外业观测操作手册

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1、1.外业观测操作手册1.§1.1静态观测方法我们在GPS相对静态测量的一章中已经详细地介绍了GPS静态测量的过程，其中选点与埋石、外业观测这两部分为具体的野外观测，这就是我们现在要介绍的主要内容。在野外观测之前，还介绍了如何制定观测计划。1.§1.1.1选点和埋石1.一、选点选点即观测站位置的选择。在GPS测量中并不要求观测站之间相互通视，网的图形选择也比较灵活，因此选点比经典控制测量简便得多。但为了保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果，用户注意使观测站位置具有以下的条件：①确保GPS接收机上方的天空开阔　

2、GPS测量主要利用接收机所接收到的卫星信号，而且接收机上空越开阔，则观测到的卫星数目越多。一般应该保证接收机所在平面15°以上的范围内没有建筑物或者大树的遮挡。②周围没有反射面，如大面积的水域，或对电磁波反射（或吸收）强烈的物体（如玻璃墙，树木等），不致引起多路径效应。③远离强电磁场的干扰。GPS接收机接收卫星广播的微波信号，微波信号都会受到电磁场的影响而产生噪声，降低信噪比，影响观测成果。所以GPS控制点最好离开高压线、微波站或者产生强电磁干扰的场所。邻近不应有强电磁辐射源，如无线电台、电视发射天线、高压输电线

3、等，以免干扰GPS卫星信号。通常，在测站周围约200m的范围内不能有大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等）；在50m内不能有高压输电线和微波无线电信号传递通道。④观测站最好选在交通便利的地方以利于其它测量手段联测和扩展；⑤地面基础稳固，易于点的保存。注意：用户如果在树木、觇标等对电磁波传播影响较大的物体下设观测站，当接收机工作时，接收的卫星信号将产生畸变，这样即使采集时各项指标，如观测卫星数、DOP值等都较好，但观测数据质量很差。建议用户可根据需要在GPS点大约300米附近建立与其通视的方位点，以便在必要

4、时采用常规经典的测量方法进行联测。在点位选好后，在对点位进行编号时必须注意点位编号的合理性，在野外采集时输入的观测站名由四个任意输入的字符组成，为了在测后处理时方便及准确，必须不使点号重复。建议用户在编号时尽量采用阿拉伯数字按顺序编号。1.二、埋石在GPS测量中，网点一般应设置具有中心标志的标石，以精确标志点位。具体标石类型及其适用级别可参照《全球定位系统（GPS）测量规范》。各种类型的标石应设有中心标志。基岩和基本标石的中心标志应用铜或不锈钢制作。普通标石的中心标志可用铁或坚硬的复合材料制作。标志中心应刻有清晰

5、、精细的十字线或嵌入不同颜色金属（不锈钢或铜）制作的直径小于0.5mm的中心点。并应在标志表面制有“GPS”及施测单位名称。2.§1.1.2制定观测计划在施测前，建议用户根据网的布设方案、规模的大小、精度要求、GPS卫星星座、参与作业的GPS数量以及后勤保障条件（交通、通信）等，制定观测计划。1.一、确定工作量用户根据网的精度要求、接收机数目，顾及效率及网的精度、可靠性而确定工作量。具体方法可参考有关规范。这里仅强调一下观测时段、时段长度（同步观测时间）与基线长度等的关系。为了在后处理中能取得符合精度的成果，必须

6、保证接收机的一定同步观测时间，其长短取决于众多的因素：如基线长度、观测卫星的数目、卫星的空间位置精度因子（PDOP）及大气层（主要指电离层）状况。如果用户在4颗以上的卫星且PDOP值小于4.0的情况下进行观测，那么所需的观测时间将主要取决于基线的长度及电离层扰动。电离层的扰动是随时间及点位的位置而变化的。由于电离层的扰动在夜间要小得多，因此夜间的观测时间通常可以减小一半，或者测程增加一倍。所以，夜间将有利于10km以上的长基线测量。但是，除非有特别的限制条件，否则要规定精确的观测时间是不客观的。下面仅就一般情况下

7、同步观测的时段数及时段的长度必须满足的要求提供一个参考值：表5-1项目级别卫星高度角()观测时段数基线平均距离(km)时段长度*(min)Ｃ≥15≥210～1560～120Ｄ≥15≥1.65～1050～100Ｅ≥15≥1.60.2～540～80当采用边连接方式可以用下式估算所需时段总数（）：为接收机的数目；为GPS网的点数；为相对定位的观测时段数。值得注意的是大多数情形下，只需对基线向量观测一个时段。1.二、采用分区观测若GPS网的点数较多，而参与同步观测时段的静态GPS接收机数目有限时，建议分区进行观测。但必须

8、在相邻分区设置公共点，且公共点的数量一般不得少于3个。当相邻分区的公共点点数过少，将使网形强度变差，从而影响网的精度，而增加公共点数则又会延缓测量工作的进程，这一点请用户根据网的要求慎重考虑。在一个观测分区内，用户还可根据参加作业的接收机数量，分成若干个同步观测的子区（每个子区必须有两台以上的接收机），这样整个测区就很容易进行作业管理，从而有利于作业效率的提高。2.三、选