注冊測繪師GPS課件(斑點牛)

6月10日注冊測繪師考試GNSS綜合講稿中國注冊測繪師論壇斑點牛每周三YY語音頻道6月10日注冊測繪師考試GNSS綜合講稿中國注冊測繪師論壇1目錄一，GPS網(wǎng)設計——3二，GPS測量實施——13三，GNSS控制網(wǎng)指標——28四，數(shù)據(jù)處理——30五，質量評定——36六，成果整理——52七，規(guī)范內容——54八，GPS原理——59九，COSS相關——77十，結束——89目錄一，GPS網(wǎng)設計——32GPS網(wǎng)設計--基本概念1。觀測時段：從開始到結束連續(xù)觀測的時間段。2。同步觀測：兩臺或兩臺以上接收機對相同衛(wèi)星觀測。3。同步觀測環(huán)：三臺以上接收機同步觀測基線構成~。4。獨立觀測環(huán)：由獨立觀測所獲得的基線向量構成的閉合環(huán)，簡稱獨立環(huán)。5。獨立基線：N臺接收機同步J條基線中的N-1條基線。6。異步觀測環(huán)：有非同步或獨立基線構成的閉合環(huán)。7。非獨立基線：除獨立基線外的其他叫非獨立基線，總基線數(shù)與獨立基線之差為非獨立基線數(shù)。GPS網(wǎng)設計--基本概念3GNSS基線計算及高程聯(lián)測要求基線計算：S=n*m/NGPS網(wǎng)特征條件參數(shù)GPS網(wǎng)特征條件計算公式總基線數(shù)（同步邊）B總=S·N·（N-1）/2必要基線數(shù)

B必=n-1獨立基線數(shù)

B獨=S·（N-1）多余基線數(shù)

B多=B獨-B必=S·（N-1）-（n-1）（S測段數(shù)，n待定點數(shù)，m每點設站數(shù)，N接收機臺數(shù)）聯(lián)測高程要求：

A、B級應逐點聯(lián)測高程，C級根據(jù)區(qū)域似大地水準面精化要求聯(lián)測高程，D、E級可依具體情況聯(lián)測高程。GNSS基線計算及高程聯(lián)測要求基線計算：4由N臺GPS接收機構成的同步圖形中一個時段包含的基線數(shù)為：J＝N*(N－1)/2；但其中僅有N－1條是獨立邊，其余為非獨立邊。當同步觀測的GPS接收機數(shù)N＞3時，同步環(huán)T的最少個數(shù)應為：T＝J－(N－1)＝(N－1)(N－2)／2n個點的GPS網(wǎng)需要T個同步環(huán)來完成觀測，公式如下：點連式：T=INT[（n-N）/(N-1)]+1邊連式：T=INT[（n-N）/(N-2)]+1由N臺GPS接收機構成的同步圖形中一個時段包含的基線數(shù)為：5GPS控制網(wǎng)布設的問題就是怎樣將各同步環(huán)有機地連成一個整體，構成一定數(shù)量的同步觀測環(huán)和異步觀測環(huán)，也可采用線路形式，以較好地滿足精度、可靠性、經(jīng)費和后勤等限制條件。GPS網(wǎng)觀測時不要求點間通視，網(wǎng)形設計靈活。根據(jù)不同的用途和不同的精度要求，GPS網(wǎng)的布設通常有四種方式：星形，點連式、邊連式和混合式。點連式—相鄰同步圖形間僅有一個公共點連接。邊連式—同步圖形之間由一條公共基線連接。網(wǎng)連式—相鄰同步圖形間有兩個以上公共點?；旌线B接形式—既有點連接又有邊連接(理想)?；蛐切芜B接、附合導線連接、三角鎖形連接等。GPS控制網(wǎng)布設的問題就是怎樣將各同步環(huán)有機地連成一個整體，6星形網(wǎng)特點：幾何圖形簡單，只需兩臺GPS接收機，是一種快速定位作業(yè)方式，但是，由于基線間不構成任何同步閉合圖形因此抗粗差的能力差，一般適用于精度較低的工程測量。

兩臺接收機同步觀測中，一臺接收機A固定不動，另一臺接收機B在A周圍的一些點上進行相對定位。如右圖。星形網(wǎng)兩臺接收機同步觀測中，一臺接收機A固定不動，另一臺7點連式相鄰同步圖形之間只有一個公共點連接。這種布網(wǎng)方式幾何強度較弱，抗粗差能力較差，一般可以加測幾個時段以增強網(wǎng)的異步圖形閉合條件的個數(shù)。點連式8邊連式相鄰同步圖形由一條公共基線連接。這種布網(wǎng)方式幾何強度較高，抗粗差能力較強，有較多的復測邊和非同步圖形閉合條件，在相同的儀器個數(shù)的條件下，觀測時段將比點連接方式大大增加。邊連式9混連式該方式是把點連式和邊連式有機地結合在一起，這種方式既可以提高網(wǎng)的幾何強度和可靠性指標，有減少了外業(yè)工作量，式一種較為理想的布網(wǎng)方法?；爝B式10三角鎖形連接GPS網(wǎng)形11條基線，5個異步環(huán)12條基線，2條重復邊三角鎖形連接GPS網(wǎng)形11條基線，5個異步環(huán)12條基線，2條11導線網(wǎng)式連接GPS網(wǎng)形布設在高級已知點之間的GPS點構成附合導線網(wǎng)式的GPS網(wǎng)。已知點可以是高級GPS點，也可以是高級國家點或地方點。導線網(wǎng)式連接GPS網(wǎng)形布設在高級已知點之間的GPS點構成附合12GPS測量實施GPS網(wǎng)相鄰同步圖形之間的連接一般采用邊、點混合連接方式；網(wǎng)中閉合條件中基線個數(shù)不可過多。每個點獨立設站觀測次數(shù)總和除以總點數(shù)，即“重復設站點數(shù)”一般應在1.6以上（點連接時一般達不到）；GPS測量實施GPS網(wǎng)相鄰同步圖形之間的連接一般采用邊、點混1314（1）按工作原理分：碼相關型接收機平方型接收機混合型接收機（2）按信號通道的類型分：多通道接收機序貫通道接收機多路復用通道接收機接收機的分類（3）根據(jù)接收信號的頻率分：單頻接收機（L1）雙頻接收機（L1+L2）（4）根據(jù)接收機的用途分：導航型測量型授時型14（1）按工作原理分：接收機的分類（3）根據(jù)接收信號的頻率14接收機的檢驗

接收機全面檢驗的內容，包括一般性檢視、通電檢驗和實測檢驗。（1）一般檢驗：主要檢查接收機設備各部件及其附件是否齊全、完好，緊固部分是否松動與脫落，使用手冊及資料是否齊全等。（2）通電檢驗：接收機通電后有關信號燈、按鍵、顯示系統(tǒng)和儀表的工作情況，以及自測試系統(tǒng)的工作情況，當自測正常后，按鍵作步驟檢驗儀器的工作情況（3）實測檢驗：測試檢驗是GPS接收機檢驗的主要內容。其檢驗方法有：用標準基線檢驗；已知坐標、邊長檢驗；零基線檢驗；相位中心偏移量檢驗等。（4）附件檢驗。接收機的檢驗接收機全面檢驗的內容，包括一般性檢視、通15GPS點位要求1.點位應設在易于安裝接收設備。視野開闊的較高點上。2．點位目標要顯著，視場周圍15°以上不應有障礙物，以減少GPS信號被遮擋或障礙物吸收。3．點位應遠離在功率無線電發(fā)射源其距離不少于200m；遠離高壓輸電線，其距離不得少于50m。以避免電磁場對GPS信號的干擾。4．點位附近不應有在面積水域或不應有強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體，以減弱多路徑效應的影響。5．點位應選在交通方便有利于擴展與聯(lián)測的地方。6．地面基礎穩(wěn)定，易于點的保存。7．測站附近局部環(huán)境應與周圍大環(huán)境一致，以減少氣象元素的代表性誤差8．充分利用已有控制點，當利用舊點時，應對舊點的穩(wěn)定性、完好性，以及覘標是否安全可用作一檢查，符合要求方可利用。GPS點位要求1.點位應設在易于安裝接收設備。視野開闊的較高16選點原則一、選點原則：

1B級點必須選在一等水準路線結點或一等與二等水準結點處，應建于基巖上，如水準點3km內無基巖，可以建在土層上；2C級點應建于基巖上，如無基巖可以選在土層上3均勻布設，滿足gps觀測條件和水準聯(lián)測條件；4應得到土地管理者同意。

二、選點要求：

1人員由測繪工程師和地質師組成，充分了解測區(qū)信息；2實地勘察，選在能長期保存，滿足觀測拓展條件的地點，做好標記；3避開環(huán)境變化大，地質不穩(wěn)定地區(qū)，遠離無線發(fā)射源，高壓線至少200m；4避開多路徑影響，點位周圍保持高度角15度以上無遮擋，點位附近有10°障礙物時應繪制環(huán)視圖，50米內固定與變化反射體應標注在環(huán)視圖上；5必須繪制水準聯(lián)測示意圖；6提交選點圖，點之記信息，實地選點情況說明，對埋石的建議。選點原則一、選點原則：17GPS網(wǎng)點一般應埋設具有中心標志的標石，以精確標志點位，點的標石和標志必須穩(wěn)定、堅固以利長久保存和利用。在基巖露頭地區(qū)，也可以直接在基巖上嵌入金屬標志。每個點標石埋設結束后，提交以下資料：1.

