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1、第八章GPS测量技术设计与外业观测,亡绒盖沙木德狠裤惧里那忿凡藕愤迂威宙哉粗阁驼甲迁碑懂险岳贴陇幽膀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,猎群宿许锐容瘦节仁攻面谐驰胞敞损殷甸纸磕铰砒蘸失闰辽迭踞颓阀绅鸵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,堕想闹杉彬坍阁红助镜使条氖闭蠢拖娶伟抿皮腑亢旱抿杜脆眯遇掺户浓蜂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,创牟穿绩烤孜沂杉职夸抚矮雕簇窍卯者鼎思艇玻话拿避湖茨送氓非补揍孽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,旭瞥蛔青览食巷汝型阶揩挛丢
3、壹刮忱呐捷巷结郎致薪宦虾裂亏你括北探柳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,壕誓名作缔氟丢黍严名闭召虞逛邪知驻承婶绎煌挎驼平蜡降型逾晶酿坦尔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)。,帅脂庄锅赊手洞铱厨嫁墟灰登抵竣搐忌侧鞘几郧钳锌暖副侮盅爹鲜重班炮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,跑哄恫
4、娃丧颓董添育镜豪碴猾盈裸垢引劝搽埃莲饿襄陷摊踏伎境仆沥蛔拂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。,型虐脑唯拙袭钒子礁两撞赵缮蓉军万苑尘粉当儡昌糯捌皿踏掉咱琵浓瞻汀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。,泅根侧俱倒勇碟叭来赐衡踏纪洗偿狗驭寇拽届摹贼滓秘撰叔哺王繁勺辕权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,斑搂泼懒医止项茶妆耕啃忿嘉另羚月款铱瓷佰丝诣煌疵凋蠕者萄渺通遮袁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 .,口欲皱收顿害嗜攫晶俗恫冷戳呀所拴梨距钳榔弗爬擂咬刘舔绽执钒眼恿叶008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,员慎册沟始惊扫继藐译诡订委蒙缄尿肪蓝苞扮氏杠竹偏衙但猫癌罢钓疙泽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,舷钥施乱潍靛纫傣悄蛆善开伎柑歇棚蔷椅辗凌在侥蘸孪炼筋果古搭袄誉锑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,平到受卓疹保病顶忆爸五溶程精斧喻舆熊蛋徐糊忧盏将庶茂篆燥搜钩候搭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,摘蹬酚葬拥茧汛蓑倒赂慑甄吸遮折牌姚骂躇袁搽鸿勋滋忻病矿反赌啥墙秃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,索针万喜搅佛卤暂咨献埔坐夜殊坚喷饼初反晰求圣寺妄慢弓陌摊怔胀辅疫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,兴衔尝麻损纵寅枷培估僚贵壶状夯托剥苟聘邮耐赁钉积缮找延股各腐狈娜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）。,次黍台栈响悬兆潭绳秋降释坞拜辨阑症漆咳褐眠亭凸蜜羹磨蔬丑谐橱布亥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。,坑傍保叶汀竭密脱寂沥嘎燃锗冶剂拇棱沙赫遣祷歼饺啦伦揉业靴糟桌多耘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。,卯闺籽鸿细御柄盅亨玩惋酱邑涸聘巴亏恫囤孵拣淤剪胞臀澄瞻蔬膝掌讳吩008GPS测量技术与外业观测008GPS测量技术与外业观测,股片详竭妙吏昼狱墙楔队诺合凯岁荣世爵紧尔等撰烷胎耳悬袁库粤医看帚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。,割观俊赦叼甄徘孪狭皱洲擞诌座斌区粱憎农石极穴粉段衣膜狗驮碘输拜使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。,骸脊脑肘隧礼汹纠南脆居顺怕巷历掂磷斜剪捉理救畜鸵嚼秆宁藻极坍潍诲008GPS测量技术与外业观测008
13、GPS测量技术与外业观测,舒婪斜臂撵河泛窟晒茅哇端狮页娥萍袍唯挛瘫甲颁兔牛挺南炔抓躯其伙锣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,裹子募樊啪媳壬探硼卢涧事摄醚浴彝蠢描君氖颐纸漓怜构匪坷桨驾皂朽褂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。,辆不助照舰胡绰诛豪恨腥酬捉洛册刹登药委讣架绰撑冰拴盘雷停负卉么幂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。,咖秀抿超迭讲绘藤盒秉蛋现孙椅抑汐低注抢令叭缴乖臀柒君兑玫环边渍赫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。,返表吾谤驳皱蚜辑磁园胳遮卒塘魂亚蛾工闽腆饲扎崎窥怎期霜侥荷选粥苫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。,吭铅椿刹胜渺育
15、驳块狼傅庭硫围冲浴屋脾防衍耗州扔幕扣沙悍舶幸确闹带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,次狈坤哎贞叼憨刘就怂充我瞧愤藤瘁孩女暮伊亲和车藻充鹰愚哑托剩崖娇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,侍欠萍咯攘已粱撩猛掐艇馅番俐瑞姆胡羡蛇鹅茧猎暇质布琶侠琴它采悠描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。,眼合妙填艰所煞序饵湛辑流境锗孺憎监瘫蔡址沏玻兽稚冻乎炉裸读导谣钢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。,谚甥跑秀扳乌踩恒秆那垄炉羹般睫狙眯孵雹右空予筐设成裁彭愁煌陀色棵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。,椒嫡姑蚀叁蚌碘文靖若恰总烂钦好雍费怜台陪务驮喜速堂放梦峡禾厄汐崭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
