GPS控制測量技術(shù)設(shè)計書

1、元江縣gps控制測量技術(shù)設(shè)計書一、 任務(wù)概述1.本次gps控制測量任務(wù)和作業(yè)內(nèi)容是位于玉溪市元江縣境內(nèi)，為配合元江縣的城市總體規(guī)劃，需要在元江縣測繪大比例尺地形圖。需要在元江縣城20km2的測區(qū)范圍內(nèi)建立d級gps網(wǎng)。2.測區(qū)概況 元江哈尼族彝族傣族自治縣，位于云南省中南部，地處元江中上游，介于北緯2319至2355，東經(jīng)10139至10222之間。東與石屏縣接壤，南與紅河縣相連，西與墨江縣毗鄰，北緊靠新平縣?？h人民政府駐澧江鎮(zhèn)，距玉溪市所在地130公里，距省會昆明210公里。3.測區(qū)范圍 測區(qū)地理坐標(biāo)為東徑10139，北緯2319至2355。 測區(qū)位置及面積x:718.0km724.0km；

2、 y: 20483995.60062.5km。施測范圍呈不規(guī)則形狀，范圍面積約22.0km2。4.測量技術(shù)設(shè)計依據(jù)（1）ch 2001-92全球定位系統(tǒng)（gps）測量規(guī)范（2）cjj 73-97全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程（3）ch 1002-95測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定（4）ch 1003-95測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)（5）cjj 8-85城市測量規(guī)范5.測區(qū)已有資料成果情況測區(qū)現(xiàn)有資料較少，沒有可利用的成果圖以及地藉圖。二、 gps控制網(wǎng)設(shè)計方案1.技術(shù)要求與布網(wǎng)原則根據(jù)中華人民共和國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程和燕郊經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的具體情況，確定該測區(qū)可建立d級gps網(wǎng)，gps網(wǎng)中相

3、鄰點之間的距離滿足下表要求 根據(jù)規(guī)程規(guī)范，d級gps網(wǎng)的精度要求如下表：項目 技術(shù)要求平均邊長(km) 510固定誤差a(mm) 10比例誤差b(mm) 10最弱邊相對中誤差 1/45000 在實際布網(wǎng)設(shè)計時遵循以下幾個原則： gps網(wǎng)一般應(yīng)采用獨立觀測邊構(gòu)成閉合圖形，如三角形、多邊形或附合線路，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。 gps網(wǎng)作為測量控制網(wǎng)，其相鄰點間基線向量的精度，應(yīng)分布均勻。 gps網(wǎng)點應(yīng)盡量與原有地面控制點相結(jié)合。重合點一般不少于3個（不足時應(yīng)聯(lián)測），且在網(wǎng)中分布均勻，以可靠地確定gps網(wǎng)與地面之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。 gps網(wǎng)點應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點重合，而非重合點，一般應(yīng)根據(jù)要求以水準(zhǔn)測

4、量（或相當(dāng)精度的測量方法）進行聯(lián)測，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測點。 為了便于gps的測量觀測和水準(zhǔn)聯(lián)測，減少多路徑影響，gps網(wǎng)點一般應(yīng)設(shè)在視野開闊和交通便利的地方。 為了便于用經(jīng)典方法聯(lián)測或擴展，可在gps網(wǎng)點附近布設(shè)一通視良好的方位點以建立聯(lián)測方向，方向點與觀測站距離一般應(yīng)大于300米。2.gps網(wǎng)型網(wǎng)型方案設(shè)計 gps網(wǎng)的圖形布設(shè)通常有點連式、邊連式、網(wǎng)連式及邊點混合連接、三角鎖連接、導(dǎo)線網(wǎng)連接、星形連接等幾種基本方式。本次主要采用邊連接式，每次用至少三臺接收機，組成gps網(wǎng)，能保證網(wǎng)的幾何強度，提高網(wǎng)的可靠指標(biāo)。1、選點與埋標(biāo)選點由于gps測量觀測站之間不一定要求相互通視,而且網(wǎng)的