點之記2．GPS網(wǎng)的選取點網(wǎng)圖；3．土地占用批準文件與測量標志委托保管書；4．選點與埋石工作技術總結。標志埋設

GPS網(wǎng)點一般應埋設具有中心標志的標石，以精確標志點位，點的18標石分類級個數(shù)要求點的制作：B級使用基巖標石；C級使用基巖標石和土層標石；DE級使用基巖標石、土層標石、樓頂標石。標石類型分為：天線墩、基本標石和普通標石，各種天線墩均應安置強制對中裝置，且對中誤差不應大于1mm。B級應使用天線墩，CDE級根據(jù)需要選擇。標石中心中心點直徑不大于0.5mm。天線墩，基巖標石，基本標石應現(xiàn)場灌注。BC級標石埋設后至少需要經(jīng)過一個雨季，凍土區(qū)至少需要一個解凍期，基巖和巖層至少需要一個月后方可施測。標石分類級個數(shù)要求點的制作：B級使用基巖標石；19觀測架設天線嚴格整平對中，對中誤差不大于1mm，B級網(wǎng)天線指正北，定向誤差不大于5°；檢查部件連接后開機，

輸入測站編號，天線高，天線高需要每隔120°量取3次取平均；每時段觀測前后各量取天線高，取自1mm，兩次量高差不大于3mm。每時段前后要各記錄測站數(shù)據(jù)一次，時段長超過2小時時每次UTC整點增加一次觀測記錄，夜間放寬到4小時；觀測期間不應于50m以內使用電臺，10m以內使用對講機；手簿一律使用鉛筆，應現(xiàn)場填寫，不應涂改，如有記錯應整齊劃去，注明原因，其中天線高氣象讀數(shù)等不應連環(huán)涂改；定時檢查接收機信息，并在手簿記錄；認真操作，嚴防觸碰遮擋；避免過冷過熱和陽光直曬，雷雨時關閉儀器，卸下天線。觀測架設天線嚴格整平對中，對中誤差不大于1mm，B級網(wǎng)天線指20GPS測量作業(yè)模式靜態(tài)相對定位：適于大地測量、工程測量、變形監(jiān)測等精密定位，精度高，觀測時間長?？焖凫o態(tài)定位：適于測圖控制網(wǎng)的加密，點位密集，觀測時間較短，精度較高。實時動態(tài)定位（RTK）：觀測時間短，適于測圖中碎部點的測定、設計點的測設放樣，精度cm級。多基準站RTK技術是今后應用的發(fā)展趨勢。其余定位方式：準動態(tài)、往返式重復設站、動態(tài)定位等方式。GPS測量作業(yè)模式靜態(tài)相對定位：適于大地測量、工程測量、變形21靜態(tài)相對定位1．作業(yè)方式：采用兩臺（或兩臺以上）接收設備，分別安置在一條或數(shù)條基線的兩個端點，同步觀測4顆以上衛(wèi)星，每時段長45分鐘至2個小時或更多。作業(yè)布置如圖8-10所示。2．適用范圍：建立全球性或國家級大地控制網(wǎng)，建立地殼運動監(jiān)測網(wǎng)、建立長距離檢?；€、進行島嶼與大陸聯(lián)測、鉆井定位及精密工程控制網(wǎng)建立等。3．注意事項：所有已觀測基線應組成一系列封閉圖形，以利于外業(yè)檢核，提高成果可靠度。并且可以通過平差，有助于進一步提高定位精度。靜態(tài)相對定位1．作業(yè)方式：采用兩臺（或兩臺以上）接收設備，分22快速靜態(tài)定位1．作業(yè)方法在測區(qū)中部選擇一個基準站，并安置一臺接收設備連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；另一臺接收機依次到各點流動設站，每點觀測數(shù)分鐘。2．應用范圍控制網(wǎng)的建立及其加密、工程測量、地籍測量、大批相距百米左右的點位定位。3．注意事項在測量時段內應確保有5顆以上衛(wèi)星可供觀測；流動點與基準點相距應不超過20km；流動站上的接收機在轉移時，不必保持對所測衛(wèi)星連續(xù)跟蹤，可關閉電源以降低能耗。4．優(yōu)缺點優(yōu)點：作業(yè)速度快、精度高、能耗低；缺點：二臺接收機工作時，構不成閉合圖形，可靠性差。快速靜態(tài)定位1．作業(yè)方法在測區(qū)中部選擇一個基準站，并安23準動態(tài)定位1．作業(yè)方法在測區(qū)選擇一個基準點，安置接收機工連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；將另一臺流動接收機先置于1號站（如圖8-12）觀測；在保持對所測衛(wèi)星連續(xù)跟蹤而不失鎖的情況下，將流動接收機分別在2，3，4……各點觀測數(shù)秒鐘。2．應用范圍開闊地區(qū)的加密控制測量、工程測量及碎部測量及線路測量等。注意事項應確保在觀測時斷上有5顆以上衛(wèi)星可供觀測；流動點與基準點距離不超過20km；觀測過程中流動接收機不能失鎖，否則應在失鎖的流動點上延長觀測時間1～2min。準動態(tài)定位1．作業(yè)方法在測區(qū)選擇一個基準點，安置接收機24往返式重復設站1．作業(yè)方法建立一個基準點安置接收機連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；流動接收機依次到每點觀測1～2min；1h后逆序返測各流動點1～2min。設站布置如圖8-13所示。2．應用范圍控制測量及控制網(wǎng)加密、取代導線測量及三角測量、工程測量機地籍測量。3．注意事項流動點與基準點距離不超過15km；基準點上空開闊，能正常跟蹤3顆及以上衛(wèi)星。往返式重復設站1．作業(yè)方法建立一個基準點安置接收機連續(xù)跟25動態(tài)定位1．作業(yè)方法建立一個基準點安置接收機連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；流動接收機先在出發(fā)點上靜態(tài)觀測數(shù)分鐘；然后流動接收機從出發(fā)點開始連續(xù)運動；按指定的時間間隔自動運動載體的實時位置。作業(yè)布置如圖8-14所示2．應用范圍精密測定運動目標的軌跡、測定道路的中心線、剖面測量、航道測量等。3．注意事項需同步觀測5顆衛(wèi)星，其中至少4顆衛(wèi)星要連續(xù)跟蹤；流動點與基準點距離不超過20km。動態(tài)定位1．作業(yè)方法建立一個基準點安置接收機連續(xù)跟蹤所有26實時動態(tài)測量1．實時動態(tài)（RTK）定位技術簡介實時動態(tài)（RealTimeKinematic-RTB）測量技術，是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時差分GPS（RTDGPS）測量技術，它是GPS測量技術發(fā)展中的一個新突破。實時動態(tài)測量的基本思想是：在基線上安置一臺GPS接收機，對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)地測量，并將其觀測數(shù)據(jù)，通過無線電傳輸設備，實時地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上，GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設備，接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位的原理，實時地計算并顯示用戶站的三維坐標及其精度。實時動態(tài)測量1．實時動態(tài)（RTK）定位技術簡介27GNSS網(wǎng)GPS控制網(wǎng)：A級由衛(wèi)星定位連續(xù)運行基準站構成，用于建立國家一等大地網(wǎng)，全球性的地球動力學研究，地殼形變測量，衛(wèi)星精密定軌測量B級用于建立國家二等大地網(wǎng)，建立地方或城市坐標基準框架，區(qū)域性的地球動力學研究、地殼形變測量，精密工程測量。C級用于建立國家三等大地網(wǎng)，以及區(qū)域，城市及工程測量控制網(wǎng)。D級用于建立四等大地控制網(wǎng)。E級用于測圖，建立施工控制網(wǎng)。大地控制網(wǎng)：

一等由衛(wèi)星定位連續(xù)運行基準站構成，實現(xiàn)三維動態(tài)地心坐標的現(xiàn)勢性和精度。應布設在一等水準點結點處。

二等對一二等水準進行穩(wěn)定性監(jiān)測，精化似大地水準面，為三四等大地控制網(wǎng)提供起始數(shù)據(jù)。點位均勻布設，考慮具體應用對水準網(wǎng)監(jiān)測的要求。復測周期5年，執(zhí)行時間不超過2年。

