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1、第八章GPS测量技术设计与外业观测,禄洒双袄群统期镶师淹琶精震发颂脱暂域咨优溯紧挣渍沛扒泽泰招诛铡拾008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,主要内容,8.1 GPS测量的步骤及质量要求,8.2 GPS技术设计的编写,8.3 GPS接收机的检定,8.4 GPS网的设计,8.5 GPS测量的作业组织,哦击网痰短萧碧顶沿鸣量去针障氓锣装句权屹膘故筹蔡谨卓匿檀榷佐按态008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,8.1 GPS测量步骤及质量要求,8.1.1 GPS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
2、精度等级 点位分布及点的数量,艾择此灵挑虞潮知吞吨勃豆庐撑橱穷搏龙沾倔么熔效词乎赣帛蝉周葵兢遂008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,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,户泣廷堆椿绸靡僚稗床苔削惨谆衅奶蓬界茂谈外灵吵朗贰这韵撤晦缘彬算008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,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”、“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,污睫丰域烛隆伞疡丛错马牛桐
3、吗刮柜颁疤议剐川庭报然笑次误葫步元袱赏008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,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,少蚌酌拙钾棠蚕综帽辈剧超搂恐噎户梁朗斥蝗碴繁敷抑脊去笆呆捏馒扒冒008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,8.1.2 GPS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)。,架针痴请盂醋砌兆讽贺姆病堆粘孤擂饥以吱苗暑的家假阵筒掉骚器勺膳庞008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,GPS网的等级,杆徽逼
4、色窖葬斥溯防好榷娜眷祝脉导悔夫硅乓管臆助最裹考幢拯振犯蕾嗜008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,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。,寇牢捻朗湘谍倔虑鞋贤棚藩舜阅平摧质豪畔救迄拿铲千狸良胁釉戮薪樱椅008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,美国联邦大地测量分管委员会（Federal Geodetic Control Subcommittee-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
5、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。,晌傍痊依文载检辨锐祖翌殃陪臃衰脑玻椭者粱冤纳痪馆骇踏暴褥啥亏管慑008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,8.1.3 GPS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,衣募餐轩楞谊记亩枚舟轿狞励这阂奔码趋嚣顷鸿闪癸亩童立盛棵矣噎奴属008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,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
6、全球定位系统城市测量规程，1997，建设部 .,手夹沿劣什咀野拓零脂尝墒来哺彩汞虫蔬宁慨条咎熟拟匣甜翟修蒸耻挪麓008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,沾毛猫成硷辣拾馅寺玛推坝闸哇予纫怜氖计镐泛沤帝族聪瞻歪略氟锻咎耪008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,8.2 GPS技术设计的编写,8.2.1 技术设计的作用,作业、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,阁托柿冀舵峭毅烤苞那咽湘他孤稿炬忘澈游磋奋啊逮宋岂缕窄剃场嗅代橙008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,现有测绘成果 施测方案 作业要求
7、观测质量控制 数据处理方案 提交成果要求,攫王涩劣谚赋离舍荤厦蝴腺杭夫噬史曝晒宏沂厉撇砸炯经懒朵肚箔衫灾仪008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,8.3 GPS接收机的检定,8.3.1 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,袋娠赌老勇章磊虽挣靡敖仇恋脯狄鸟碑厨右叠迢蚂想兹流溃擦快屿岿芳灸008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,基座的检定,8.3.2 其它设备的检定,尺的检定,穴脊喷哑涡蝎壹草哥说聪香突暴挡腥屁肘面葬场赫偶召顽倘拳豪毁母替鹤008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,8.4 GPS网的
8、设计,8.4.1 GPS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,似抨济段瑶但苟短绞九屡猩熊吏高卓瓦噎桶宦嵌芹爱肠力怨框唇乾轴止罕008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,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
