全球衛(wèi)星定位測量技術(shù)-GPS控制測量的外業(yè)

控GPS測量原理01GPS網(wǎng)測設(shè)方案目錄01

GPS接收機的選擇01GPS外業(yè)觀測

應用GPS定位技術(shù)建立測量控制網(wǎng)，幾乎毫無例外地均采用相對定位方法。相對定位的兩點間構(gòu)成獨立觀測邊，也稱基線。顯然，獨立觀測邊配置和布設(shè)的結(jié)果就形成了GPS網(wǎng)的幾何圖形，它是由投入作業(yè)的接收機臺數(shù)、觀測路線和基線連接形式所決定的，我們將它們稱為GPS測量控制網(wǎng)的測設(shè)方案。

GPS網(wǎng)測設(shè)方案靜態(tài)相對定位快速靜態(tài)相對定位準動態(tài)相對定位動態(tài)相對定位RTK模式GPS網(wǎng)測設(shè)方案1、靜態(tài)相對定位作業(yè)方法精度適用范圍注意事項一、兩臺接收機相對定位的測設(shè)方案

GPS網(wǎng)測設(shè)方案作業(yè)方法：采用兩臺(或兩臺以上)接收設(shè)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小時或更多。精度：基線的相對定位精度可達5mm+1ppm·D，D為基線長度(km)。GPS網(wǎng)測設(shè)方案靜態(tài)相對定位適用范圍：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。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。GPS網(wǎng)測設(shè)方案2、快速靜態(tài)定位作業(yè)方法精度適用范圍注意事項GPS網(wǎng)測設(shè)方案作業(yè)方法：在測區(qū)中部選擇一個基準站，并安置一臺接收設(shè)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(shè)站，每點觀測數(shù)分鐘。精度：流動站相對于基準站的基線中誤差為5mm+1ppm·D，D為基線長度(km)。GPS網(wǎng)測設(shè)方案快速相對定位適用范圍：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。注意事項：在觀測時段內(nèi)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(zhuǎn)移時，不必保持對所測衛(wèi)星連續(xù)跟蹤，可關(guān)閉電源以降低能耗。GPS網(wǎng)測設(shè)方案優(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(gòu)不成閉合圖形，可靠性較差。GPS網(wǎng)測設(shè)方案3、準動態(tài)定位作業(yè)方法精度適用范圍注意事項GPS網(wǎng)測設(shè)方案作業(yè)方法：在測區(qū)選擇一個基準點，安置接收機連續(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。精度：基線的中誤差約為1～2cm應用范圍開闊地區(qū)的加密控制測量、工程定位及碎部測量、剖面測量及線路測量等。GPS網(wǎng)測設(shè)方案注意事項：應確保在觀測時段上有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。GPS網(wǎng)測設(shè)方案4、往返式重復設(shè)站作業(yè)方法精度適用范圍注意事項GPS網(wǎng)測設(shè)方案作業(yè)方式：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(shè)站布置如圖8-13所示。GPS網(wǎng)測設(shè)方案往返式重復設(shè)站精度：相對于基準點的基線中誤差為5mm+1ppm·D。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、工程測量及地籍測量等。注意事項流動點與基準點相距不超過20km;基準點上空開闊，能正常跟蹤3顆及以上的衛(wèi)星。GPS網(wǎng)測設(shè)方案5.動態(tài)定位作業(yè)方法精度適用范圍注意事項GPS網(wǎng)測設(shè)方案作業(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(如圖8-14所示);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測定運動載體的實時位置。GPS網(wǎng)測設(shè)方案動態(tài)定位精度相對于基準點的瞬時點位精度1～2cm。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。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；流動點與基準點相距不超過20km。GPS網(wǎng)測設(shè)方案

當投入作業(yè)的接收機數(shù)目多于二臺時，就可以在同一時段內(nèi)，幾個測站上的接收機同步觀測共視衛(wèi)星。此時，由同步觀測邊所構(gòu)成的幾何圖形，稱為同步網(wǎng)，或稱作同步環(huán)路。

不過在S條基線中，只有m－1條獨立基線，其余基線均可由獨立多臺接收機的同步網(wǎng)測設(shè)方線推算而得，屬于非獨立基線。同一條基線，其直接解算結(jié)果與獨立基線推算所得結(jié)果之差，就產(chǎn)生了所謂坐標閉合差條件，用它可評判同步網(wǎng)的觀測質(zhì)量。

二、多臺接收機的同步網(wǎng)測設(shè)方案GPS網(wǎng)測設(shè)方案5臺m—同步網(wǎng)的點數(shù)s—網(wǎng)中同步基線總數(shù)獨立基線數(shù)：m-13臺4臺GPS網(wǎng)測設(shè)方案

由多個同步網(wǎng)相互連接的GPS網(wǎng)，稱作異步網(wǎng)。同步網(wǎng)之間的連接方式有以下三種。

1．點連式；2．邊連式；3．混連式。在上述三種連接方案中：第1種工作量最小，但無重復基線檢核；第2種工作量最大，檢核條件亦最多；第3種比較靈活，工作量與檢核條件比較適中。

GPS網(wǎng)測設(shè)方案12345678910

點連式異步網(wǎng):