三等省級控制網(wǎng)，滿足基本比例尺測圖需求，精化省級似大地水準面。設在三四等水準路線上，根據(jù)需要復測。四等為三等的加密，根據(jù)需要復測。GNSS網(wǎng)GPS控制網(wǎng)：28各等級GNSS網(wǎng)觀測技術指標項目BCDE衛(wèi)星截止高度角（°）10151515同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)4444有效觀測衛(wèi)星總數(shù)20644時段數(shù)321.61.6時段長度23H4H60M40M采樣間隔（秒）3015-305-155-15衛(wèi)星高度角是指測站與單顆衛(wèi)星連線的垂直角。衛(wèi)星截止高度角即衛(wèi)星高度角的截止范圍，低于該值不予接收數(shù)據(jù)。時段數(shù)1.6即為每站至少觀測一個時段，二次觀測的時段為總測站的0.6。采樣間隔指數(shù)據(jù)采集時間間隔，采樣頻率為數(shù)據(jù)采樣頻率，等于1/采樣間隔。各等級GNSS網(wǎng)觀測技術指標項目BCDE衛(wèi)星截止高度角（°）29數(shù)據(jù)下載存儲及點位命名及時下載數(shù)據(jù)，立即轉為RINEX格式，以檢查數(shù)據(jù)完整性。每天的原始數(shù)據(jù)和RINEX數(shù)據(jù)分存兩個子目錄，子目錄命名方式采用“測站編號+年代+該天年積日+D”，“測站編號+年代+該天年積日+R”（D表示原始觀測數(shù)據(jù)，R表示RINEX格式。）原始數(shù)據(jù)和RINEX數(shù)據(jù)保留到上交的數(shù)據(jù)檢查驗收完成后，在不同介質上備份。RINEX格式：該格式采用文本文件存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄格式與接收機的制造廠商和具體型號無關。年積日：僅在一年中使用的連續(xù)計算日期的方法，從當年1月1日起開始計算的天數(shù)。平年的12月31日為第365日，閏年的12月31日為第366日。數(shù)據(jù)下載存儲及點位命名及時下載數(shù)據(jù)，立即轉為RINEX格式，3031Rinex文件命名規(guī)則命名方法：8+3文件名命名規(guī)則例：wh022931.02o，wh022293.02nssssdddf.yyt4字符測站名年積日一天內的文件序號（時段號），為0~9，A~Z。若為0，則表示文件包含當天的所有觀測數(shù)據(jù)兩位年號98：199800：200011：2011文件類型O：觀測值N：星歷M：氣象數(shù)據(jù)G：GLONASS星歷H：同步衛(wèi)星GPS載荷的導航電文C：鐘文件31Rinex文件命名規(guī)則命名方法：8+3文件名ssssdd31外業(yè)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)質量檢查（宜采用專門軟件）：

觀測衛(wèi)星數(shù)；

數(shù)據(jù)可利用率80%；對載波的多路徑影響小于0.5m；接收機鐘日頻穩(wěn)定性不低于10-8外業(yè)數(shù)據(jù)質量檢核：

數(shù)據(jù)剔除率：同一時段觀測值數(shù)據(jù)剔除率不高于10%；

復測基線的長度差：ds<=2根號2*m，單點模式同一點間不同時段應進行檢查；

同步環(huán)觀測閉合差分量中誤差應小于5分之根號n*m；

獨立環(huán)閉合差及附和路線閉合差分量中誤差應小于3根號n*m。m為相應級別基線中誤差，由儀器標稱精度求得。外業(yè)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)質量檢查（宜采用專門軟件）：觀測衛(wèi)星數(shù)；32GPS基線解算及平差基線向量解算要求：AB網(wǎng)采用專用軟件，采用精密星歷；CDE采用隨機配備的商用軟件，采用廣播星歷；基線解算起算點坐標可以是不少于30min單點定位結果的平差值坐標。BCDE級觀測都需要加入對流層延遲改正；長度小于15KM的基線應采用雙差固定解，大于15KM的采用雙差固定解和雙差浮點解中的最優(yōu)解。GPS基線精處理結果質量檢核：

檢查基線分量和邊長的重復性；

各時段間基線較差；

獨立環(huán)閉合差或附和路線閉合差、環(huán)線全長閉合差。

提取基線向量原則：

必須選取相對獨立基線；

選取的基線可以構成閉合幾何圖形；

選取質量最好能構成邊數(shù)較少的異步環(huán)，邊長較短的基線向量。GPS基線解算及平差基線向量解算要求：33平差無約束平差目的：（至少需要提供1個在2000坐標系中已知點的坐標）

