gps测量技术设计

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1、第九讲GPS测量技术设计学习指南主要讲述GPS控制网技术设计的方法与过程。进行GPS网设计时，应了解控制网设计的依据，掌握GPS控制网的布网形式与布网原则。在设计中要确定GPS网的位置基准、方位基准和尺度基准，同时通过精度预算进行GPS网的精度设计。GPS测量在外业观测工作之前，应做好施测前的收集、器材准备、人员组织、外业观测计划拟订以及技术设计书的编写等工作。这一阶段要进行卫星的可视见性预报、最佳观测时段的选择、制定接收机的调度计划。完成了一个GPS控制网的技术设计之后，必须按一定内容和格式的要求编写相应的技术设计书，它是GPS作业开

2、展的指导性文件。在对讲内容学习时，要掌握GPS控制网的基准设计内容，结合一定实际，掌握GPS网的图形构成的基本概念和网的特征条件的内容。重点掌握GPS控制网的图形设计及设计原则，能够进行观测纲要的设计，熟悉技术设计书的编写内容与要求。本节的难点是GPS控制网的基准和精度设计问题。本单元教学重点和难点1、GPS测量技术设计书的编写。2、GPS网图形的设计。3、GPS点选择的原则方法。教学目标1、掌握GPS测量技术设计书的编写。2、掌握GPS网图形的设计。3、结合理论，在实际的工程中灵活应用。教学内容GPS测量规范（规程）的应用，GPS测量

3、精度标准及分类、GPS点的密度标准、GPS网的基准设计、GPS网图形的设计、基本图形的选择、GPS测量技术设计书的编写，GPS接收机的选择与检验等。143一、GPS测量的技术设计GPS测量的技术设计是进行GPS测量定位的最基础性工作，它是根据国家现行的规范、规程，针对GPS控制网的用途及用户要求，提出对GPS测量的网形、精度及基准等的具体设计。1GPS控制网的技术设计的依据GPS控制网技术设计及业外测量的主要技术依据是GPS测量规范（规程）和测量任务书。1．1GPS测量规范（规程）GPS测量规范（规程）是国家测绘管理部门和行业部门所制定

4、的技术标准和法规，目前GPS控制网设计依据的规范（规程）有：⑴2001年国家质量技术监督局发布的国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》，以下简称国标（GB）；⑵1992年国家测绘局发布的测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量规范》，以下简称《规范》；⑶1998年建设部发布的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》，以下简称《规程》；⑷各部委根据本部门GPS工作的实际情况指定的其他GPS测量规程或细则。1．2测量任务书测量任务书或测量合同是测量施工单位上级主管部门或合同甲方下达的技术要求文件。这种技术文件是指令性的，它规定了测量任务

5、的范围、目的、精度和密度要求、提交成果资料的项目和时间、完成任务的经济指标等。在GPS测量方案设计时，一般首先依据测量任务书提出的GPS网的精度、点位密度和经济指标，并结合国家标准或其他行业规范（规程），现场具体确定点位及点间的连接方式、各点设站观测的次数、时段长短等布网施测方案。2GPS控制网的精度、密度设计应用GPS定位技术建立的测量控制网称为GPS控制网，其控制点称为GPS点。GPS控制网可分为两大类：一类是国家或区域性的高精度GPS控制网；另一类是局部性的GPS控制网，包括城市或工矿区及各类工程控制网。2．1GPS测量的精度标准

6、及分级143对于GPS网的精度要求，主要取决于网的用途和定位技术所能达到的精度。精度指标通常是以GPS网相邻点间弦长标准差来表示，即：式中：——标准差（基线向量的弦长中误差，mm）；a——GPS接收机标称精度中的固定误差（mm）；b——GPS接收机标称精度中的比例误差系数（1×10-6）d——相邻点间的距离（km）。根据2001年国家质量技术监督局发布的国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》，将GPS控制网按其精度划分为AA、A、B、C、D、E六个精度级别，如表6-1所示。表6-1GB《规范》规定的GPS测量控制网精度分级级别平均距

7、离/Km固定误差a/mm比例误差系数b/10-6AA1000≤3≤0.01A300≤5≤0.1B70≤8≤1C10～15≤10≤5D5～10≤10≤10E0.2～5≤10≤20其中，AA级主要用于全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和精密定轨；A级主要用于区域性的地球动力学研究和地壳形变测量；B级主要用于局部变形监测和各种精密工程测量；C级主要用于大、中城市及工程测量的基本控制网；D、E级主要用于中、小城市，城镇及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等控制测量。AA、A级是建立地心参考框架的基础，同时AA、A、B级也是建立国

8、家空间大地测量控制网的基础。为了进行城市和工程测量，建设部发布的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》将GPS测量划分为二等、三等、四等和一级、二级，如表6-2所示。表6-2《规程》规定的GPS测量控制网