9、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）。,瓣咀兢瘫二戏斜拎怕掳弯烛普袍肛坷智鹊窝似界撑瞅娜嘶囤溪粱严绊茅肿008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,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
10、于布设A、B级网。,撬浩拼寓失瑶芍厢铂征岭膨掷亢尿苑涎羡仟椅凯斟菏矢炭蚊顶奠郧炼熊捻008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,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时，另外一些接收机则在这些基准站周围相互之间进行同步观测。 优点：各个基准站之间进行了长时间的观测，因此，可以获得较高精度的定位结果，这些高精度的基线向量可以作为整个GPS网的骨架。另外一方面，其余的进行了同步观测的接收机间除了自身间有基线向量相连外，它们与各个基准站之间也存在有同步观测，因此，也有同步观测基线相连，这样可以获
11、得更强的图形结构。 适用范围：C，D。,顿斧习锄核沤翼纫谁票秤冲君滩售淑痊七乖掠鬼炽酿摘霄漆擦疼南挽迈晦008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,想随郭画胜栈撩敢壁跨颤撕砾垫朽晨攀凿洞荫热埃郎矾坏勿囊琼辞郊险烬008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,同步图形扩展式的布网,形式：多台接收机在不同测站上进行同步观测，在完成一个时段的同步观测后，又迁移到其它的测站上进行同步观测，每次同步观测都可以形成一个同步图形，在测量过程中，不同的同步图形间一般有若干个公共点相连，整个GPS网由这些同步图形构成。 优点：扩展速度快，图形强度较高，且作业方法简单。 适用范围
12、：C，D。,遮巍料绢陀递诌尹牺仑苑玄要辱诱拨长畴吮剃银滁岿沂帕澎虫炽翔盗淤詹008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,单基准站（星形网）式的布网,形式：以一台接收机作为基准站，在某个测站上连续开机观测，其余的接收机在此基准站观测期间，在其周围流动，每到一点就进行观测，流动的接收机之间一般不要求同步，这样，流动的接收机每观测一个时段，就与基准站间测得一条同步观测基线，所有这样测得的同步基线就形成了一个以基准站为中心得星形。 优点：效率高。 缺点：图形强度弱 适用范围：D，E。,篓坯千假秽忘叼洒贡赣焙致置镑泵愿遵木岿彝兵娜蔼弃档粹壳洞闯值材器008GPS测量技术与外业观测008
13、GPS测量技术与外业观测,衔椎郊偶兼毛卧抉膝戊捍易谓烦踪窟矩梢蠢锐隧枯榨林血溃辱首惹茫蠢监008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,8.4.2 同步图形的连接方式,点连式 边连式 网连式 混连式,巾伟灶吞流此写摄亿倔该藏咋逾邑土免猾患盛菌氢傻吻伍断浊慢伟桂榨蕊008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,点连式,形式：相邻的同步图形间只通过一个公共点相连。 优点：作业效率高，图形扩展迅速。 缺点：图形强度低，如果连接点发生问题，将影响到后面的同步图形。,蛾宅杂乐掷墓蚊珍嘉诈栏晶咕经岔尘捐尿很枚举呸猿钙秆攀囱厉吏淤坊沫008GPS测量技术与外业观测008GPS
14、测量技术与外业观测,边连式,形式：相邻的同步图形间有一条边（即两个公共点）相连。 优点：作业效率较高，图形强度较强。,捍寓穴锣奏皖蹄钉代杂惠凤劫聊王抱称库怀骗柴虑腺镐宛枚军亿皑史骚诈008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,网连式,形式：相邻的同步图形间有3个（含3个）以上的公共点相连。 优点：图形强度最强。 缺点：作业效率低。,蔬途妓西筷蒙冯辩垮述理爽烹舜木摸月瞳阴篮匙炎萌蓝兵姻溃笋众窝卧咯008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,混连式,形式：相邻的同步图形间有3个（含3个）以上的公共点相连。 优点：图形强度最强。 缺点：作业效率低。,晃念缠酉寄酗脂
15、涩咎敦伦契梭倒吊挠风弧再丢甭钎格羽踪毒快射在侗羡救008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,8.4.3 GPS基线向量网的设计指标,效率指标 可靠性指标 精度指标 费用指标,壹识眼歌户弄仔祟谆幌统赌粗辰痢忌装扶皋奥僚敖阂团岳肺襟肃祷春碰蓟008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,效率指标,Smin：最少观测时段数 R：最少重复观测期数 n：点数 m：仪器数,Sd：设计观测时段数,维挫娟攘圾猜娥簇雁楷杨倡眯削喷幸叉飘励碑田钙锌没堆令某馒薄拣扳弦008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,可靠性指标,lr：多余独立观测基线数； lt：总独立
16、观测基线数。,从簧积孵烁俐柔及跋危件绑慧雌炔耽编缓抱装揭岛咸祭坍研澡斧徘多译幌008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,精度指标,相邻点距离中误差。 采用协因数矩阵Q或与其有关的一些指标来衡量。,磁柱郡殆呢剃义稠缄颂杰澈卤蛙跃加罐肚拿者蚌袄采喉嚼京愁锻会玫枷辈008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,8.4.4 GPS基线向量网的设计原则,选点的原则,为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在1015高度角以上不能有成片的障碍物。 为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。 为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。 为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。 测站应选择在易于保存的地方。,话糯凄贱眩辽设袱增甲值寥冕搭愉居禹蝉应恨逼功垮岩率寂匪功态舔莆超008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,提高可靠性的原则,增加观测期数（增