判斷有無粗差基線，并處理之使符合要求；

調整各基線向量觀測值權數(shù)，使之相匹配；

基線向量改正數(shù)的絕對值不應超過相應等級的基線長度中誤差的3倍。約束平差和聯(lián)合平差步驟：（至少需要提供2個已知點的坐標）

指定平差基準和坐標系；

指定起算數(shù)據(jù)；

檢驗約束平差質量；

平差解算；

基線改正數(shù)的絕對值和經(jīng)相應無約束平差基線改正數(shù)較差不應超過相應等級的基線長度中誤差的2倍。質量分析與控制指標：

基線向量改正數(shù)，用來判斷粗差；

相鄰點中誤差和相對中誤差，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。平差無約束平差目的：（至少需要提供1個在2000坐標系中已知34軟件操作流程圖數(shù)據(jù)準備數(shù)據(jù)包括：GPS觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星星歷、人工觀測數(shù)據(jù)、先驗數(shù)據(jù)等處理控制參數(shù)設置控制參數(shù)包括：星歷類型、截止高度角、周跳修復方法…軟件處理基線結果質量檢驗結束合格不合格？軟件操作流程圖數(shù)據(jù)準備處理控制參數(shù)設置軟件處理基線結果質量檢35評定基線質量的指標相對指標特點：僅具參考意義指標：觀測值的參考方差，觀測值殘差的RMS，RATIO，數(shù)據(jù)刪除率半絕對指標特點：能用于判定基線是否不合格，但不能用于判定基線是否合格指標：同步環(huán)閉合差絕對指標特點：可用于判定基線是否合格指標：獨立環(huán)閉合差，復測基線較差評定基線質量的指標相對指標36相對指標①觀測值的參考方差實質一定程度地反映了觀測值質量的優(yōu)劣相對指標①觀測值的參考方差3738相對指標②觀測值殘差的RMS實質反映了觀測值與參數(shù)估值間的符合程度一定程度地反映了觀測值質量的優(yōu)劣一般認為，RMS越小越好38相對指標②觀測值殘差的RMS3839相對指標③數(shù)據(jù)刪除率定義：在基線解算時，如果觀測值的改正數(shù)大于某一個閾值時，則認為該觀測值含有粗差，則需要將其刪除。被刪除觀測值的數(shù)量與觀測值的總數(shù)的比值，就是所謂的數(shù)據(jù)刪除率。實質：數(shù)據(jù)刪除率從某一方面反映出了GPS原始觀測值的質量。數(shù)據(jù)刪除率越高，通常表明觀測值的質量越差。39相對指標③數(shù)據(jù)刪除率39相對指標④RATIO實質反映了所確定出的整周未知數(shù)參數(shù)的可靠性，該值總大于等于1，值越大，可靠性越高。這一指標取決于多種因素，既與觀測值的質量有關，也與觀測條件（衛(wèi)星星座的幾何圖形的分布和變化）的好壞有關。相對指標④RATIO40相對指標⑤RDOP實質：RDOP值的大小與基線位置和衛(wèi)星在空間中的幾何分布及運行軌跡（即觀測條件）有關，當基線位置確定后，RDOP值就只與觀測條件有關了，而觀測條件又是時間的函數(shù)，因此，實際上對與某條基線向量來講，其RDOP值的大小與觀測時間段有關。RDOP表明了GPS衛(wèi)星的狀態(tài)對相對定位的影響，即取決于觀測條件的好壞，它不受觀測值質量好壞的影響。相對指標⑤RDOP41半絕對指標同步環(huán)閉合差定義由同步觀測基線所組成的閉合環(huán)的閉合差。特點理論上：由于同步觀測基線間具有一定的內在聯(lián)系，同步環(huán)閉合差在理論上應總是為0。實踐中：只要數(shù)學模型正確、數(shù)據(jù)處理無誤，即使觀測值質量不好，同步環(huán)閉合差將非常小。實質若同步環(huán)閉合差超限，則說明組成同步環(huán)的基線中至少存在一條基線向量是錯誤的若同步環(huán)閉合差沒有超限，還不能說明組成同步環(huán)的所有基線在質量上均合格。半絕對指標同步環(huán)閉合差42絕對質量指標①異步環(huán)閉合差定義由相互獨立的基線所組成的閉合環(huán)的閉合差。實質異步環(huán)閉合差滿足限差要求時，則表明組成異步環(huán)的基線向量的質量是合格的。當異步環(huán)閉合差不滿足限差要求時，則表明組成異步環(huán)的基線向量中至少有一條基線向量的質量不合格。要確定出哪些基線向量的質量不合格，可以通過多個相鄰的異步環(huán)或重復基線來判定。絕對質量指標①異步環(huán)閉合差43絕對質量指標②復測基線較差（重復基線互差）定義不同觀測時段，對同一條基線的觀測結果，就是所謂重復基線。這些觀測結果之間的差異，就是復測基線較差。實質復測基線較差滿足限差要求時，則表明基線向量的質量是合格的。復測基線較差不滿足限差要求時，則表明復測基線中至少有一條基線向量的質量不合格。要確定出哪些基線向量的質量不合格，可以通過多條復測基線來判定。絕對質量指標②復測基線較差（重復基線互差）44規(guī)范要求①全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T18314–2001）規(guī)范要求①全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T183145規(guī)范要求②全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T18314–2001）規(guī)范要求②全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T183146影響基線質量的因素①基線解算時所設定的起點坐標不準確影響方式：導致基線向量發(fā)生偏差少數(shù)衛(wèi)星的觀測時間太短影響方式：導致與該衛(wèi)星有關的整周未知數(shù)固定困難影響程度：對于基線解算來講，對于參與計算的衛(wèi)星，如果與其相關的整周未知數(shù)沒有準確確定的話，就將嚴重影響整個基線解算結果的質量影響基線質量的因素①基線解算時所設定的起點坐標不準確47影響基線質量的因素②在整個觀測時段中，有個別衛(wèi)星或個別時間段周跳太多，致使周跳修復不完善影響方式：導致整周未知數(shù)固定困難影響程度：嚴重影響基線向量的質量在觀測時段內，多路徑效應比較嚴重，觀測值的改正數(shù)普遍較大影響方式：導致基線向量質量下降，嚴重時導致整周未知數(shù)固定困難影響程度隨多路徑效應的嚴重程度，對基線質量的影響將有所不同多路徑效應對基線向量的水平方向影響較大影響基線質量的因素②在整個觀測時段中，有個別衛(wèi)星或個別時間段48影響基線質量的因素③對流層折射影響或電離層折射影響較大影響方式：導致基線向量質量下降，嚴重時導致整周未知數(shù)固定困難影響程度隨大氣折射影響的嚴重程度，對基線質量的影響將有所不同大氣折射影響對基線向量的垂直方向影響較大其它因素衛(wèi)星軌道誤差較大數(shù)學模型問題：地球潮汐、地球自轉、衛(wèi)星姿態(tài)及天線相位中心問題等影響基線質量的因素③對流層折射影響或電離層折射影響較大49影響基線質量因素的判別①基線起點坐標不準確的判別無明確的方法衛(wèi)星觀測時間短的判別通過衛(wèi)星可見性圖周跳通過殘差圖（殘差跳躍）上面3幅雙差殘差圖表明SV12存在周跳影響基線質量因素的判別①基線起點坐標不準確的判別上面3幅雙差50影響基線質量因素的判別②多路徑效應嚴重通過殘差圖（殘差中部分區(qū)間成系統(tǒng)性變化，且呈現(xiàn)周日特征）對流層或電離層折射影響過大通過殘差圖（殘差中部分區(qū)間成系統(tǒng)性變化，但無周日特征）受多路徑效應或大氣折射影響的殘差圖影響基線質量因素的判別②多路徑效應嚴重受多路徑效應或大氣折射51成果驗收成果驗收52上交資料上交資料53GPS規(guī)范內容（2009）使用的大地基準：2000國家大地坐標系統(tǒng)。時間基準：測量采用GPS時，手簿記錄采用UTC。GPS規(guī)范內容（2009）54精度要求：級別坐標年變化率中誤差/（mm/a）相對精度地心坐標各分量年平均中誤差水平分量垂直分量A231X10-80.5級別相鄰點基線分量中誤差/mm相鄰點間平均距離km水平分量垂直分量B51050C102020D20405E20403精度要求：級別坐標年變化率中誤差/（mm/a）相對精度地心坐55聯(lián)測要求點數(shù)CDE網(wǎng)相鄰分區(qū)之間公共點至少要有4個。加密低等級時，采用高等級GPS點數(shù)應不少于4個。新布設的GPS網(wǎng)應與附近已有國家高等級GPS點進行聯(lián)測，聯(lián)測點數(shù)至少不應少于3個。求定在某一參考坐標系中的坐標，應與原有坐標聯(lián)測點數(shù)不少于3個。相鄰兩點最大間距不大于平均間距2倍。AB級網(wǎng)應逐點聯(lián)測高程（不低于二等），C級應根據(jù)區(qū)域似大地水準面精化要求進行聯(lián)測高程（不低于三等），DE級依具體情況（四等）。測區(qū)內所有高于應布設網(wǎng)點的控制點都要進行聯(lián)測。聯(lián)測要求點數(shù)CDE網(wǎng)相鄰分區(qū)之間公共點至少要有4個。56點位的命名規(guī)則：GPS點名應以該點位所在地命名，無法區(qū)分時可在點名后加注（一）、（二）等予以區(qū)別；新舊點重合時，應采用舊點名；點名書寫應規(guī)范準確；如與水準點重合時，應在新點名后以括號注明水準點等級及編號；GPS點編制點號時，應整體考慮，統(tǒng)一編號，且適應于計算機管理。點位的命名規(guī)則：GPS點名應以該點位所在地命名，無法區(qū)分時可57輔助點和范方位點輔助點：非基巖的A、B級GPS點的附近應埋設輔助點，并測定其與該點的距離和高差，其精度應優(yōu)于5mm（B級網(wǎng)的水平分量）。方位點：各級GPS網(wǎng)可以根據(jù)需要設置方位點，應目標明顯，觀測方便，距離控制點的距離不小于300m。輔助點和范方位點輔助點：非基巖的A、B級GPS點的附近應埋設58GPS的定位實質：把衛(wèi)星視為“動態(tài)”的控制點，在已知其瞬時坐標的條件下，進行空間距離后方交會，確定用戶接收機天線所處的位置。GPS定位方法分類：按接收機天線所處的狀態(tài)不同（1）靜態(tài)定位（2）動態(tài)定位按參考點位置的不同（1）單點定位（2）相對定位。GPS原理GPS原理59靜態(tài)定位

GPS接收機在進行定位時，待定點的位置相對其周圍的點位沒有發(fā)生變化，其天線位置處于固定不動的靜止狀態(tài)。所謂固定點，就是說如果待定點相對于周圍的固定點沒有可覺察到的運動，或者雖有可覺察到的運動，但由于這種運動是如此緩慢以致在一次觀測期間（一般為數(shù)小時至若干天）無法被覺察到，而只有在兩次觀測之間（一般為幾個月至幾年）這些運動才能被反映出來，因而每次進行GPS觀測資料的處理時，待定點在地固坐標系中的位置都可以認為是固定不動的。靜態(tài)定位的典型例子：測定板塊運動以及監(jiān)測地殼形變。

靜態(tài)定位60動態(tài)定位在定位過程中，接收機位于運動著的載體，天線也處于運動狀態(tài)的定位。嚴格地說，靜態(tài)定位和動態(tài)定位的根本區(qū)別并不在于待定點本身是否在運動，而在于建立數(shù)學模型中待定點的位置是否可看成常數(shù)。也就是說，在觀測期間待定點的位置和允許的定位誤差相比是否顯著，能否忽略不計。由于進行靜態(tài)定位時待定點的位置可視為固定不動，因而就有可能通過大量的重復觀測來提高定位精度。

動態(tài)定位61靜態(tài)定位與動態(tài)定位的不同點靜態(tài)定位可靠性強，定位精度高，在大地測量、工程測量中得到了廣泛的應用，是精密定位中的基本模式。動態(tài)定位可測定一個動點的實時位置、運動載體的狀態(tài)參數(shù)。如速度、時間和方位等。靜態(tài)定位與動態(tài)定位的不同點靜態(tài)定位可靠性強，定位精度高，在大62

單點定位(絕對定位)

獨立確定待定點在坐標系中的絕對位置的方法稱為單點定位或絕對定位。由于目前GPS系統(tǒng)采用WGS-84系統(tǒng)，因而單點定位的結果也屬于該坐標系統(tǒng)。

單點定位的優(yōu)點：①只需用一臺接收機即可獨立定位；②外業(yè)觀測的組織和實施較為自由方便；③數(shù)據(jù)處理也較為簡單。單點定位(絕對定位)63單點定位的缺點：單點定位的結果受衛(wèi)星星歷誤差和衛(wèi)星信號傳播過程中的大氣延遲誤差的影響比較顯著，所以定位精度較差。單點定位模式在船舶、飛機的導航、地質礦產(chǎn)勘探、暗礁定位、建立浮標、海洋捕魚及低精度測量等領域中有著廣泛的應用前景，在國防建設中也有重要的作用。單點定位的缺點：64

