测数据质量的评价一般分为四级，即良好、合格、存疑和不合格。6.5观测成果的外业检核6.5.1外业观测成果质量评价◆良好●测站环境好，无信号干扰因素；●观测过程中大气状况稳定；●能观测到所有预报的卫星；●接收机运行正常，没有或偶而发生暂短的失锁或故障报警，但很快得以排除；●测站上全部操作过程部符合规定，资料齐全；●实时绝对定位解收敛平稳。◆合格●测站上有明显的干扰因素；●观测过程中大气状况有明显的波动（如有暴风雨过境、各方位的云量分布极不均匀和气象突变等）●接收机运行不大正常，多次出现报警或卫星失锁，且由于未能及时排除或多次积累致使约有10％的观测数据无效；●测站上的操作过程基本符合规定要求；●实时单点定位解收敛过程有波动。6.5.1外业观测成果质量评价

◆存疑(或部分合格)●测站上信号干扰因素比较严重；●观测过程中报警或信号失锁频繁，有约20％的观测数据无效：●单点定位解的收敛波动较大。

◆不合格●由于多种因素影响，致使无效观测数据多于30％；●观测卫星数少于4颗；●单点实时定位解收敛很困难。6.5.1外业观测成果质量评价

外业观测成果的质量评价项目，主要包括：6.5.1外业观测成果质量评价■同步基线解算质量评价■重复观测边检核■同步环闭合差检核■异步环闭合差检核第六章GNSS测量的实施6.5观测成果的外业检核

6.5.1外业观测成果质量评价

6.5.2同步基线解算质量评价6.5.3重复观测边检核6.5.4同步环闭合差检核6.5.5异步环闭合差检核6.5.2同步基线解算质量评价

同步基线（又称同步边）是指接收机设于基线两端，通过多历元同步观测，经平差计算的基线边。

基线解算质量评价指标可分为相对指标、半相对指标、绝对指标。相对指标只是对解算质量的一般性评价，无法准确判定解算质量合格与否；半相对指标（同步环闭合差）可确定质量是否不合格，却无法准确判定质量是否合格；绝对指标（异步环闭合差和重复基线较差）可确切判定质量合格与否。6.5观测成果的外业检核

相对指标有数据剔除率、单位权方差、Ratio值、RDOP值和观测值残差的RMS等。1）数据剔除率

在基线解算时，如果观测值的改正数大于某一个阀值，则认为该观测值含有粗差，需要将其剔除。被剔除观测值的数量与观测值的总数的比值，就是所谓的数据剔除率。数据剔除率从某一方面反映出了GNSS原始观测值的质量。数据剔除率越高，往往说明观测值的质量越差。同一时段观测值的数据剔除率一般应小于10%。6.5.2同步基线解算质量评价

观测值的残差，即各观测值与其平差值之差。残差主要是由观测值的偶然误差和系统误差残余部分的影响而产生的。其中系统误差残余部分的影响与数据处理中所采用的模型密切相关。所以，采用不同的后处理软件，这种系统性误差对上述残差的影响也将不同。

残差分析，主要是试图将观测值中的偶然误差分离出来，并判定其大小；计算同步边平差值的中误差和相对中误差。2）观测值的残差分析6.5.2同步基线解算质量评价2）观测值的残差分析

设观测值的残差为vi（i=1,2,…,n），n为观测值的个数，则分析方法有：①计算残差的一次差和二次差②计算观测值偶然中误差的中误差6.5.2同步基线解算质量评价②计算观测值偶然中误差的中误差一般规定σ应小于1cm。③计算同步边平差值的中误差和相对中误差

同步边每一时段平差值的中误差应小于0.1m，而其相对中误差应不超过相应精度级别的要求。6.5.2同步基线解算质量评价

式中，V为观测值的残差；P为观测值的权阵；f为多余观测值的数量。当观测值的权阵确定时，单位权方差的数值就取决于观测值的残差，总体上看，残差越大，其数值也越大。3）单位权方差单位权方差也被称为参考方差，其定义为：6.5.2同步基线解算质量评价4）Ratio值式中，σ次最小、σ最小分别为基线解算时确定相位模糊度的过程中，由备选模糊度组所得到最小单位权方差和次最小单位权方差。显然，Ratio≥1。Ratio值反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性，这一指标取决于多种因素，既与观测值的质量有关，也与观测条件好坏有关。6.5.2同步基线解算质量评价5）RDOP值