同步網(wǎng)之間僅有一點相連接的異步網(wǎng)稱為點連式異步網(wǎng)。

GPS網(wǎng)測設(shè)方案邊連式異步網(wǎng):同步網(wǎng)之間由一條基線邊相連接的異步網(wǎng)稱為邊連式異步網(wǎng)。GPS網(wǎng)測設(shè)方案混連式異步網(wǎng):點連式與邊連式的一種混合連接方式。GPS網(wǎng)測設(shè)方案在選擇測設(shè)方案時，應從所具備的接收機數(shù)量和精度工作量大小衛(wèi)星運行狀態(tài)測區(qū)條件等方面進行權(quán)衡。GPS網(wǎng)測設(shè)方案一、單頻接收機Trimble4600ASHTECH-LocusGPS接收機的選擇只能接收經(jīng)調(diào)制的L1信號主要用于基線較短（例如＜10km）的定位工作優(yōu)點：價格便宜GPS接收機的選擇二、雙頻接收機ASHTECHZ-XTrimble5700GPS接收機的選擇雙頻接收機可以同時接收L1和L2信號利用雙頻技術(shù)可以消除或減弱電離層折射對觀測量的影響定位精度較高，基線長度不受限制作業(yè)效率較高GPS接收機的選擇外業(yè)階段的工作接收機的選用及檢驗制定實施方案選擇最佳觀測時段編排作業(yè)調(diào)度表天線安置觀測記簿GPS外業(yè)觀測1、接收設(shè)備的檢驗新購置的GPS接收機或經(jīng)過維修后的接收機應按規(guī)定進行全面檢驗，合格后方能參加作業(yè)。檢驗項目包括：一般檢視通電檢驗實測檢驗GPS外業(yè)觀測設(shè)計GPS控制網(wǎng)·接收機的臺數(shù)和點位的分布特點·充分考慮到測區(qū)交通和地理環(huán)境安排同步觀測計劃GPS外業(yè)觀測2、制定實測方案觀測前的準備工作：首先進行星歷預報星歷預報在數(shù)據(jù)處理軟件中進行，由于不同時間，測區(qū)上空的衛(wèi)星個數(shù)、分布和PDOP值是變化的，為了保證野外數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量，必須進行星歷預報。通過星歷預報我們可以確定最佳觀測時段，指導GPS野外作業(yè)。

GPS外業(yè)觀測3、選擇最佳觀測時間作業(yè)小組應在觀測前根據(jù)測區(qū)地形、交通狀況、控制網(wǎng)的大小、精度的高低、儀器的數(shù)量、GPS網(wǎng)的設(shè)計、星歷預報表和測區(qū)的天氣、地理環(huán)境等編制作業(yè)調(diào)度表，以提高工作效益。

GPS外業(yè)觀測4、編排作業(yè)調(diào)度表312456GPS外業(yè)觀測觀測作業(yè)的主要任務是捕獲GPS衛(wèi)星信號，并對其進行跟蹤、處理和量測，以獲得所需要的定位信息和觀測數(shù)據(jù)。GPS外業(yè)觀測5、觀測作業(yè)表GPS外業(yè)觀測手簿GPS外業(yè)觀測

觀測成果的外業(yè)檢核是外業(yè)工作的最后一個環(huán)節(jié)。每當觀測任務結(jié)束，必須對觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行分析并作出評價，以確保觀測成果和定位結(jié)果的預期精度。GPS外業(yè)觀測6、觀測成果的外業(yè)檢核外業(yè)準備GPS外業(yè)準備工作測區(qū)踏勘資料收集器材籌備觀測計劃擬定GPS儀器檢校設(shè)計書編寫GPS測量外業(yè)準備擬定外業(yè)觀測計劃主要內(nèi)容：1、編制GPS衛(wèi)星的可見性預報圖2、選擇衛(wèi)星的幾何圖形強度（空間位置因子PDOP＜6）3、選擇最佳的觀測時段4、觀測區(qū)域的設(shè)計與劃分5、編排作業(yè)調(diào)度表GPS測量外業(yè)準備技術(shù)設(shè)計書編寫主要內(nèi)容：1、任務來源及工作量2、測區(qū)概況3、布網(wǎng)方案4、選點與埋標5、觀測6、數(shù)據(jù)處理7、完成任務的措施GPS測量外業(yè)準備GPS測量的儀器和方法與常規(guī)測量的儀器和方法顯著不同，所以反映其技術(shù)規(guī)格的主要指標亦不相同。為此先介紹一下有關(guān)技術(shù)指標的概念。

GPS測量外業(yè)準備觀測時段從測站上開始接收衛(wèi)星信號起至停止觀測間的連續(xù)工作時間段，簡稱時段。其持續(xù)的時間稱為時段長度。時段是GPS測量中的基本單位。不同等級的GPS測量對時段數(shù)及時段長度均有不同的要求幾個基本概念GPS測量外業(yè)準備472024/4/11同步觀測兩臺或兩臺以上的GPS接收機對同一組衛(wèi)星信號進行的觀測。GPS測量外業(yè)準備同步觀測環(huán)三臺或三臺以上的GPS接收機進行同步觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱同步環(huán)。ABCGPS測量外業(yè)準備獨立觀測環(huán)由非同步觀測（獨立觀測）獲得的基線所構(gòu)成的閉合環(huán)。ACBGPS測量外業(yè)準備異步觀測環(huán)在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測基線向量，則該多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)，簡稱異步環(huán)。ACBGPS測量外業(yè)