確定同步跟蹤相同的GPS衛(wèi)星信號的若干臺接收機之間的相對位置的一種定位方法。相對定位（差分定位）確定同步跟蹤相同的GPS衛(wèi)星信號的若干65

相對定位的優(yōu)點：

由于用同步觀測資料進行相對定位時，對于步測站來講有許多誤差是相同的或大體相同的（如衛(wèi)星鐘的鐘誤差、衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星信號在大氣中的傳播誤差等）在相對定位的過程中這些誤差可得以消除或大幅度削弱，因而可獲得很高精度的相對位置。

66偽距法和載波相位法偽距法

在某一瞬間利用GPS接收機同時測定至少四顆衛(wèi)星的偽距，根據(jù)已知的衛(wèi)星位置和偽距觀測值，采用距離交會法求出接收機的三維坐標和時鐘改正數(shù)。載波相位測量把載波作為量測信號，對載波進行相位測量可以達到很高的精度。通過測量載波的相位而求得接收機到GPS衛(wèi)星的距離。偽距法和載波相位法67偽距測量的精度

GPS衛(wèi)星發(fā)播的測距碼有兩種：一種是公開的C/A碼（粗碼），另一種是軍方保密的P碼（精碼）。C/A碼：（1/M）×（碼元寬度）=（1/100）×293米≈3米

P碼：（1/M）×（碼元寬度）=（1/100）×29.3米≈0.3米

偽距測量的精度68載波相位測量

偽距以測距碼作為量測信號，因測距碼的波長較長，難以達到較高的精度。而載波相位測量不使用測距碼信號，不受測距碼控制，屬于非測距碼測量系統(tǒng)。載波信號是一種周期性的正弦信號，相位測量只能測定起不足一個波長的小數(shù)部分，無法測定起整波長個數(shù)。因而存在著整周數(shù)的不確定性問題，使得解算過程復雜化。載波相位測量偽距以測距碼作為量測信號69

圖5-1載波相位測量原理接收機時間0時間1初始整周未知數(shù)初始整周未知數(shù)相位觀測值相位觀測值整周計數(shù)接收機時間0時間1初始整周未知數(shù)初始整周未70

整周未知數(shù)：在進行載波相位測量時，儀器實際上能測定的只是不足一整周的部分。在載波相位測量中便出現(xiàn)了一個整周未知數(shù)，需要通過其它途徑解算出后才能求得從衛(wèi)星至接收機的距離。周跳：如果由于某種原因（例如衛(wèi)星信號被障礙物擋住而暫時中斷）使計數(shù)器無法連續(xù)計數(shù)，那么當信號被重新跟蹤后，整周計數(shù)中將丟失某一量而變得不正確。而不足一整周的部分由于是一個瞬時量測值，因而仍是正確的。這種現(xiàn)象叫做整周跳變（簡稱周跳）或丟失整周（簡稱失周）。

71

產(chǎn)生周跳的原因：（1）衛(wèi)星信號被某些障礙物暫時中斷；（2）由于儀器線路的瞬間故障使基準信號無法和衛(wèi)星信號混頻以產(chǎn)生差頻信號，或雖產(chǎn)生了差頻信號但無法正確計數(shù)；（3）由于外界干擾或接收機所處的動態(tài)條件惡劣（動態(tài)定位中），使載波跟蹤環(huán)路無法鎖定信號而引起信號的暫時失鎖等。

72整周跳變的探測與修復：探測出發(fā)生周跳的時間及所丟失的整周數(shù)進而對中斷后整周計數(shù)進行改正，將其恢復為正確的計數(shù)，使這部分觀測值仍可照常使用。方法：多項式擬合法，衛(wèi)星間求差，雙頻觀測值。注意點：如果由于電池的故障或振蕩器本身的故障而使信號暫時中斷，那么前后信號本身便失去了連續(xù)性，恢復正常工作后的觀測值中不但整周計數(shù)不正確，不足整周的部分也不對。注冊測繪師GPS課件(斑點牛)73

確定整周未知數(shù)方法

①偽距法②多普勒法（三差法）連續(xù)跟蹤的所有載波相位測量觀測值中均含有相同的整周未知數(shù)，因而將相鄰兩個觀測歷元的載波相位相減時就將該未知數(shù)消去，從而直接解出坐標參數(shù)，此即多普勒法。三差法就是不僅在觀測歷元間求差，還用在衛(wèi)星及接收機間求差，可以消去更多的誤差，所以使用得較為廣泛。③作為未知數(shù)參與平差法（經(jīng)典方法）：

整數(shù)解法，實數(shù)解法確定整周未知數(shù)方法74在接收機間求一次差：①可以消除衛(wèi)星鐘誤差的影響；②可以大大削弱衛(wèi)星星歷誤差的影響；③可以大大削弱對流層折射和電離層折射的的影響。注冊測繪師GPS課件(斑點牛)75在衛(wèi)星間再求二次差：消除接收機的鐘差影響。在接收機、衛(wèi)星和歷元間求三次差：在三次差觀測方程中已不存在整周未知數(shù)了。實踐情況表明，用三次差觀測值求得的結果精度不是很高，但它不存在整周未知數(shù)的問題，因而通常被用來作為初次解，以協(xié)助解決整周未知數(shù)和整周跳變等問題。注冊測繪師GPS課件(斑點牛)76GNSS連續(xù)運行基準站構成：

基準站：GNSS設備、計算機、氣象設備、通信設備、電源設備及觀測場地等構成，具備長期連續(xù)跟蹤觀測和記錄衛(wèi)星信號的能力，并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡定時或實時將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)中心：計算機、網(wǎng)絡和軟件系統(tǒng)構成，具備監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理分析、產(chǎn)品服務等功能，用于匯集、存儲、處理和分析基準站數(shù)據(jù)，形成產(chǎn)品和開展服務通信網(wǎng)絡。通信網(wǎng)絡：用于實現(xiàn)基準站與數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)中心與用戶間數(shù)據(jù)交換，完成數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)產(chǎn)品分發(fā)等任務。GNSS連續(xù)運行基準站構成：77技術設計國家基準站網(wǎng)，用于維持更新國家地心坐標參考框架，站間距100-200km（根據(jù)參考站網(wǎng)建設規(guī)范為300km）；區(qū)域基準站網(wǎng)，用于維持更新區(qū)域地心坐標參考框架，應與國家地心坐標參考框架保持一致，厘米級站間距不大于70km（規(guī)范為20-80km），分米級站間距大于70km(規(guī)范50-150km)；專業(yè)應用網(wǎng)，用于專業(yè)機構開展專業(yè)信息服務，宜與國家地心坐標參考框架建立聯(lián)系網(wǎng)。連續(xù)觀測3年，并站速度變化率小于3mm/a的區(qū)域和專業(yè)基準站網(wǎng)可納入國家基準站網(wǎng)。技術設計國家基準站網(wǎng)，用于維持更新國家地心坐標參考框架，站間78技術設計設計前收集相關資料：所在地地形圖，交通圖，地質構造圖，已建站點、凍土、氣象、地下水等信息；在圖上擬選站址，標注地形、交通、地質等信息，確定基準站位置、名稱、編號?？斑x完成后進行建筑、結構、電氣、防雷、室外工程施工設計，以及設備、供電、數(shù)據(jù)傳輸?shù)仍O計。技術設計完成后應提交技術設計方案以及點位設計圖，站點位置信息表，施工設計圖等資料。技術設計設計前收集相關資料：所在地地形圖，交通圖，地質構造圖79選址1，環(huán)境條件：應有10°以上地平高度角衛(wèi)星通視條件；

遠離產(chǎn)生多路徑的地物和電磁干擾區(qū)200m以上；

避開易產(chǎn)生振動的地帶；

應顧及未來規(guī)劃和建設，選擇環(huán)境變化小地區(qū)，應進行24小時以上實地環(huán)境測試，對于國家和區(qū)域基準站，數(shù)據(jù)可用度要大于85%，多路徑效應影響小于0.5m。以15秒采樣間隔記錄不少于連續(xù)4小時的數(shù)據(jù)，載波相位觀測數(shù)據(jù)利用率低于80%時應變更站址。2，地質條件：基準站應建立在穩(wěn)定地體上，避開地質構造不穩(wěn)定地區(qū)和

易受水淹或地下水位變化較大的地區(qū)。3，依托條件：便于接入通信網(wǎng)絡，有穩(wěn)定電源，交通便利，良好的土建條件，有建設用地和基礎設施和安全保障，便于長期保存。4，聯(lián)測條件：滿足重力點、大地控制點、水準點聯(lián)測要求。選址1，環(huán)境條件：應有10°以上地平高度角衛(wèi)星通視條件；80基建1觀測墩：一般為鋼混結構，分基巖觀測墩，土層觀測墩，屋頂觀測墩。2觀測室：面積不小于20平方；地基牢固，防水防雷防風防動物，電力線和信號線分開埋設；溫度和濕度要維持設備正常運轉。3工作室：面積20平米（規(guī)范為15平米）左右，國家基準站網(wǎng)觀測墩上埋設水準和重力共用標石，并與地面結合處做不少于5cm的隔振槽，水準標志和強制對中標志的高程誤差不大于3mm。4防雷：包括防雷地網(wǎng)，防雷帶，避雷針。觀

