《GPS原理及应用》GPS网设计与外业施测-教学课件（非AI生成）.ppt

GPS应用系列之一

GPS小区域控制和测图RTK数字测图GPS控制网设计基于GPS的小区域数字测图应用：数字平面图和数字高程模型DEM步骤：GPS定位数据采集；属性数据采集；数据处理（坐标转换）；GPS高程数据处理；展绘(插值)；在测量中常用的高程系统有大地高系统、正高系统和正常高系统。大地高系统是以参考椭球面为基准面的高程系统。某点的大地高是该点到通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离。大地高也称为椭球高，大地高一般用符号H表示。大地高是一个纯几何量，不具有物理意义，同一个点，在不同的基准下，具有不同的大地高。GPS高程系统正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。某点的正高是该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离，正高用符号Hɡ。正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。某点的正常高是该点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点之间的距离，正常高用HY，我国采用似大地水准面。大地水准面差距，即大地水准面到参考椭球面的距离，记为hghg=H–Hg高程异常，即似大地水准面到参考椭球面的距离，记为ξξ=H-HY高程系统GPS控制网设计

布设GPS网的目的

1.提高GPS测量结果的精度和可靠性

2.进行坐标系统的转换

2）精度设计???精度设计的目的就是为GPS网确定合理的精度等级。精度等级过低将影响网的精度和今后的使用，精度等级过高将提高观测的成本。???国家GPS测量规范（2001）GPS控制网的基准设计包括位置基准、方位基准和尺度基准。方位基准：一般由给定的起算方位角值确定。尺度基准：一般由地面的电磁波测距确定。位置基准:通过由给定起算点坐标确定。（1）为求定GPS点在国家或地方坐标系中的坐标，应联测地方控制地方点，用以坐标变换。当测区有旧的地面控制点成果时，应既考虑充分利用旧资料，又要使新建的高精度GPS控制网不受旧资料精度较低的影响。为此，应将新的GPS网与旧控制点进行联测，联测点一般不应少于3个。用联测的公共点的两套坐标值求解坐标转换参数。6.1.3GPS网的基准设计1.什么叫基准设计？即明确GPS成果所采用的坐标系统和起算数据。（2）GPS网的坐标系统尽量应与测区过去采用的坐标系统一致，一般应了解以下几个参数：l：所采用的参考椭球体，一般是以国家坐标系的参考椭球为基础；2：坐标系的中央子午线的经度值；3：纵、横坐标的加常数；4：坐标系的投影面高程及测区平均高程异常值；5：起算点的坐标。实际工作中，有时难以找到说明以上参数的资料，此时，也可以通过分析计算的方法处理。（3）GPS测量成果中高程是大地高系统高程，为了得到GPS点的正常高，应使一定数量的GPS点与水准点重合，或者对部分GPS点联测水准，以便进行高程转换。联测的高程点需均匀的分布于网中，对丘陵或山区高程点应按照高程拟合曲面的要求进行布设。（4）要求GPS点的WGS84坐标，同样要联测具有WGS84坐标的高级GPS点。（5）联测的公共点最好位于GPS网的外围和中心均匀分布。§6.2GPS测量外业准备及技术设计书编写外业观测计划的拟定观测工作是GPS测量的主耍外业工作。观测开始之前，外业观测计划的拟定对于顺利完成数据采集任务，保证测量精度度．提高工作效益都是极为重要的。依据（1）GPS网规模的大小。（2）点位精度及密度的要求。（3）GPS卫星星座分布的几何图形强度。（4）参加作业的GPS接收机类型数量。（5）测区交通、通讯及后勤保障。观测计划的主要内容(1)编制GPS卫星的可见性预报图；在高度角＞15度的限制下，输入测区中心某一测站的概略坐标，输入日期和时间．应使用不超过20天的星历文件，即可编制GPS卫星的可见性预报图。（2）卫星的几何图形强度；在GPS定位中，所测卫星与观测站所组成的几何图形，其强度因子可用空问位置因子（PDOP）来代表，无论是绝对定位还是相对定位，PDOP值不应大于6。（3）选择最佳的观测时段：卫星＞4颗且分布均匀，PDOP值小于6的时段就是最佳时段。（4）观测区域设计与划分：当GPS网的点数较多，网的规模较大．而参加观测的接收机数量有限，交通和通讯不便时，可实行分区观测。为了增强网的整体性提高网的精度．相邻分区应设置公共观测点，且公