GNSS控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)

一GNSS控制測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)

一、GNSS網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)1、GNSS測(cè)量規(guī)范（規(guī)程）（1）《全球定位系統(tǒng)（GNSS）測(cè)量規(guī)范》

（2）《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》

（3）各行業(yè)部門的其他GNSS測(cè)量規(guī)程或細(xì)則2、測(cè)量任務(wù)書測(cè)量任務(wù)書或合同是測(cè)量施工單位上級(jí)主管部門或合同甲方下達(dá)的技術(shù)要求文件。它規(guī)定了測(cè)量任務(wù)的范圍、目的、精度和密度要求，提交成果資料的項(xiàng)目和時(shí)間，完成任務(wù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。二、

GNSS網(wǎng)的精度、密度設(shè)計(jì)1、GNSS測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)及分類（1）GNSS測(cè)量精度分類GNSS測(cè)量精度分級(jí)（一）級(jí)別主要用途固定誤差a（mm）比例誤差b（mm）A地殼形變測(cè)量或國(guó)家高精度GNSS網(wǎng)建立≤5≤0.1B國(guó)家基本控制測(cè)量≤8≤1GNSS測(cè)量精度分級(jí)（二）等級(jí)平均距離（km）a（mm）b（mm）最弱邊相對(duì)中誤差二9≤10≤21/12萬(wàn)三5≤10≤51/8萬(wàn)四2≤10≤101/4.5萬(wàn)一級(jí)1≤10≤101/2萬(wàn)

二級(jí)1≤15≤201/1萬(wàn)（2）GNSS測(cè)量的精度標(biāo)準(zhǔn)GNSS測(cè)量的精度標(biāo)準(zhǔn)通常用網(wǎng)中相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差表示，其形式為：

式中：σ--距離中誤差（毫米）；ɑ——固定誤差（mm）；b——比例誤差系數(shù)（ppm）；d——相鄰點(diǎn)之間的距離（km）。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)測(cè)區(qū)大小、GNSS網(wǎng)的用途，來(lái)設(shè)計(jì)網(wǎng)的等級(jí)和精度標(biāo)準(zhǔn)。（9-1）2、GNSS點(diǎn)的密度標(biāo)準(zhǔn)制定GNSS網(wǎng)的密度標(biāo)準(zhǔn)，主要考慮任務(wù)要求和服務(wù)對(duì)象。

GNSS網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間距離單位：km

級(jí)別項(xiàng)目ABCDE相鄰點(diǎn)最小距10015521相鄰點(diǎn)最大距2000250401510相鄰點(diǎn)平均距3007015～1010～55～2三、GNSS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)1.基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的定義在GNSS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)中，必須明確GNSS網(wǎng)的成果所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù)的工作，稱為GNSS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。GNSS網(wǎng)的基準(zhǔn)包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。2.GNSS網(wǎng)的基準(zhǔn)的確定

方位基準(zhǔn)：由給定起算方位角確定。

尺度基準(zhǔn)：由地面的電磁波測(cè)距確定。

位置基準(zhǔn)：由給定的起算點(diǎn)坐標(biāo)確定。3.基準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個(gè)問(wèn)題（1）應(yīng)在地面坐標(biāo)系中選定起算數(shù)據(jù)和聯(lián)測(cè)原有地方控制點(diǎn)若干個(gè)，用以轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。大中城市GNSS控制網(wǎng)應(yīng)與附近的國(guó)家控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)3個(gè)以上。小城市或工程控制可以聯(lián)測(cè)2--3個(gè)點(diǎn)。（2）對(duì)GNSS網(wǎng)內(nèi)重合的高等級(jí)國(guó)家點(diǎn)或原城市等級(jí)控制點(diǎn)，除未知點(diǎn)連結(jié)圖形觀測(cè)外，對(duì)它們也要適當(dāng)?shù)貥?gòu)成長(zhǎng)邊圖形。