測室和工作室按第二類防雷建筑物標準設計，

電子設備按B級標準

設計。5輔助工程：道路等室外工程及管線敷設工程?；?觀測墩：一般為鋼混結構，分基巖觀測墩，土層觀測墩，屋頂81觀測墩建設要求基巖觀測墩，高出地面3-5米，宜建在觀測室內，高出屋面1.5米以上，內部鋼筋和基巖緊密澆筑，澆筑深度不少于0.5米，與地面結合處做不少于5cm的隔振槽。土層觀測墩，高出地面3-5米，宜建在觀測室內，高出屋面1.5米以上，鋼筋混凝土墩體埋于解凍線2米以下，與地面結合處做不少于5cm的隔振槽屋頂觀測墩，高出地面1.5米，內部鋼筋應與屋頂承重鋼筋焊接，結合部分不少于0.1米。觀測墩應安裝強制對中標志，觀測墩之間間距大于5米。其他要求：基準站的建設單位應委托當?shù)赜嘘P部門指派專人負責保管，辦理測繪標志保管手續(xù)；區(qū)域基準站網(wǎng)應有不少于3個基準站與國家大地參考框架進行聯(lián)測。水準標石按照國家一等水準聯(lián)測，重力應與國家重力基本網(wǎng)聯(lián)測。觀測墩建設要求基巖觀測墩，高出地面3-5米，宜建在觀測室內，82數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：監(jiān)控設備，管理源數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)。源數(shù)據(jù)包括基準站原始觀測數(shù)據(jù)、廣播星歷、氣象數(shù)據(jù)等，成果數(shù)據(jù)包括基準站坐標、速度、大氣參數(shù)、坐標框架轉換參數(shù)、精密星歷等。

數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)：處理分析源數(shù)據(jù)，生成成果數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理應進行源數(shù)據(jù)、站信息、衛(wèi)星星歷、地球動力學參數(shù)等數(shù)據(jù)準備，完成格式轉換、粗差探測、周跳修復等預處理，進行基線解算和網(wǎng)平差等工作。數(shù)據(jù)分析包括基準站坐標時間序列分析、速度場分析、數(shù)據(jù)質量分析等。產(chǎn)品服務系統(tǒng)：產(chǎn)品內容分基本和高級兩類。提供實時（6秒以內），快速（12小時以內），事后（12小時以外）數(shù)據(jù)服務。

基本產(chǎn)品高級產(chǎn)品國家基準站網(wǎng)多種采樣率Gnss原始數(shù)據(jù)，氣象觀測數(shù)據(jù)，基準站信息，站坐標及精度，站速度坐標時間序列，事后及預報精密星歷，精密衛(wèi)星鐘差，電離層及對流層模型信息區(qū)域基準站網(wǎng)多種采樣率Gnss原始數(shù)據(jù)，氣象觀測數(shù)據(jù)，基準站信息，站坐標及精度實時載波相位和偽距差分數(shù)據(jù)專業(yè)應用網(wǎng)多種采樣率Gnss原始數(shù)據(jù)根據(jù)專業(yè)特性提供數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：監(jiān)控設備，管理源數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)。源數(shù)據(jù)83數(shù)據(jù)處理分析數(shù)據(jù)處理原則：宜采用IERS標準和ITRF作為參考框架，以IGS提供的精密星歷以及觀測數(shù)據(jù)為起算數(shù)據(jù)，應采用業(yè)務主管部門認可的高精度數(shù)據(jù)處理軟件。數(shù)據(jù)準備：觀測數(shù)據(jù)及質量評估；原始數(shù)據(jù)格式轉換；測站信息文件準備；衛(wèi)星星歷準備；極移、章動、歲差、太陽月亮星歷等文件。數(shù)據(jù)解算：1國家級基準站結算方案包括年解、月解、周解、日解；區(qū)域基準站網(wǎng)包括年解和日解。

2國家級基準站網(wǎng)采用的衛(wèi)星精密星歷根據(jù)精度定權，區(qū)域性的采用精密星歷時一般要強制性約束；專業(yè)性可以采用廣播星歷或預報精密星歷。

3實時應用時可采用廣播星歷或預報精密星歷，坐標應采用最新的年解成果；

4地球自轉參數(shù)選用應與采用的衛(wèi)星星歷一致；數(shù)據(jù)分析：國家參考基準站每年要進行如下數(shù)據(jù)分析：坐標分量隨時間變化率分析；工作狀況分析；數(shù)據(jù)綜合處理分析；速度場分析。

區(qū)域基準站網(wǎng)除了不用進行速度場分析外，其他與國家基準站網(wǎng)同。數(shù)據(jù)處理分析數(shù)據(jù)處理原則：宜采用IERS標準和ITRF作為參84測試和維護基準站網(wǎng)測試1基準站數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)完整性；2數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性；3數(shù)據(jù)中心對基準站的監(jiān)控能力；4實時定位的覆蓋范圍和有效時間；5產(chǎn)品的服務內容和精度指標；6其他內容?；鶞收揪W(wǎng)維護1保障全年每天24小時運行，必要時加報警系統(tǒng)；2定期進行設備檢查，必要時設備更新；3定期與國際IGS站進行聯(lián)測，維持坐標框架更新；4對水準標志按照國家水準聯(lián)測綱要定期測定；5對重力標石與國家重力基本網(wǎng)定期聯(lián)測。測試和維護基準站網(wǎng)測試85CORS系統(tǒng)CORS系統(tǒng)86CORS的分類單基站CORS：就是只有一個連續(xù)運行站。類似于一加一的RTK,只不過基準站由一個連續(xù)運行的基準站代替，基準站上有一個控制軟件實時監(jiān)控衛(wèi)星的狀態(tài)，存儲和發(fā)送相關數(shù)據(jù)。(30km)多基站CORS：分布在一定區(qū)域內的多臺連續(xù)觀測站，每一個觀測站都是一個單基站，由控制軟件自動計算流動站與基站間的距離，將距離近的基站差分數(shù)據(jù)發(fā)送給流動站。網(wǎng)絡CORS：利用分布在一定區(qū)域內的多臺基準站的坐標和實時觀測數(shù)據(jù)對覆蓋區(qū)域進行系統(tǒng)綜合誤差建模，盡可能消除區(qū)域內流動站觀測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)綜合誤差，獲得高精度的實時定位結果。在技術算法上分為虛擬基站技術VRS、主輔站技術MAC。CORS的分類單基站CORS：就是只有一個連續(xù)運行站。類似于87VRS和MACVRS：它通過與流動站相鄰的各個參考站之間的基線計算估計各項誤差，中心控制站根據(jù)三角形插值方法建立一個對應于流動站點位的虛擬參考站，將這個虛擬參考站的改正數(shù)信息傳輸給流動站，然后流動站結合自身的觀測值實時解算出流動站的精確點位。（40km）MAC：是從參考站網(wǎng)以高度壓縮的形式，將所有相關的，代表整周未知數(shù)水平的觀測數(shù)據(jù)，如彌散性的和非彌散性的差分改正數(shù)，作為網(wǎng)絡的改正數(shù)據(jù)播發(fā)給流動站。主輔站概念需要流動站用戶能夠對網(wǎng)絡改正數(shù)進行簡單的、有效的內插，或取決于它的處理能力，進行更嚴格的計算。(40km)VRS和MACVRS：它通過與流動站相鄰的各個參考站之間的基88

謝謝大家。注冊測繪師GPS課件(斑點牛)89

6月10日注冊測繪師考試GNSS綜合講稿中國注冊測繪師論壇斑點牛每周三YY語音頻道6月10日注冊測繪師考試GNSS綜合講稿中國注冊測繪師論壇90目錄一，GPS網(wǎng)設計——3二，GPS測量實施——13三，GNSS控制網(wǎng)指標——28四，數(shù)據(jù)處理——30五，質量評定——36六，成果整理——52七，規(guī)范內容——54八，GPS原理——59九，COSS相關——77十，結束——89目錄一，GPS網(wǎng)設計——391GPS網(wǎng)設計--基本概念1。觀測時段：從開始到結束連續(xù)觀測的時間段。2。同步觀測：兩臺或兩臺以上接收機對相同衛(wèi)星觀測。3。同步觀測環(huán)：三臺以上接收機同步觀測基線構成~。4。獨立觀測環(huán)：由獨立觀測所獲得的基線向量構成的閉合環(huán)，簡稱獨立環(huán)。5。獨立基線：N臺接收機同步J條基線中的N-1條基線。6。異步觀測環(huán)：有非同步或獨立基線構成的閉合環(huán)。7。非獨立基線：除獨立基線外的其他叫非獨立基線，總基線數(shù)與獨立基線之差為非獨立基線數(shù)。GPS網(wǎng)設計--基本概念92GNSS基線計算及高程聯(lián)測要求基線計算：S=n*m/NGPS網(wǎng)特征條件參數(shù)GPS網(wǎng)特征條件計算公式總基線數(shù)（同步邊）B總=S·N·（N-1）/2必要基線數(shù)

