GNSSGNSS测量技术及应用测量技术及应用解解 读读 学学 习习北京市测绘设计研究院 朱照荣5、城市GNSS控制网建设5.1 一般规定5.1.1 GNSS网的布设应遵循从整体到局部、分级布网的原则城市首级GNSS网应一次全面布设，加密GNSS网可逐级布网、越级布网或布设同级全面网5.1.2 GNSS网按相邻站点的平均距离和精度应划分为二、三、四等网和一、二级网GNSS网相邻点间基线长度精度应按本规范式计算5.1.3 GNSS网的主要技术要求应符合表的规定二、三、四等网相邻点最小边长不宜小于平均边长的1/2，最大边长不宜超过平均边长的2倍一、二级网最大边长可在平均边长的基础上放宽1倍，当边长小于200m时，边长中误差应小于2 cm5、城市GNSS控制网建设5、城市GNSS控制网建设5.1.4 城市CORS站应作为城市首级GNSS网的起算点，并应与新布设GNSS网共同组成城市首级GNSS网 城市CORS站的建设从环境选择、建设规模和质量都远远高于传统控制点的建设经过联测，CORS站具有了不同坐标系下的坐标 因此，CORS站的坐标应作为城市首级GNSS网的起算数据，并与新布设GNSS网点共同组成城市首级GNSS网。
5.1.5 在进行GNSS网设计时，应利用CORS站的连续观测数据对符合GNSS网布点要求的已有控制点，应利用其标石 在布设GNSS控制网时，应充分考虑CORS站的连续观测的特点， CORS站能够连续24小时不间断记录观测数据，事后可以提供给用户使用，但是， CORS站记录的观测数据采样间隔，与用户可能不一样，因此，用户在使用时应事先应向服务中心提出申请 GNSS网设计时，还应考虑已有控制点的分布情况，在满足GNSS控制网布设原则的前提下，应充分利用旧点的标石这样做有以下几个优点： 可以节省埋设标石的费用;这些标石的稳定性、安全性较高;可以利用这些点的原有的观测成果进行分析和比较5、城市GNSS控制网建设5.1.6 GNSS网宜由一个或若干个异步观测环构成，也可采用附合线路的形式构成各等级GNSS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表规定非同步观测的GNSS基线向量，宜按所设计的网图选定，也可由软件自动挑选独立基线构成环路5、城市GNSS控制网建设5.1.7 布设城市首级控制网时，应与CORS站和国家控制网进行联测，联测点数均不应少于3个，联测点应均匀分布 城市地面坐标一般采用地方独立坐标系，应选择起算点和起算方位， 按本规范第条的规定根据实际需要选定，并按第条的规定给出有关参数。
如果仍采用原有城市坐标系，而该坐标是不经投影在平面上直接进行计算得到，应根据具体情况进行分析，设法将有关参数查询清楚 当联测多个原有控制点时，一般不将它们都作为固定点，而是用它们的原坐标对成果进行分析比较 大、中城市的GNSS网在考虑与国家控制网的相互联接和转换时，应联测三个以上的国家控制点，并且要求查得这些点的正常高和高程异常，以便求定两种坐标系之间的转换参数 在已建立CORS站的城市，应利用其已知坐标来解算GNSS网，以进一步提高GNSS网的精度5.1.8 GNSS测量可用于工程形变测量，技术要求应符合现行行业标准建筑变形测量规范JGJ8的规定5、城市GNSS控制网建设5.2 选点及埋石5、城市GNSS控制网建设5.2.4 埋石应符合下列要求： 1 城市各等级GNSS控制点应埋设永久性测量标志，标石的标志应满足平面、高程共用的要求标石及标志规格要求应符合本规范附录F的规定；2 控制点的中心标志应用铜、不锈钢或其他耐腐蚀、耐磨损的材料制作，并应安放正直、镶接牢固；控制点的标志中心应刻有清晰、精细的十字线或嵌入直径小于的不同颜色的金属；标志顶部应为圆球状，并应高出标石面；3 控制点标石可采用混凝土预制或现场灌制；利用基岩、混凝土或沥青路面时，可现场凿孔灌注混凝土埋设标志；利用硬质地面时，可在地面上刻正方形方框，其中心灌入直径不大于2mm、长度不短于30mm的铜条作为标志；4 