GPS测量技术与外业观测.pptx

会计学1GPS测量测量(cling)技术与外业观测技术与外业观测PPT课课件件第一页，共40页。7.1 GPS测量(cling)步骤及质量要求测量(cling)的工作步骤（以基线向量网为例）vv 测前工作测前工作(gngzu)(gngzu)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第1页/共40页第二页，共40页。技术设计测绘资料(zlio)的搜集与整理仪器的检验踏勘、选点埋石时限要求投资(tu z)经费第2页/共40页第三页，共40页。v 测量(cling)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(pn)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(pn)”四步，直至完成所有GPS观测工作第3页/共40页第四页，共40页。v 测后工作(gngzu)结果分析（网平差处理与质量评估）技术(jsh)总结成果验收第4页/共40页第五页，共40页。GPS测量质量(zhling)的评定v 精度(jn d)指标：网中相邻点间的距离中误差(wch)(mm)；a：固定误差(wch)(mm)；b：比例误差(wch)(ppm)；D：相邻点间的距离(km)。第5页/共40页第六页，共40页。v GPS网的等级(dngj)第6页/共40页第七页，共40页。v 各类GPS网的用途(yngt)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(kngzh)网或地方框架网C级网为地方控制(kngzh)网和工程控制(kngzh)网D级网为工程控制(kngzh)网E级网为测图网。第7页/共40页第八页，共40页。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(y)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。第8页/共40页第九页，共40页。测量(cling)规范v 主要(zhyo)内容：精度分级(fn j)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第9页/共40页第十页，共40页。v 目的：指导(zhdo)规范GPS测量工作v 规范(gufn)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(chngsh)测量规程，1997，建设部.第10页/共40页第十一页，共40页。第11页/共40页第十二页，共40页。7.2 GPS技术(jsh)设计的编写技术(jsh)设计的作用v 作业、数据处理的技术(jsh)依据v 技术设计的内容项目来源测区概况工程概况技术依据第12页/共40页第十三页，共40页。现有(xin yu)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第13页/共40页第十四页，共40页。7.3 GPS接收机的检定(jindng)接收机的检定(jindng)利用(lyng)基线场进行仪器检定零基线的检定 检验仪器的内部噪声第14页/共40页第十五页，共40页。基座(j zu)的检定其它(qt)设备的检定尺的检定(jindng)第15页/共40页第十六页，共40页。7.4 GPS网的设计(shj)7.4.1 GPS基线向量网的布网(b wn)形式跟踪站式会战式多基准站式同步(tngb)图形扩展式单基准站式第16页/共40页第十七页，共40页。v 跟踪站式的布网(b wn)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(zhunmn)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）。第17页/共40页第十八页，共40页。v 会战(huzhn)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(gunc)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(gunc)，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(gunc)，直至所有点观测(gunc)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。第18页/共40页第十九页，共40页。v 多基准(jzhn)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(dngwi)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，这样可以获得更强的图形结构。适用范围：C，D。第19页/共40页第二十页，共40页。第20页/共40页第二十一页，共40页。v 同步图形扩展(kuzhn)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(qt)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：C，D。第21页/共40页第二十二页，共40页。v 单基准(jzhn)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(c zhn)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。第22页/共40页第二十三页，共40页。第23页/共40页第二十四页，共40页。7.4.2 同步图形(txng)的连接方式点连式边连式网连式混连式第24页/共40页第二十五页，共40页。v 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(qingd)低，如果连接点发生问题，将影响到后面的同步图形。第25页/共40页第二十六页，共40页。v 边连式形式：相邻的同步图形间有一条(y tio)边（即两个公共点）相连。优点：作业效率较高，图形强度较强。第26页/共40页第二十七页，共40页。v 网连式形式：相邻的同步(tngb)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。第27页/共40页第二十八页，共40页。v 混连式形式：相邻的同步图形间有3个（含3个）以上的公共(gnggng)点相连。优点：图形强度最强。缺点：作业效率低。第28页/共40页第二十九页，共40页。7.4.3 GPS基线向量(xingling)网的设计指标效率(xio l)指标可靠性指标精度指标费用指标第29页/共40页第三十页，共40页。v 效率(xio l)指标Smin：最少观测时段数R：最少重复观测期数(q sh)n：点数m：仪器数Sd：设计(shj)观测时段数第30页/共40页第三十一页，共40页。v 可靠性指标(zhbio)lr：多余独立观测(gunc)基线数；lt：总独立观测(gunc)基线数。第31页/共40页第三十二页，共40页。v 精度(jn d)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(zhbio)来衡量。第32页/共40页第三十三页，共40页。7.4.4 GPS基线向量网的设计(shj)原则v 选点的原则(yunz)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(shuy)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。第33页/共40页第三十四页，共40页。v 提高(t go)可靠性的原则增加观测期数（增加独立基线数）。保证一定的重复设站次数。保证每点与三条以上(yshng)的独立基线相连。最小异步环边数不大于6。第34页/共40页第三十五页，共40页。v 提高(t go)精度的原则网中距离较近的点一定(ydng)要进行同步观测，以获得它们间的直接观测基线。建立框架网。最小异步环边数不大于6。适当引入高精度测距边。若要进行高程拟合，水准点密度要高，分布要均匀，且要将拟合区域包围起来。适当延长观测时间，增加观测时段。选取适当数量的已知点，已知点分布均匀。第35页/共40页第三十六页，共40页。7.5 GPS测量的作业(zuy)组织7.5.1 GPS测量队伍(du wu)的组织结构内业处理人员外业观测小组1外业观测小组2.外业观测小组n队长第36页/共40页第三十七页，共40页。队长(du chn)的职责根据(gnj)作业进度，参考技术人员的意见，下达作业指令作业现场指挥安排测量人员的在测区工作生活的相关事宜第37页/共40页第三十八页，共40页。内业处理人员(rnyun)的职责数据传输、数据处理质量控制为队长决策(juc)提供参考意见第38页/共40页第三十九页，共40页。外业观测小组(xioz)的职责根据调度(diod)指令及现场命令进行外业观测第39页/共40页第四十页，共40页。