B必=n-1獨立基線數(shù)

B獨=S·（N-1）多余基線數(shù)

B多=B獨-B必=S·（N-1）-（n-1）（S測段數(shù)，n待定點數(shù)，m每點設站數(shù)，N接收機臺數(shù)）聯(lián)測高程要求：

A、B級應逐點聯(lián)測高程，C級根據(jù)區(qū)域似大地水準面精化要求聯(lián)測高程，D、E級可依具體情況聯(lián)測高程。GNSS基線計算及高程聯(lián)測要求基線計算：93由N臺GPS接收機構成的同步圖形中一個時段包含的基線數(shù)為：J＝N*(N－1)/2；但其中僅有N－1條是獨立邊，其余為非獨立邊。當同步觀測的GPS接收機數(shù)N＞3時，同步環(huán)T的最少個數(shù)應為：T＝J－(N－1)＝(N－1)(N－2)／2n個點的GPS網(wǎng)需要T個同步環(huán)來完成觀測，公式如下：點連式：T=INT[（n-N）/(N-1)]+1邊連式：T=INT[（n-N）/(N-2)]+1由N臺GPS接收機構成的同步圖形中一個時段包含的基線數(shù)為：94GPS控制網(wǎng)布設的問題就是怎樣將各同步環(huán)有機地連成一個整體，構成一定數(shù)量的同步觀測環(huán)和異步觀測環(huán)，也可采用線路形式，以較好地滿足精度、可靠性、經(jīng)費和后勤等限制條件。GPS網(wǎng)觀測時不要求點間通視，網(wǎng)形設計靈活。根據(jù)不同的用途和不同的精度要求，GPS網(wǎng)的布設通常有四種方式：星形，點連式、邊連式和混合式。點連式—相鄰同步圖形間僅有一個公共點連接。邊連式—同步圖形之間由一條公共基線連接。網(wǎng)連式—相鄰同步圖形間有兩個以上公共點。混合連接形式—既有點連接又有邊連接(理想)。或星形連接、附合導線連接、三角鎖形連接等。GPS控制網(wǎng)布設的問題就是怎樣將各同步環(huán)有機地連成一個整體，95星形網(wǎng)特點：幾何圖形簡單，只需兩臺GPS接收機，是一種快速定位作業(yè)方式，但是，由于基線間不構成任何同步閉合圖形因此抗粗差的能力差，一般適用于精度較低的工程測量。

兩臺接收機同步觀測中，一臺接收機A固定不動，另一臺接收機B在A周圍的一些點上進行相對定位。如右圖。星形網(wǎng)兩臺接收機同步觀測中，一臺接收機A固定不動，另一臺96點連式相鄰同步圖形之間只有一個公共點連接。這種布網(wǎng)方式幾何強度較弱，抗粗差能力較差，一般可以加測幾個時段以增強網(wǎng)的異步圖形閉合條件的個數(shù)。點連式97邊連式相鄰同步圖形由一條公共基線連接。這種布網(wǎng)方式幾何強度較高，抗粗差能力較強，有較多的復測邊和非同步圖形閉合條件，在相同的儀器個數(shù)的條件下，觀測時段將比點連接方式大大增加。邊連式98混連式該方式是把點連式和邊連式有機地結合在一起，這種方式既可以提高網(wǎng)的幾何強度和可靠性指標，有減少了外業(yè)工作量，式一種較為理想的布網(wǎng)方法?；爝B式99三角鎖形連接GPS網(wǎng)形11條基線，5個異步環(huán)12條基線，2條重復邊三角鎖形連接GPS網(wǎng)形11條基線，5個異步環(huán)12條基線，2條100導線網(wǎng)式連接GPS網(wǎng)形布設在高級已知點之間的GPS點構成附合導線網(wǎng)式的GPS網(wǎng)。已知點可以是高級GPS點，也可以是高級國家點或地方點。導線網(wǎng)式連接GPS網(wǎng)形布設在高級已知點之間的GPS點構成附合101GPS測量實施GPS網(wǎng)相鄰同步圖形之間的連接一般采用邊、點混合連接方式；網(wǎng)中閉合條件中基線個數(shù)不可過多。每個點獨立設站觀測次數(shù)總和除以總點數(shù)，即“重復設站點數(shù)”一般應在1.6以上（點連接時一般達不到）；GPS測量實施GPS網(wǎng)相鄰同步圖形之間的連接一般采用邊、點混102103（1）按工作原理分：碼相關型接收機平方型接收機混合型接收機（2）按信號通道的類型分：多通道接收機序貫通道接收機多路復用通道接收機接收機的分類（3）根據(jù)接收信號的頻率分：單頻接收機（L1）雙頻接收機（L1+L2）（4）根據(jù)接收機的用途分：導航型測量型授時型14（1）按工作原理分：接收機的分類（3）根據(jù)接收信號的頻率103接收機的檢驗

接收機全面檢驗的內容，包括一般性檢視、通電檢驗和實測檢驗。（1）一般檢驗：主要檢查接收機設備各部件及其附件是否齊全、完好，緊固部分是否松動與脫落，使用手冊及資料是否齊全等。（2）通電檢驗：接收機通電后有關信號燈、按鍵、顯示系統(tǒng)和儀表的工作情況，以及自測試系統(tǒng)的工作情況，當自測正常后，按鍵作步驟檢驗儀器的工作情況（3）實測檢驗：測試檢驗是GPS接收機檢驗的主要內容。其檢驗方法有：用標準基線檢驗；已知坐標、邊長檢驗；零基線檢驗；相位中心偏移量檢驗等。（4）附件檢驗。接收機的檢驗接收機全面檢驗的內容，包括一般性檢視、通104GPS點位要求1.點位應設在易于安裝接收設備。視野開闊的較高點上。2．點位目標要顯著，視場周圍15°以上不應有障礙物，以減少GPS信號被遮擋或障礙物吸收。3．點位應遠離在功率無線電發(fā)射源其距離不少于200m；遠離高壓輸電線，其距離不得少于50m。以避免電磁場對GPS信號的干擾。4．點位附近不應有在面積水域或不應有強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體，以減弱多路徑效應的影響。5．點位應選在交通方便有利于擴展與聯(lián)測的地方。6．地面基礎穩(wěn)定，易于點的保存。7．測站附近局部環(huán)境應與周圍大環(huán)境一致，以減少氣象元素的代表性誤差8．充分利用已有控制點，當利用舊點時，應對舊點的穩(wěn)定性、完好性，以及覘標是否安全可用作一檢查，符合要求方可利用。GPS點位要求1.點位應設在易于安裝接收設備。視野開闊的較高105選點原則一、選點原則：

1B級點必須選在一等水準路線結點或一等與二等水準結點處，應建于基巖上，如水準點3km內無基巖，可以建在土層上；2C級點應建于基巖上，如無基巖可以選在土層上3均勻布設，滿足gps觀測條件和水準聯(lián)測條件；4應得到土地管理者同意。

二、選點要求：

1人員由測繪工程師和地質師組成，充分了解測區(qū)信息；2實地勘察，選在能長期保存，滿足觀測拓展條件的地點，做好標記；3避開環(huán)境變化大，地質不穩(wěn)定地區(qū)，遠離無線發(fā)射源，高壓線至少200m；4避開多路徑影響，點位周圍保持高度角15度以上無遮擋，點位附近有10°障礙物時應繪制環(huán)視圖，50米內固定與變化反射體應標注在環(huán)視圖上；5必須繪制水準聯(lián)測示意圖；6提交選點圖，點之記信息，實地選點情況說明，對埋石的建議。選點原則一、選點原則：106GPS網(wǎng)點一般應埋設具有中心標志的標石，以精確標志點位，點的標石和標志必須穩(wěn)定、堅固以利長久保存和利用。在基巖露頭地區(qū)，也可以直接在基巖上嵌入金屬標志。每個點標石埋設結束后，提交以下資料：1.