5、圖形結(jié)構(gòu)也比較靈活,所以選點工作比常規(guī)控制測量的選點要簡便。但由于點位的選擇對于保證觀測工作的順利進行和保證測量結(jié)果的可靠性有著重要的意義,所以選點工作還應(yīng)遵守以下原則: 應(yīng)設(shè)在易于安裝接受設(shè)備、視野開闊的較高點上; 目標(biāo)要顯著,視場周圍15?以上不應(yīng)有障礙物,以減小gps信號被遮擋或被障礙物吸收; 應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源(如電臺、微波站等),其距離不小于200m;遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道,其距離不得小于50m。以避免電磁場對gps信號的干擾; 附近不應(yīng)有大面積水域或不應(yīng)有強烈干擾衛(wèi)星信號接受的物體,以減弱多路徑效應(yīng)的影響; 應(yīng)選在交通方便,有利于其他觀測手段擴展與聯(lián)測的地方;

6、 基礎(chǔ)穩(wěn)定,易于點的保存; 人員應(yīng)按技術(shù)設(shè)計進行踏勘;在實地按要求選定點位。當(dāng)利用舊點時,應(yīng)對舊點的穩(wěn)定性、完好性,以及覘標(biāo)是否安全、可用性進行檢查,符合要求方可利用。標(biāo)志埋設(shè)gps點應(yīng)埋設(shè)具有中心標(biāo)志的標(biāo)石，以精確確定點位，點的標(biāo)石和標(biāo)志必須穩(wěn)定、堅固長久保存和利用。每個點位標(biāo)石埋設(shè)結(jié)束后，應(yīng)按下表填寫點的記錄, 并提交以下資料： (1)點的記錄。 (2)gps網(wǎng)的選點網(wǎng)圖。 (3)土地占用批準(zhǔn)文件與測量標(biāo)志委托保管書。 (4)選點與埋石工作技術(shù)總結(jié)。2.作業(yè)原則與要求gps外業(yè)工作一方面，要有較多的多余觀測，以提高觀測成果的精度和可靠性，另一方面，還要考慮各待測點的點位精度的均勻性和各觀測

7、時段的獨立性。因此，gps外業(yè)工作的原則是： gps網(wǎng)中各待測點的設(shè)站次數(shù)應(yīng)相同； 優(yōu)先測量點間距離較近的點，同時沿最短距離欠站； 應(yīng)該聯(lián)測相距較遠(yuǎn)的高等級已知點； gps網(wǎng)中各待測點每次重復(fù)設(shè)站都使用不同的接受機。 確定觀測時段時，需要分析最新的星歷預(yù)報并與實地結(jié)合的原理選定，選擇合適的pdop值以保證觀測精度，確保工作順利進行，減少作業(yè)返工量。各級gps外業(yè)測量均有技術(shù)要求，本次控制測量采用d級gps網(wǎng),按照規(guī)程規(guī)范，其基本技術(shù)要求按下表中相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行：四等gps相對定位測量的主要技術(shù)規(guī)定同時觀測有效衛(wèi)星數(shù) 4衛(wèi)星截止高度角 15?有效觀測衛(wèi)星總數(shù) 4觀測時間段 1.6觀測時段長度/min

8、 10數(shù)據(jù)采樣間隔 515時段中任一衛(wèi)星有效觀測時間/min 3點位幾何圖形強度因子/pdop 83.gps觀測及數(shù)據(jù)記錄天線安置完成后，在離開天線適當(dāng)位置的地面上安放gps接收機，接通接收機與電源、天線、控制器的連接電纜，即可啟動接收機進行觀測。 接收機鎖定衛(wèi)星并開始記錄數(shù)據(jù)后，觀測員可按照儀器隨機提供的操作手冊進行輸入和查詢操作。 通常來說，在外業(yè)觀測工作中，儀器操作人員應(yīng)注意以下事項： 當(dāng)確認(rèn)外接電源電纜及天線等各項連接完全無誤后，方可接通電源，啟動接收機。 開機后接收機有關(guān)指示顯示正常并通過自檢后，方能輸入有關(guān)測站和時段控制信息。 接收機在開始記錄數(shù)據(jù)后，應(yīng)注意查看有關(guān)觀測衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)