3.基準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個(gè)問(wèn)題：

（3）聯(lián)測(cè)的高程點(diǎn)需均勻分布于網(wǎng)中，對(duì)丘陵或山區(qū)聯(lián)測(cè)高程點(diǎn)應(yīng)按高程擬合曲面的要求進(jìn)行布設(shè)。A、B級(jí)網(wǎng)應(yīng)按二等水準(zhǔn)逐點(diǎn)聯(lián)測(cè)高程。B級(jí)網(wǎng)應(yīng)按三等水準(zhǔn)或與其相當(dāng)?shù)姆椒ㄖ辽倜扛?～3點(diǎn)聯(lián)測(cè)一點(diǎn)。C級(jí)網(wǎng)應(yīng)按四等水準(zhǔn)或與其相當(dāng)?shù)姆椒ㄖ辽倜扛?～6點(diǎn)聯(lián)測(cè)一點(diǎn)。D、E級(jí)網(wǎng)具體聯(lián)測(cè)宜采用不低于四等水準(zhǔn)或與其精度相等的方法進(jìn)行。

（4）新建GNSS網(wǎng)的坐標(biāo)系應(yīng)盡量與測(cè)區(qū)過(guò)去采用的坐標(biāo)系統(tǒng)一致。采用的是地方獨(dú)立或城市獨(dú)立坐標(biāo)系應(yīng)具備下列技術(shù)參數(shù)：

①所采用的參考橢球幾何參數(shù)；

②坐標(biāo)系的中央子午線經(jīng)度值；

③縱橫坐標(biāo)的加常數(shù)；

④坐標(biāo)系的投影面高程及測(cè)區(qū)均高程異常值；

⑤起算點(diǎn)的坐標(biāo)值及起算方位。四、幾個(gè)基本概念及GNSS網(wǎng)特征條件1、GNSS網(wǎng)圖形構(gòu)成的幾個(gè)基本概念

觀測(cè)時(shí)段：測(cè)站上開(kāi)始接收衛(wèi)星信號(hào)到觀測(cè)停止，連續(xù)工作的時(shí)間段，簡(jiǎn)稱時(shí)段。同步觀測(cè)：兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測(cè)。同步觀測(cè)環(huán)：三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)，簡(jiǎn)稱同步環(huán)。獨(dú)立觀測(cè)環(huán)：由獨(dú)立觀測(cè)所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡(jiǎn)稱獨(dú)立環(huán)。異步觀測(cè)環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測(cè)基線向量，則該多邊形環(huán)路叫異步觀測(cè)環(huán)，簡(jiǎn)稱異步環(huán)。獨(dú)立基線：對(duì)于N臺(tái)GNSS接收機(jī)的同步觀測(cè)環(huán)，有J條同步觀測(cè)基線，其中獨(dú)立基線數(shù)為N-1。非獨(dú)立基線：除獨(dú)立基線外的其它基線叫非獨(dú)立基線，總基線數(shù)與獨(dú)立基線之差即為非獨(dú)立基線數(shù)。

星歷（Ephemeris）：是不同時(shí)刻衛(wèi)星在軌道上的坐標(biāo)值。

數(shù)據(jù)剔除率（Percentageofdatarejection）刪除的觀測(cè)值個(gè)數(shù)與應(yīng)獲得的觀測(cè)值個(gè)數(shù)比值。

天線高（Antennaheight）：觀測(cè)時(shí)接收機(jī)天線平均相位中心到測(cè)站中心標(biāo)志面的高度。

參考站（Referencestation）：在一定的觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)分別固定在一個(gè)或幾個(gè)測(cè)站上，一直保持跟蹤觀測(cè)衛(wèi)星，其余接收機(jī)在這些測(cè)站的一定范圍內(nèi)流動(dòng)設(shè)站作業(yè)。

流動(dòng)站（Movingstation）：在參考站的一定范圍內(nèi)流動(dòng)作業(yè)的接收機(jī)設(shè)立的測(cè)站。2、GNSS網(wǎng)特征條件的計(jì)算觀測(cè)時(shí)段數(shù)：

式中：n為網(wǎng)點(diǎn)數(shù)，m為每點(diǎn)設(shè)站數(shù)，N為接收機(jī)數(shù)，總基線數(shù)：必要基線數(shù)：獨(dú)立基線數(shù)：多余基線數(shù)：3、GNSS網(wǎng)同步圖形構(gòu)成及獨(dú)立邊的選擇