所谓RDOP值指的是在基线解算时待定参数的协因数阵的迹（tr(Q)）的平方根，即：RDOP值的大小与基线位置和卫星在空间中的几何分布及运行轨迹（即观测条件）有关，当基线位置确定后，RDOP值就只与观测条件有关了。

所谓观测条件就是指在观测期间的卫星星座及其变化，卫星数量越多，分布越均匀，同一卫星的位置变化越大，观测条件越好。RDOP值反映了观测期间卫星星座的状态对相对定位的影响，不受观测值质量的影响。6.5.2同步基线解算质量评价6）观测值残差的均方根RMS

式中，V为观测值的残差，n为观测值的总数。

由RMS的定义可知，从整体上看，RMS的大小与残差的大小有着直接的关系，而残差的大小与“观测值”和“计算值”均有关系，而“计算值”的精度与“观测值”的质量和观测条件的好坏等因素有关。RMS是一个内部精度（内符合精度）的指标，RMS小，内符合精度高；RMS大，内符合精度差。当然从上面的分析也可以看出来，RMS与结果质量是有一定关系的，结果质量不好时，RMS会较大，但反过来却不一定成立。在测量中，RMS的大小并不能最终确定成果的质量，可作为参考。6.5.2同步基线解算质量评价第六章GNSS测量的实施6.5观测成果的外业检核

6.5.1外业观测成果质量评价

6.5.2同步基线解算质量评价

6.5.3重复观测边检核6.5.4同步环闭合差检核6.5.5异步环闭合差检核6.5.3重复观测边检核

在GNSS观测网形中，若某一条基线边观测了多个时段，基线解算后得到多个边长结果，这种具有多个独立观测结果的边即为重复观测边（也称复测基线）。对于重复观测边的任意两个时段的结果互差ds，按照《全球定位系统GPS测量规范（GBT18314-2009）》（以下简称“《规范》”）的要求，B级基线外业预处理和C、D、E级GNSS网基线处理，ds均应小于相应等级精度（按平均边长计算）的

倍。对重复边的检核包括2项内容。1）任意两个不同观测时段的互差设式中di、dj为两个不同时段同一基线边的长度，则要求其中,σ为基线测量中误差，单位为毫米(mm)：式中a、b为接收机的标称精度，d为dj和di的平均值。6.5.3重复观测边检核2）重复性检验

《规范》针对A和B级高等级GNSS测量的数据处理，还提出了专门的质量控制指标。A、B级GNSS网基线处理后，应计算基线分量∆X、∆Y和∆Z及边长的重复性，还应对各基线边长、南北分量的重复性进行固定误差和比例误差的直线拟合，作为衡量基线精度的参考指标。6.5.3重复观测边检核重复性的定义为：n为同一基线的总观测时段数；Ci为一个时段所求得的基线某一分量或边长；

为相应于Ci分量的方差；Cm为各时段的加权平均值。6.5.3重复观测边检核B级GNSS网同一基线及其各分量不同时间段间的较差(ds、d∆X、d∆Y、d∆Z)应满足如下要求：式中，同一基线和其分量R值(Rs、R∆X、R∆Y、R∆Z)按公式(6.5.14)计算。6.5.3重复观测边检核第六章GNSS测量的实施6.5观测成果的外业检核