9、星號、相位測量殘差、實時定位結(jié)果及其變化、存儲介質(zhì)記錄等情況。 一個時段觀測過程中，不允許進行以下操作：關(guān)閉又重新啟動；進行自測試(發(fā)現(xiàn)故障除外)；改變衛(wèi)星高度角；改變天線位置；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；按動關(guān)閉文件和刪除文件等功能鍵。 每一觀測時段中，氣象元素一般應(yīng)在始、中、末各觀測記錄一次，當(dāng)時段較長時可適當(dāng)增加觀測次數(shù)。 在觀測過程中要特別注意供電情況，除在出測前認(rèn)真檢查電池容量是否充足外，作業(yè)中觀測人員不要遠(yuǎn)離接收機，聽到儀器的低電壓報警要及時予以處理，否則可能會造成儀器內(nèi)部數(shù)據(jù)的破壞或丟失。對觀測時段較長的觀測工作，建議盡量采用太陽能電池板或汽車電瓶進行供電。 儀器高一定要按規(guī)定始、末各量測

10、一次，并及時輸入儀器及記入測量手簿之中。 接收機在觀測過程中不要靠近接收機使用對講機；雷雨季節(jié)架設(shè)天線要防止雷擊，雷雨過境時應(yīng)關(guān)機停測，并卸下天線。 觀測站的全部預(yù)定作業(yè)項目，經(jīng)檢查均已按規(guī)定完成，且記錄與資料完整無誤后方可遷站。 觀測過程中要隨時查看儀器內(nèi)存或硬盤容量，每日觀測結(jié)束后，應(yīng)及時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計算機硬、軟盤上，確保觀測數(shù)據(jù)不丟失。四、數(shù)據(jù)處理方案1.數(shù)據(jù)預(yù)處理為了獲得gps觀測基線向量并對觀測成果進行質(zhì)量檢核，首先要進行g(shù)ps數(shù)據(jù)的預(yù)處理，根據(jù)預(yù)處理結(jié)果對觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行分析并做出評價，以確保觀測成果和定位結(jié)果的預(yù)期精度。gps網(wǎng)數(shù)據(jù)處理分基線向量解算和網(wǎng)平差兩個階段。各階段數(shù)據(jù)

11、處理軟件均采用隨機所帶軟件。處理的主要內(nèi)容有：gps衛(wèi)星軌道方程的標(biāo)準(zhǔn)化、時鐘多項式的擬合和標(biāo)準(zhǔn)化。 2.基線解算及gps網(wǎng)平差 基線解算 基線數(shù)據(jù)解算采用隨機軟件包gpps（ver 5.2）或s olution(ver 2.1)軟件求解，基線解算采用消電離層的雙差浮點解或加點離層改正的雙差整數(shù)解（固定解），其主要技術(shù)參數(shù)如下：衛(wèi)星截止高度角150電離層模型為：standard模型對流層模型為hopfiled或computed模型。星歷為廣播星歷或精密星歷采用l1頻率或l1l2兩個頻率 gps網(wǎng)平差 gps網(wǎng)的平差計算應(yīng)用solution2.6軟件在wgs-84空間直角坐標(biāo)系下 進行三維無約束平差，以檢查本次gps網(wǎng)的內(nèi)符合精度。同時為將wgs-84坐標(biāo)系 下的gps基線觀測值投影到高斯平面上，并轉(zhuǎn)換到 1980西安坐標(biāo)系或1954北京坐標(biāo)系中（或地方獨立坐標(biāo)系），采用gpsadj（ver 2.0）軟件包或solution(ver 2.1)軟件包進行二維約束平差。五、提交的成果資料gp