GPS测量实施与设计.ppt

第八章 GPS测量的设计与实施 (1) GPS测量的技术设计 ；(2)外业准备及技术设计书；(3)作业模式；(4)外业实施 ； (5)技术总结和上交资料 GPS测量的步骤: 测前准备——项目立项、技术设计、实地踏勘、设备检定、资料收集整理，人员组织； 数据采集——使用GPS接收机在野外观测GPS卫星，接收GPS卫星发送的导航定位信号和采集测站信息； 数据处理——将外业观测得到的数据进行平差计算，以求得待测地面点的坐标及其精度评定。 GPS测量的过程——测前、测中、测后 测前 工程项目的提出 测区位置及其范围 提交成果的内容 用途和精度等级 点位分布及点数 时限要求 投资经费 技术设计 测绘资料的搜集与整理 仪器的检验 第一节 GPS网技术设计 技术设计的目的： 确定GPS测量的精度指标（等级, 仪器, 观测时段, 边长） GPS测量的基准设计（已知条件，坐标转换） 确定GPS网布设方案（点位选择，图形的选择） 技术设计的依据 ：测量规范(规程) +测量任务书 技术设计的内容： 精度和密度设计 基准设计 图形设计 一、设计依据（ 测量规范/规程 + GPS测量任务书 ） GPS测量规范(规程) 《全球定位系统(GPS)测量规范》，1992年国家测绘局发布的测绘行业标淮； 《全球定位系统城市测量技术规程》； 1998年建设部发布的行业标准； 各部委根据本部门GPS工作的实际情况制定的其它GPS测量规程或细则。 GPS 测量任务书 （测量合同） 二、GPS测量技术设计的内容 (1) 国家GPS测量精度分级 (01年规范) (2) 城市或工程GPS控制网精度分级 各等级GPS相邻点间弦长精度用下式表示： 式中： ? —GPS基线向量的弦长中误差(mm)， a —GPS接收机标称精度中的固定误差 (mm) b —GPS接收机标称精度中的比例误差系数 (ppm.D) d —GPS网中相邻点问的距离(km)。 (3) GPS网点密度标准 2. GPS网的基准设计 GPS网：由GPS基线向量构成。“网”的作用: (1)应用上，将多个点统一到同一基准下；(2)质量控制上，提供进行质量控制的检核条件，以评定测量精度。 (2) GPS网的基准设计应考虑的问题： GPS点的个数：大中城市GPS控制网应与附近国家控制点联测3个以上。小城市或工程控制可以联测2~3个点。 GPS点的分布：均匀，距离远，以减少尺度比误差影响，并尽量构成长边图形。 联测高程点：联测的高程点需均匀分布于网中，对丘陵或山区联测高程点应按高程拟合曲面的要求进行布设。具体联测宜采用不低于四等水难或与其精度相等的方法进行。 了解投影参数和椭球参数，以使得GPS坐标系统与过去坐标系统尽量保持一致。 基准可靠性与可用性检核。 例：E级GPS控制网 3. GPS网的图形设计 (1) GPS网的基本概念 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; 同步观测：两台及以上接收机同时对同一组卫星进行观测; 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; 独立观测环：由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环; 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; 独立基线：对于N台GPS接收机构成的同步观测环，有J条同步观测基线，其中独立基线数为N-1; 非独立基线：除独立基线外的其它基线 。 (2) 网特征条件 （3）GPS网同步图形构成及独立边的选择 同步基线数(一个时段的GPS基线数)： J = N ?(N-1)/2，其中N-1条独立边。 N≥3时，同步闭合环最少个数：T=J-(N-1)=(N-1)(N-2)/2 独立边 （4）GPS网图形设计 ---布网形式 A. 点连式 B. 边连式 C. 网连式 D. 边点混合式 E. 导线网连式 F. 星形网连式 A. 规范规定： AA，A，B级GPS网应布设成连续网，除边缘点外，每点的连接点数应不少于3点； C、D、E级GPS网可布设成多边形或附合路线： B. 一般原则： 网中不存在自由基线； 网中的闭合条件中基线数不可过多； 应遵循每点至少独立设站观测两次； 第二节 GPS观测纲要（技术设计书） 一、设计依据： 网点分布 精度要求 接收机数 星座 作业条件 第三节 GPS测量作业模式 静态定位模式 快速静态定位模式 准动态定位模式 往返式重复设站模式 动态测量作业模式 一、GPS静态相对定位模式 作业方法：两台以上接收机分别置于数条基线两端，同步观测 ? 4颗卫星30~60min。 特