埋设GNSS观测墩应符合本规范第条的要求；5 标石的底部应埋设在冻土层以下，并应浇筑混凝土基础；5、城市GNSS控制网建设6 地质坚硬处埋设的标石，可在混凝土浇筑一周后用于观测；除地质坚硬处外，四等及以上GNSS测量控制点标石埋设后，应经过一个雨季和一个冻解期后方可用于观测；7 标石埋设后应在实地绘制控制点点之记，具备拴距条件的，拴距不应少于3个方向，拴距方向交角宜在60150之间，拴距误差应小于10cm；对二、三等控制点不具备拴距条件的，应埋设指示标志。
控制点点之记绘制应符合本规范附录G的规定；5、城市GNSS控制网建设5.3 GNSS测量5.3.1 城市CORS系统提供的观测数据可作为布设各等级控制网的起算依据5.3.2 GNSS接收机的选用应符合表的规定5、城市GNSS控制网建设5.3.9 不同类型的接收机参加共同作业时，应在已知基线上进行比对测试，超过相应等级限差时，不应投入生产使用5.3.11 GNSS测量各等级作业的基本技术要求应符合表的规定5、城市GNSS控制网建设u GNSS网布设特征：1 如果某GNSS网由n个点组成，每点的设站次数为m，用N台GNSS接收机来进行观测时，观测的时段数C： C=nm/N2一个时段中用N台GNSS接收机来进行同步观测时，可组成非独立的基线向量数：N（N-1）/2，所以该GPS网中共有非独立的基线向量数：J总=CN（N-1）/23 每个时段中可测定的独立基线向量数为N-1条，故在该网中独立基线向量数总数为：J独= C（N-1）5、城市GNSS控制网建设4 在由n个点组成的GNSS网中只需要有（n-1）条基线向量就可以确定这n个点的相对位置（如果其中有一个点的坐标是已知的，就可以确定其余n-1个点的坐标）。
因此， 该GNSS网的必要基线向量数： J必= n-15 网中实际测定的独立基线向量数为C（N-1）条，所以，网中的多余基线向量数为：J多= J独- J必= C（N-1）-（n-1）5、城市GNSS控制网建设u 举例： 某GNSS网由80个点组成，现准备用5台GNSS接收机来进行观测，每个点重复设站为4次 则全网的观测时段数C为： C=nm/N=804/5=64 全网共有基线向量数： J总=CN（N-1）/2=6454/2=640条5、城市GNSS控制网建设 网中独立基线向量数为： J独= C（N-1）=644=256条 GNSS网的必要基线向量数： J必= n-1=80-1=79条 网中的多余基线向量数为： J多= J独- J必= 256-79=177条5、城市GNSS控制网建设5.3.12 观测实施计划应符合下列规定：1 观测实施计划可根据测区范围的大小分区编制；2 观测实施计划内容应包括作业日期、时间、测站名称和接收机名称等 删去了有关星历的内容2010-05-13 控制测量5、城市GNSS控制网建设5.4 数据处理5.4.1 城市二等GNSS网基线解算和平差宜采用高精度解算软件，其他等级控制网可采用商用软件。
GNSS接收机供货商在售出GNSS接收机时，一般都会向用户提供免费的GNSS数据处理软件，并配有相应的基线解算软件，这些软件解算基线的自动化程度较高，其模型改正多为固定模型，软件间的数据处理方法和精度微有区别对于一般城市而言，选用二等控制网作为城市首级控制，可以控制整个城市管辖或总体规划区域，精度可以满足城市各项建设的需要 二等以下控制网多为小区域或较小城市使用的控制网 因此，规定城市二等控制网用高精度软件解算基线 新启用的软件的解算结果应与成熟软件的解算结果进行比对，满足精度要求后方可使用5、城市GNSS控制网建设5.4.2 数据预处理应符合下列规定：1 城市二等GNSS网应采用卫星精密星历解算基线，其它等级控制网可采用卫星广播星历解算基线2 当使用不同型号的接收机共同作业时，应将观测数据转换成标准格式后，再进行统一的基线解算3 基线解算可采用多基线解或单基线解，每个同步观测图形应选定一个起算点起算点应按CORS站、已知点坐标和单点定位结果的先后顺序选择4 观测值应加入对流层延迟修正对流层延迟修正模型中的气象元素可采用标准气象元素5 基线解算宜采用双差固定解6 处理结果中应包括相对定位坐标及其方差阵、基线及其方差阵协方差阵等平差所需的元素。