點之記2．GPS網(wǎng)的選取點網(wǎng)圖；3．土地占用批準文件與測量標志委托保管書；4．選點與埋石工作技術總結。標志埋設

GPS網(wǎng)點一般應埋設具有中心標志的標石，以精確標志點位，點的107標石分類級個數(shù)要求點的制作：B級使用基巖標石；C級使用基巖標石和土層標石；DE級使用基巖標石、土層標石、樓頂標石。標石類型分為：天線墩、基本標石和普通標石，各種天線墩均應安置強制對中裝置，且對中誤差不應大于1mm。B級應使用天線墩，CDE級根據(jù)需要選擇。標石中心中心點直徑不大于0.5mm。天線墩，基巖標石，基本標石應現(xiàn)場灌注。BC級標石埋設后至少需要經(jīng)過一個雨季，凍土區(qū)至少需要一個解凍期，基巖和巖層至少需要一個月后方可施測。標石分類級個數(shù)要求點的制作：B級使用基巖標石；108觀測架設天線嚴格整平對中，對中誤差不大于1mm，B級網(wǎng)天線指正北，定向誤差不大于5°；檢查部件連接后開機，

輸入測站編號，天線高，天線高需要每隔120°量取3次取平均；每時段觀測前后各量取天線高，取自1mm，兩次量高差不大于3mm。每時段前后要各記錄測站數(shù)據(jù)一次，時段長超過2小時時每次UTC整點增加一次觀測記錄，夜間放寬到4小時；觀測期間不應于50m以內使用電臺，10m以內使用對講機；手簿一律使用鉛筆，應現(xiàn)場填寫，不應涂改，如有記錯應整齊劃去，注明原因，其中天線高氣象讀數(shù)等不應連環(huán)涂改；定時檢查接收機信息，并在手簿記錄；認真操作，嚴防觸碰遮擋；避免過冷過熱和陽光直曬，雷雨時關閉儀器，卸下天線。觀測架設天線嚴格整平對中，對中誤差不大于1mm，B級網(wǎng)天線指109GPS測量作業(yè)模式靜態(tài)相對定位：適于大地測量、工程測量、變形監(jiān)測等精密定位，精度高，觀測時間長?？焖凫o態(tài)定位：適于測圖控制網(wǎng)的加密，點位密集，觀測時間較短，精度較高。實時動態(tài)定位（RTK）：觀測時間短，適于測圖中碎部點的測定、設計點的測設放樣，精度cm級。多基準站RTK技術是今后應用的發(fā)展趨勢。其余定位方式：準動態(tài)、往返式重復設站、動態(tài)定位等方式。GPS測量作業(yè)模式靜態(tài)相對定位：適于大地測量、工程測量、變形110靜態(tài)相對定位1．作業(yè)方式：采用兩臺（或兩臺以上）接收設備，分別安置在一條或數(shù)條基線的兩個端點，同步觀測4顆以上衛(wèi)星，每時段長45分鐘至2個小時或更多。作業(yè)布置如圖8-10所示。2．適用范圍：建立全球性或國家級大地控制網(wǎng)，建立地殼運動監(jiān)測網(wǎng)、建立長距離檢校基線、進行島嶼與大陸聯(lián)測、鉆井定位及精密工程控制網(wǎng)建立等。3．注意事項：所有已觀測基線應組成一系列封閉圖形，以利于外業(yè)檢核，提高成果可靠度。并且可以通過平差，有助于進一步提高定位精度。靜態(tài)相對定位1．作業(yè)方式：采用兩臺（或兩臺以上）接收設備，分111快速靜態(tài)定位1．作業(yè)方法在測區(qū)中部選擇一個基準站，并安置一臺接收設備連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；另一臺接收機依次到各點流動設站，每點觀測數(shù)分鐘。2．應用范圍控制網(wǎng)的建立及其加密、工程測量、地籍測量、大批相距百米左右的點位定位。3．注意事項在測量時段內應確保有5顆以上衛(wèi)星可供觀測；流動點與基準點相距應不超過20km；流動站上的接收機在轉移時，不必保持對所測衛(wèi)星連續(xù)跟蹤，可關閉電源以降低能耗。4．優(yōu)缺點優(yōu)點：作業(yè)速度快、精度高、能耗低；缺點：二臺接收機工作時，構不成閉合圖形，可靠性差?？焖凫o態(tài)定位1．作業(yè)方法在測區(qū)中部選擇一個基準站，并安112準動態(tài)定位1．作業(yè)方法在測區(qū)選擇一個基準點，安置接收機工連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；將另一臺流動接收機先置于1號站（如圖8-12）觀測；在保持對所測衛(wèi)星連續(xù)跟蹤而不失鎖的情況下，將流動接收機分別在2，3，4……各點觀測數(shù)秒鐘。2．應用范圍開闊地區(qū)的加密控制測量、工程測量及碎部測量及線路測量等。注意事項應確保在觀測時斷上有5顆以上衛(wèi)星可供觀測；流動點與基準點距離不超過20km；觀測過程中流動接收機不能失鎖，否則應在失鎖的流動點上延長觀測時間1～2min。準動態(tài)定位1．作業(yè)方法在測區(qū)選擇一個基準點，安置接收機113往返式重復設站1．作業(yè)方法建立一個基準點安置接收機連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；流動接收機依次到每點觀測1～2min；1h后逆序返測各流動點1～2min。設站布置如圖8-13所示。2．應用范圍控制測量及控制網(wǎng)加密、取代導線測量及三角測量、工程測量機地籍測量。3．注意事項流動點與基準點距離不超過15km；基準點上空開闊，能正常跟蹤3顆及以上衛(wèi)星。往返式重復設站1．作業(yè)方法建立一個基準點安置接收機連續(xù)跟114動態(tài)定位1．作業(yè)方法建立一個基準點安置接收機連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星；流動接收機先在出發(fā)點上靜態(tài)觀測數(shù)分鐘；然后流動接收機從出發(fā)點開始連續(xù)運動；按指定的時間間隔自動運動載體的實時位置。作業(yè)布置如圖8-14所示2．應用范圍精密測定運動目標的軌跡、測定道路的中心線、剖面測量、航道測量等。3．注意事項需同步觀測5顆衛(wèi)星，其中至少4顆衛(wèi)星要連續(xù)跟蹤；流動點與基準點距離不超過20km。動態(tài)定位1．作業(yè)方法建立一個基準點安置接收機連續(xù)跟蹤所有115實時動態(tài)測量1．實時動態(tài)（RTK）定位技術簡介實時動態(tài)（RealTimeKinematic-RTB）測量技術，是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時差分GPS（RTDGPS）測量技術，它是GPS測量技術發(fā)展中的一個新突破。實時動態(tài)測量的基本思想是：在基線上安置一臺GPS接收機，對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)地測量，并將其觀測數(shù)據(jù)，通過無線電傳輸設備，實時地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上，GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設備，接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位的原理，實時地計算并顯示用戶站的三維坐標及其精度。實時動態(tài)測量1．實時動態(tài)（RTK）定位技術簡介116GNSS網(wǎng)GPS控制網(wǎng)：A級由衛(wèi)星定位連續(xù)運行基準站構成，用于建立國家一等大地網(wǎng)，全球性的地球動力學研究，地殼形變測量，衛(wèi)星精密定軌測量B級用于建立國家二等大地網(wǎng)，建立地方或城市坐標基準框架，區(qū)域性的地球動力學研究、地殼形變測量，精密工程測量。C級用于建立國家三等大地網(wǎng)，以及區(qū)域，城市及工程測量控制網(wǎng)。D級用于建立四等大地控制網(wǎng)。E級用于測圖，建立施工控制網(wǎng)。大地控制網(wǎng)：

一等由衛(wèi)星定位連續(xù)運行基準站構成，實現(xiàn)三維動態(tài)地心坐標的現(xiàn)勢性和精度。應布設在一等水準點結點處。

二等對一二等水準進行穩(wěn)定性監(jiān)測，精化似大地水準面，為三四等大地控制網(wǎng)提供起始數(shù)據(jù)。點位均勻布設，考慮具體應用對水準網(wǎng)監(jiān)測的要求。復測周期5年，執(zhí)行時間不超過2年。

三等省級控制網(wǎng)，滿足基本比例尺測圖需求，精化省級似大地水準面。設在三四等水準路線上，根據(jù)需要復測。四等為三等的加密，根據(jù)需要復測。GNSS網(wǎng)GPS控制網(wǎng)：117各等級GNSS網(wǎng)觀測技術指標項目BCDE衛(wèi)星截止高度角（°）10151515同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)4444有效觀測衛(wèi)星總數(shù)20644時段數(shù)321.61.6時段長度23H4H60M40M采樣間隔（秒）3015-305-155-15衛(wèi)星高度角是指測站與單顆衛(wèi)星連線的垂直角。衛(wèi)星截止高度角即衛(wèi)星高度角的截止范圍，低于該值不予接收數(shù)據(jù)。時段數(shù)1.6即為每站至少觀測一個時段，二次觀測的時段為總測站的0.6。采樣間隔指數(shù)據(jù)采集時間間隔，采樣頻率為數(shù)據(jù)采樣頻率，等于1/采樣間隔。各等級GNSS網(wǎng)觀測技術指標項目BCDE衛(wèi)星截止高度角（°）118數(shù)據(jù)下載存儲及點位命名及時下載數(shù)據(jù)，立即轉為RINEX格式，以檢查數(shù)據(jù)完整性。每天的原始數(shù)據(jù)和RINEX數(shù)據(jù)分存兩個子目錄，子目錄命名方式采用“測站編號+年代+該天年積日+D”，“測