GPS测量技术与外业观测

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1、第七章GPS测量技术设计与外业观测测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则，先建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量和测设。控制测量在测区内，按测量任务所要求的精度，测定一系列控制点的平面位置和高程，建立起测量控制网，作为各种测量的基础，这种测量工作称为控制测量。控制网具有控制全局，限制测量误差累积的作用，是各项测量工作的依据。碎部测量基于控制下直接进行的散点测量。如地形测绘，为地形测图和工程测量建立控制网所进行的测量工作叫控制测量，而将仪器架设在控制点上进行的各地形点采集则叫碎部测量。GPS测量中的几个基本概念G

2、PS测量中的几个基本概念观测时段从测站上开始接收信号起到停止观测间的连续工作时间称为观测时段。同步观测两台或两台以上的GPS接收机同时对同一组卫星信号进行观测。基线向量利用进行同步观测的GPS接收机所采集的观测数据计算出的接收机间的三维坐标差，简称基线。同步观测环三台或者三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。独立基线若一组基线向量中任何一条基线向量皆不能由该组中其他基线向量的线性组合来表示，则该组基线向量就是一组独立的基线向量。异步观测环（独立观测环）在构成多边形的环路基线向量中，只要存在非同步观测基线向量，则该

3、多边形环路就叫异步观测环。GPS测量中的几个基本概念主要内容7.1GPS测量的步骤及质量要求7.2GPS技术设计的编写7.3GPS接收机的检定7.4GPS网的设计7.5GPS测量的作业组织7.1GPS测量步骤及质量要求7.1.1GPS测量的工作步骤（以基线向量网为例）测前工作工程项目的提出测区位置及其范围提交成果的内容用途和精度等级点位分布及点的数量技术设计测绘资料的搜集与整理仪器的检验踏勘、选点埋石时限要求投资经费测量实施实地了解测区情况卫星状况预报确定作业方案外业观测数据传输与转储基线处理与质量评估重复“确定作业方案”、“

4、外业观测”、“数据传输转储”及“基线处理与质量评估”四步，直至完成所有GPS观测工作测后工作结果分析（网平差处理与质量评估）技术总结成果验收7.1.2GPS测量质量的评定精度指标：网中相邻点间的距离中误差(mm)；a：固定误差(mm)；b：比例误差(ppm)；D：相邻点间的距离(km)。GPS网的等级各类GPS网的用途A级网一般为区域或国家框架网、区域动力学网B级网为国家大地控制网或地方框架网C级网为地方控制网和工程控制网D级网为工程控制网E级网为测图网。美国联邦大地测量分管委员会（FederalGeodeticContro

5、lSubcommittee-FGCS）在1988年公布的GPS相对定位的精度标准中有一个AA级的等级，其要求固定误差≤3mm，比例误差≤0.01ppm，此等级的网一般为全球性的坐标框架和地球动力学测量。7.1.3GPS测量规范主要内容：精度分级网的设计要求选点与埋石的要求仪器设备类型要求检定内容外业观测及记录要求数据处理成果验收与上交资料目的：指导规范GPS测量工作规范的种类：全球定位系统GPS测量规范，1992，国家测绘局全球定位系统城市测量规程，1997，建设部...7.2GPS技术设计的编写7.2.1技术设计的作用作业、

6、数据处理的技术依据技术设计的内容项目来源测区概况工程概况技术依据现有测绘成果施测方案作业要求观测质量控制数据处理方案提交成果要求7.3GPS接收机的检定7.3.1接收机的检定利用基线场进行仪器检定零基线的检定检验仪器的内部噪声基座的检定7.3.2其它设备的检定尺的检定7.4GPS网的设计7.4.1GPS基线向量网的布网形式跟踪站式会战式多基准站式同步图形扩展式单基准站式跟踪站式的布网形式：若干台接收机长期固定安放在测站上，进行常年、不间断的观测，即一年观测365天，一天观测24小时，这种观测方式很象是跟踪站，因此，这种布网形式

7、被称为跟踪站式（实际上就是跟踪站）。数据处理通常采用精密星历。优点：精度极高，具有框架基准特性。缺点：需建立专门的永久性建筑即跟踪站，观测成本很高。适用范围：一般用于建立GPS跟踪站（AA级网），永久性的的监测网（如用于监测地壳形变、大气物理参数等的永久性监测网络）。会战式的布网形式：在布设GPS网时，一次组织多台GPS接收机，集中在一段不太长的时间内，共同作业。在作业时，观测分阶段进行，在同一阶段中，所有的接收机，在若干天的时间里分别各自在同一批点上进行多天、长时段的同步观测，在完成一批点的测量后，所有接收机又都迁移到另外一

8、批点上采用相同方式，进行另一阶段的观测，直至所有点观测完毕。优点：可以较好地消除SA等因素的影响，因而具有特高的尺度精度。适用范围：用于布设A、B级网。多基准站式的布网形式：若干台接收机在一段时间里长期固定在某几个点上进行长时间的观测，这些测站称为基准站，在基准站进行观测的同