6.5.1外业观测成果质量评价

6.5.2同步基线解算质量评价

6.5.3重复观测边检核

6.5.4同步环闭合差检核6.5.5异步环闭合差检核6.5.4同步环闭合差检核

三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环称为同步环。

由于同步环中各边是不独立的，从理论上来说环闭合差应恒为零。但由于数据处理模型的不完善，或计算各同步基线边时数据取舍的差异，使得这种同步环的闭合差实际上仍可能不为零。这种闭合差的数值一般很小，应不至于对定位的结果产生明显的影响，因此也可把它作为外业成果质量的一种检核标准。B、C、D、E级GNSS网同步环闭合差WC及各坐标分量闭合差(WX、WY、WZ)按下述方法进行检验。式中，∆Xi、∆Yi、∆Zi第i条基线向量的坐标分量。6.5.4同步环闭合差检核根据《规范》规定，要求

式中，n为同步环中的基线边数；WC为同步闭合差的限值；σ为基线测量中误差，单位为毫米(mm)，按式（6.5.13）以环中的平均基线长度计算。6.5.4同步环闭合差检核

例如，对于四站以上的多边形同步环，可以产生大量同步闭合环，在处理完各边观测值后，应检查一切可能的环闭合差。以右图为例，A、B、C、D四站应检核：①AB-BC-CA；②AC-CD-DA；③AB-BD-DA；④BC-CD-DB；⑤AB-BC-CD-DA；⑥AB-BD-DC-CA；⑦AD-DB-BC-CA。6.5.4同步环闭合差检核◆同步环闭合差检核示例

右图为某一小型GPS控制网，采用三台标称精度为5mm+5×Dppm的接收机观测了三个时段，观测计划和基线解算结果见表1。试通过计算说明第二时段的同步环是否合格？6.5.4同步环闭合差检核1）计算同步环坐标分量的闭合差和环闭合差解：式中，(△Xi,△Yi,△Zi)为第i条基线向量的坐标差分量。6.5.4同步环闭合差检核2）计算测边中误差（1）计算基线边长（2）计算闭合环平均边长6.5.4同步环闭合差检核（3）计算测边中误差3）计算闭合差限差6.5.4同步环闭合差检核4）判定是否合格要求：所以，该同步环不合格！但实际上，6.5.4同步环闭合差检核第六章GNSS测量的实施6.5观测成果的外业检核

6.5.1外业观测成果质量评价

6.5.2同步基线解算质量评价

6.5.3重复观测边检核

6.5.4同步环闭合差检核

6.5.5异步环闭合差检核6.5.5异步环闭合差检核在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。理论上绕环线一周各基线向量坐标分量的代数和应为零，但由于各种测量误差，以及数据处理的模型误差等因素的综合影响，致使该闭合差一般均不为零，这样就得到了异步环闭合差。对于不同等级的GNSS网来说，异步环闭合差的要求不同。异步环闭合差的检核方法与同步环相似，但限差要求不同。B、C、D、E级GNSS网异步环闭合差Ws及各坐标分量闭合差(WX、WY、WZ)按下述方法进行检验。式中，∆Xi、∆Yi、∆Zi第i条基线向量的坐标分量。6.5.5异步环闭合差检核根据《规范》规定，应满足

式中，n为异步环中的基线边数；WS为异步闭合差的限值；σ为基线测量中误差，单位为毫米(mm)，按式（6.5.13）以环中的平均基线长度计算。6.5.5异步环闭合差检核

对于B级GNSS网，基线处理结束后，其独立闭合环或附合路线的坐标分量闭合差(WX、WY、WZ)还应满足下式的要求：6.5.5异步环闭合差检核其中：式(6.5.21)中r为环线中的基线数，

为环线中第i条基线C分量的方差。环线全长闭合差应满足式(6.5.22)～式(6.5.25)的要求：6.5.5异步环闭合差检核式中，Dbi——为环线中第i条基线方差-协方差阵。6.5.5异步环闭合差检核

对于某一GNSS网，对经过检核超限的基线在充分分析基础上，进行野外返工观测，基线返工应注意如下几个问题:

①无论何种原因造成一个控制点不能与两条合格独立基线相联结，则在该点上应补测或重测不少于一条独立基线。

②可以舍弃在复测基线边长较差、同步环闭合差、独立环闭合差检验中超限的基线，但必须保证舍弃基线后的独立环所含基线数,不得超过下表的规定；否则，应重测该基线或者有关的同步图形。6.5.5异步环闭合差检核