GPS控制网解决方案及数据处理.doc

《GPS定位导航》试验报告 试验名称： GPS控制网解决方案 姓 名： 苗小利 2011年11月 GPS控制网解决方案全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是美国从20世纪70年代开始研制的用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统，历时20年，耗资200多亿美元，分三阶段研制，陆续投入使用，并于1994年全面建成。GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和必威体育官网网址性。因此，GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了应用，并在军事、交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到广泛应用。在现代测量中，利用GPS进行控制测量，布设GPS网，是一种常见的手段。本方案是为你设计的一个完整的GPS控制网的解决方案。GPS测量与常规测量类似，在实际工作中也可划分为方案设计，外业实施和内业数据处理三个阶段。对于技术支持人员来说，我们关注的重点是外业实施和内业数据处理这两个阶段，因为方案设计通常情况下都是由客户自己来设计完成，我们要做的是保证客户所测量出来的精度是有效数据，且误差在限差范围内。一 方案设计方案设计主要包括技术设计，图形设计和注意事项。1.技术设计GPS测量的技术设计是进行GPS测量的最基本的工作，它是依据国家有关规范及GPS网的用途、用户的要求等对测量工作的网形、精度和密度等具体设计。（1）设计依据GPS控制网的设计依据是GPS测量规范和测量任务书。GPS目前的测量规范有：2001年国家质量技术监督局发布的《全球定位系统（GPS）测量规范》1998年建设部发布的行业标准《全球定位系统城市测量技术规范》各部委根据本部门GPS工作的实际情况制定的其他GPS测量规范。测量任务书是测量施工单位上级主管部门或合同的甲方下达的技术要求文件，这种技术文件是指令性的，它规定了测量任务的范围、目的精度等要求。（2）精度要求表一GPS测量精度分级（一）等级 (mm) b(ppm.D) 最弱边相对中误差 二 9 ≦10 ≦2 1/12万 三 5 ≦10 ≦5 1/8万 四 2 ≦10 ≦10 1/1.5万 一级 1 ≦10 ≦10 1/2万 二级 1 ≦15 ≦20 1/1万 注：当边长小于200m时，以边长中误差小于20mm来衡量。表二GPS测量精度分级（二） 等级 主要用途 固定误差a（mm） 比例误差b（ppm.D） AA 全球性的地球动力学研究，地形形变测量和精度定轨 ≦3 ≦0.01 A 区域性的地球动力学研究和地壳形变测量 ≦5 ≦0.1 B 局部形变监测和各种精密工程测量 ≦8 ≦1 C 大、中城市及工程测量基本控制网 ≦10 ≦5 D、E 中、小城市及测图、物探，建筑施工等控制测量 ≦10 ≦10－20 GPS网的精度指标，通常是以网中相邻点之间的距离误差来表示的网中相邻点间的距离中误差(mm)；固定误差(mm)；比例误差(ppm)；相邻点间的距离(km)（3）密度指标各种不同的任务要求和服务对象，对GPS点的分布要求也不同。表三GPS网中相邻点间距离? ??单位：km级别项目 AA A B C D E 相邻点最小距 300 100 15 5 2 1 相邻点最大距 2000 1000 250 40 15 10 相邻点平均距 1000 300 70 15－10 10－5 5－测区内没有相关的地图资料，可以从google earth上下载米级精度的影像图作为我们已有的资料，在此基础上进行控制网的设计等工作。2图形设计GPS网的图形设计主要取决于用户的要求、经费、时间、人力和仪器等条件。根据用途的不同，GPS网的图形可设计为点连式，边连式、网连式和边点混连四种。（1）点连式点连式是指相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接。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，多是和边连式一起使用。（2）边连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。这种布网方式在网点数较少，对于精度要求较高的情况下，如水库施工测量，高等级的城区控制网测量等，都可以采用这种布网方式。（3）网连式网连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。这种布图方法的几何强度和可靠性指标相当高，但花费的经费和时间较多，一般仅用于高精度的控制测量，在一般的测量工作中不建议采用。（4）边点