gps测量和数据处理

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1、GPS测量与数据处理第三讲河南工程学院土木工程系测绘教研室本讲主要内容GPS网的精度和密度设计GPS网的基准设计GPS网的图形设计1.4GPS网的精度和密度设计主要内容GPS网的等级划分不同等级GPS网的用途精度和密度设计基本原则一、GPS测量的等级及其用途GPS基线向量网被分为：AA、A、B、C、D、E六个级别级别用途实例AA全球参考框架、全球性地球动力学研究、地壳形变测量和精密定轨IGS永久跟踪站网A国家参考框架、区域性地球动力学研究和地壳形变测量国家A级网B国家大地控制、地方参考框架、局部形变监测和各种精密工程测量国家B级网C大中城市及工程的基本控制网D中小城

2、市、城镇及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等的控制网E二、各级GPS测量的精度指标相邻点间基线长度的精度要求大地高差的限差可放宽1倍执行级别固定误差(mm)比例误差(ppm)AA≤3≤0.01A≤5≤0.1B≤8≤1C≤10≤5D≤10≤10E≤10≤20二、各级GPS测量的精度指标点位精度及基线长度年变化率的精度要求级别点位的地心坐标精度基线长度年变化率精度AA≤0.05m≤2mm/年A≤0.1m≤3mm/年二、各级GPS测量的精度指标厂商给出的仪器标称精度指标仪器标称精度指标，一般是指在某些标准条件下的精度。而GPS规范中的规定考虑了一些实际工作中

3、外界因素的影响。一般单频GPS接收机的精度指标双频GPS接收机的精度指标三、各级GPS测量的密度指标相邻点间基线长度的密度要求相邻点间的最小距离可为平均距离的1/3～1/2；最大距离可为平均距离的2～3倍。级别平均距离(km)AA1000A300B70C10~15D5~10E0.2~5四、GPS网精度和密度设计基本原则设计内容网的精度，密度，观测时段数，观测时段长度，高度角，采样率等设计基本原则一般依据GPS测量规范进行设计当用户的要求介于两个等级之间时，在无需显著增加工作量的情况下，一般直接上靠导较高的等级；特殊情况，按照测量任务书或测量合同书提出的技术要求单独进行

4、网的密度和精度设计（高精度GPS形变监测）1.5GPS网的基准设计主要内容位置基准尺度基准方位基准GPS基线向量WGS-84坐标系实际坐标国家坐标系或地方独立坐标系明确GPS成果所采用的坐标系统和起算数据基准设计二、GPS网的位置基准GPS网的位置基准，通常是由给定的起算点坐标确定位置基准的确定自由网平差或拟稳平差对网的尺度无影响固定一点（最小约束平差）对网的尺度无影响固定多点（约束平差）对网的尺度有影响三、GPS网的尺度基准GPS网的尺度基准可以由地面的电磁波测距边确定，或由两个以上的起算点之间的距离确定，也可以由GPS基线向量的距离确定。尺度基准的确定GPS基

5、线向量测距边已知点间的固定边其他空间技术手段（VLBI、SLR等）四、GPS网的方位基准GPS网的方位基准可以通过给定起算方位角值确定，也可以由GPS基线向量的方位作为方位基准。方位基准的确定GPS基线向量起始方位其他空间技术（如VLBI）提供的方位五、GPS网的基准选取原则布设GPS网时起算点的选取与分布若要求所布设的GPS网的成果与旧成果吻合最好，则起算点越多越好。若不要求所布设的GPS网的成果完全与旧成果吻合，则一般可选3~5个起算点，这样既可以保证新老坐标成果的一致性，也可以保持GPS网的原有精度。为保证整网的点位精度均匀，起算点一般应均匀地分布在GPS网的周

6、围。要避免所有的起算点分布在网中一侧的情况。五、GPS网的基准选取原则布设GPS网时起算边长的选取与分布采用高精度激光测距边作为起算边长，激光测距边的数量可在3~5条左右。可设置在GPS网中的任意位置。布设GPS网时起算方位的选取与分布起算方位不宜太多，可布设在网中的任意位置1.6GPS控制网的图形设计主要内容：GPS网形设计的内容GPS网的基本图形图形设计中的注意事项一、GPS网图形设计的内容一般控制网图形设计的内容与精度和可靠性有关的点位设计观测设计（观测点、测回数等）GPS网图形设计的内容观测设计（同步观测图形、重复观测次数、重复观测边的设置、观测参数设置、观测

7、时长要求）一、GPS网图形设计的内容注意：GPS网没有与精度和可靠性直接相关的图形设计问题（点位观测环境方面的问题除外）如果假定对应基线向量的质量一样，则在下面两个图形中，对应各点的可靠性和精度是完全一样的?一、GPS网图形设计的内容两点重要提示GPS网的图形强度与基线向量的数量和分布有关GPS点的精度和可靠性与与其相连的基线向量数密切相关，相连的基线向量数越多，精度和可靠性越高①提高GPS网可靠性的方法增加观测期数（增加独立基线数）。保证一定的重复设站次数。可有效地发现设站、对中、整平、量测天线高等人为错误。重复设站次数的增加，也意味着观测期数的增