GPS测量数据处理-空间定位与导航工程研究所-武汉大学.ppt

GPS测量与数据处理 第三章 GPS测量的技术设计 本章内容 概述 GPS网的精度和密度设计 GPS网的基准设计 GPS网的布网形式 GPS网的图形设计 GPS网的设计准则 GPS网的设计指标 技术设计书的编写 1. 概述 1.1 技术设计及其作用 技术设计的内涵 技术设计 依据：GPS网的用途及用户的要求，GPS测量规范（规程）， 内容：基准、精度、密度、网形及作业纲要（如观测的时段数、每个时段的长度、采样间隔、截止高度角、接收机的类型及数量、数据处理的方案）的具体规定和要求。 技术设计的作用 提供了建立GPS网的技术准则， 项目实施及成果检查验收时的技术依据 技术设计的过程 确定设计的技术依据 进行技术设计 精度设计 密度设计 基准设计 图形（结构）设计 1.2 技术设计的依据 技术依据 测量任务书或测量合同书 GPS测量规范及规程 其他规范及规程 GPS测量规范及规程① 现有规范、规程 全球定位系统（GPS）测量规范，GB/T 18314-2009 国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会，2009年。 全球定位系统（GPS）测量规范，GB/T18314-2001，国家质量技术监督局，国家标准，2001 全球定位系统（GPS）测量规范，CH2001-92，国家测绘局，1992 全球定位系统（GPS ）测量型接收机检定规程 ，国家测绘局， CH8016-1995 全球定位系统城市测量技术规程，CJJ 73-97，建设部，行业标准，1997 … GPS测量规范及规程② GPS测量规范及规程③ 规范的内容 – 国家测量规范的内容 GPS测量规范及规程③ 规范的内容 – 城市测量技术规程 其他规范及规程 若暂无与工程相对应的GPS规范时，可参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GPS规范 测量任务书或测量合同书 测量任务书与合同书 测量任务书 测量单位的上级事业性单位主管部门下达的具有强制性约束力的文件。 常用于下达计划指令性任务。 测量合同书 由业主方（或上级主管部门）与测量实施单位所签订的合同，具有法律效力。 市场经济条件下广泛采用的一种形式。 测量任务书和合同书的作用 测量单位必须按照规定的项目目的、用途、范围、精度、密度等进行施测，按时提交合格的成果及相关资料。 上级主管部门及业主方也应按规定及时拨（支）付作业费用，在资料、场地、生活方面给予必要的协助和照顾。 技术设计必须保证所规定的各项技术指标均能得以满足，并在时间和进度安排上留有余地。 与甲方的关系 积极了解甲方要求 网的用途及质量要求 积极与甲方进行沟通 成果内容及形式 质检指标 2. 精度和密度设计 GPS测量的等级① 我国GPS测量规范（ GB/T 18314-2009 ）所规定的网的等级 GPS测量的等级② 我国城市测量规程（CJJ 73-97 ）所规定的网的等级 各级GPS测量的精度及密度要求 精度和密度设计的原则 精度设计的原则 满足合同或任务书要求 满足规范要求 满足应用要求 密度设计的原则 根据工程项目的需要，而非网的规模大小或边长的长短 3. GPS网的基准设计 GPS网基准设计的内涵 GPS网基准设计 指定GPS网所采用的坐标参照系（基准） 确定所采用的起算数据 GPS网的基准 位置基准 尺度基准 方位基准 坐标参照系设计 设计方法：根据布网的目的用途 城市控制网或工矿企业的独立控制网，起算点的坐标采用上述坐标系中的坐标。 全球性的或区域性的地球动力学研究时，通常采用ITRF坐标。 位置基准设计① 决定位置基准的因素 网中“起算点”坐标 平差方法 确定位置基准的方法 选取网中一个点的坐标并加以固定或给以适当的权（最小约束平差）。 网中各点坐标均不固定，通过自由网伪逆平差或拟稳平差来确定网的位置基准 。 在网中选取若干个点的坐标并加以固定或给以适当的权（约束平差）。 位置基准设计② 独立网和附和网 独立网 采用最小约束平差、自由网伪逆平差或拟稳平差时，网平差中仅引入了位置基准，无多余约束条件，对网的定向和尺度无影响。 附合网 采用约束平差时，起算数据多于必要的起算数据数，在确定网位置基准的同时也会对网的方向和尺度产生影响。 尺度基准设计 决定尺度基准的因素 GPS网中的基线 地面测距边 已知点间的固定边 GPS基线向量 确定尺度基准的方法 新建控制网：可直接由GPS基线向量提供尺度基准，即采用独立网或固定一点一方位进行平差的形式，这样可以充分利用GPS技术的高精度特性。 旧控制网加密或改造：采用附合网形式，已知点间的边长成为尺度基准。 涉及特殊投影面（投影面非参考椭球面）的网：若在指定投影面上没有足够数量控制点，则可以引入地面高精度测距边作为尺度基准。 方位基准设计 决定方位基准的因素 网中的起始方位角 G