5、城市GNSS控制网建设 基线解算时，把接收机收到的某颗卫星的载波相位与接收机钟产生的同频参考信号的相位的差拍称为该颗卫星的相位观测值 这一观测值中包含了待定的初始整周模糊度参数，卫星轨道误差，卫星钟与GNSS标准时间的钟差 还包含了传播路径中的电离层延迟和对流层延迟，接收机钟与GNSS标准时间的钟差，接收机的热噪声误差等为了克服这些误差的影响，常常通过基线两端测站的原始相位观测值的线性组合构成所谓差分观测值来削弱或抵消某些误差的影响 考虑到城市控制网的特点、GNSS技术的发展、应用以及城市CORS系统建设、应用等原因因此，本次规程在进行修订时，将原规程中规定边长超过30km的基线解算的有关内容删除5、城市GNSS控制网建设5.4.3 数据检验应符合下列规定：3 采用同一种数学模型解算的基线，网中任何一个三边构成的同步环闭合差应满足下列公式的要求：5、城市GNSS控制网建设5.4.5 数据处理应符合下列规定：2 约束平差应符合下列规定：1）可选择国家坐标系或城市坐标系，对通过无约束平差后的观测值进行三维约束平差或二维约束平差平差中，可对已知点坐标、已知距离和已知方位进行强制约束或加权约束；3）当平差软件不能输出基线向量改正数时，应进行不少于2个已知点的部分约束平差，通过平差获得未参加约束已知点的平差坐标，其点位变化相对于约束点的边长相对中误差不应低于本规范表规定的上一等级控制网中最弱边相对中误差。
3 方位角应取位至0.1，坐标和边长应取位至毫米5.4.6 测量成果输出宜包括相应坐标系中的三维或二维坐标、基线向量改正数、基线边长、方位角、转换参数及其精度等信息 5、城市GNSS控制网建设5.5 质量检查与技术总结5.5.1 质量检查应包括下列内容：1 使用仪器的精度等级、检定状态和检定记录；2 控制点布设情况，选埋资料的完整性；3 外业观测资料中多余观测、各项限差、技术指标情况；4 数据处理过程中，数据录入、已知数据的使用，各项限差、闭合差和精度统计情况；5 记录完整性、准确性，记录项目齐全性；6 观测数据的各项改正是否齐全；7 计算过程正确性、资料整理的完整性、精度统计和质量评定的合理性；8 提交成果的正确性和完整性；9 技术报告内容的完整性、统计数据的准确性、结论的可靠性6、城市GNSS RTK测量6、城市GNSS RTK测量6.1 一般规定6.1.1 RTK测量可采用单基站RTK测量和网络RTK测量两种方法进行已建立CORS系统的城市，宜采用网络RTK测量在困难地区，也可采用后处理动态测量的模式进行RTK测量 本条对于RTK测量的方法进行了说明单基站RTK测量方式是临时架设1个（或多个）基准站，在小区域范围内采用电台或GPRS、CDMA等无线通讯方式向流动站用户发播差分改正数的一种测量方式。
单基站架设的方式与网络RTK测量作业方式比较，有以下几点不足：单基站RTK的作业受距离制约，定位精度不均匀、可靠性差 在实际作业过程中，有一些通信信号较弱或覆盖不到的困难地区，无法实时进行单基站RTK和网络RTK测量，现场可以采用后处理动态测量的模式进行RTK测量6、城市GNSS RTK测量6.1 一般规定6.1.2 GNSS RTK平面测量按精度应划分为一级、二级、三级、图根和碎部各等级的技术要求应符合表的规定6、城市GNSS RTK测量 对应于GNSS控制网的一、二、三级及地形测图的图根和碎部等级，并根据各等级的精度要求制定了最小边长，而不是平均边长 为了保证高等级控制测量的精度均匀性，本条对一级GNSS控制点布设强调了应采用网络R。