建筑给工程标准规范建筑给工程标准规范JTJ066T-98公路全球定位系统(GPS)测量规范.pdf

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1、中 华人民共和国行业标准公路全球定位系统(G P S)测量规范G l o b a l P o s i t i o n i n g S y s t e m(G P S)S u r v e y S p e c i f i c a t i o n s f o r H i g h w a yJ T J/T 0 6 6-9 8主编单位:交通部第一公路勘察设计院批准单位:中华人民共和国交通部施行日期:1 9 9 8年 1 2月1日关于发布 公路全球定位系统 (G P S)测量规范 的通知交公路发 1 9 9 8 J 4 0 1 号各省、自治区交通厅，北京市交通局，上海市市政工程管理局，天津市市政工程局，重

2、庆市交通局，部属公路设计、施工、科研、监督、监理单位，公路院校:现批准发布 公路全球定位系统(G P S)测量规范)(编号J T J/T 0 6 6-9 8)，作为推荐 性行业标准，自1 9 9 8 年1 2 月1日 起施行。公路全球定位系统(GP S)测量规范 由交通部第一公路勘察设计院主编，人民交通出版社出版。希望各单位在实践中注意积累资料，总结经验，及时将发现的间题和修改意见函告交通部第一公路勘察设计院，以便修订时参考。中华人民共和国交通部 1 9 9 8 年 7 月 2日前言 根据交 通部1 9 9 4 年下达的编制 公路全球定 位系 统(G P S)测量规范 任务，成立了由交通部第一

3、公路勘察设计院为主编单位的编制 组。公路部门是 8 0 年代后期开始运用 G P S测量技术的，随着G P S技术的迅速发展和不断完善，其运用更加广泛。编制组在广泛调查研究、总结经验的基础上提出了利用全球定位系统建立公路工程G P S测量控制网的原则、精度和作业方法。本规范共八章，主要内容有总则、术语、GP S控制网分级与设计、选点与埋石、观测、基线解算与检核、G P S控制网平差计算、成果验收与资料提交等。本规范系首次编制，加之GP S技术发展十分迅速，在执行过程中，请各单位结合工程实践将发现的问题和建议及时函告交通部第一公路勘察设计院(地址:7 1 0 0 6 8 西安市友谊西路 8 7

4、号;电话:0 2 9-7 2 1 0 2 4 9)0 主要起草人员:陈永耀黄文元王溯先1 总则1.0.1 为 规定 利用全球定位系统(G lo b a l P o s i t io n i n g S y s t e m，缩写为G P S)建立公路工程G P S 测量控制网的 原则、精度和作业方法，特制定本规范1.0.2 本规范是依据 公路勘测规范(J T J 0 6 1)，并参照 全球定位系统(G P S)测量规范(C H 2 0 0 1-9 2)的有关规定，在收集、分析、研究和总结经验的基础上制定的。1.0.3 本规范适用于新建和改建公路工程项 目的各级 GP S控制网的布设与测量。1.0

5、.4 采用全球定位系统测量技术建立公路平面控制网时，应根据 公路勘测规范);(J T J 0 6 1)中规定的平面控制测量的等级、精度等确定相应的GP S控制网的等级。1.0.5 G P S测量采用 WGS-8 4大地坐标系。当公路工程GP S控制网根据实际情况采用 1 9 5 4 年北京坐标系、1 9 8。西安坐标系或抵偿坐标系时，应进行坐标转换。各坐标系的地球椭球基本参数、主要几何和物理常数见附录 Ao 高程系统根据实际情况可采用 1 9 5 6 年黄海高程系或 1 9 8 5 国家高程基准。1.0.6 G P S测量时间系统为协调世界时(UT C)。在作业过程中，附录D G P S 观测

6、手簿”中的开、关机时间可采用北京时间记录1.0.7 G P S 接收机及附 属设备均应按有关规定定期 检测。1.0.S GP S控制测量应按有关规定对全过程进行质量控制。1.0.，在提供 G P S控制测量成果资料时，应执行保密制度中的有关规定。2 术语2.0.1 基线B a s e l i n e 两测量标志中心的几何连线。2.0.2 观测时段O b s e r v a t i o n s e s s i o n GP S接收机在测站上从开始接收卫星信号进行观测到停止观测的时间长度。2.0.3 同步观测S i m u l t a n e o u s o b s e r v a t i o n

7、 两台或两台以上 G P S接收机同时对同一组卫星进行的观测。2.0.4 同步观测环 S i m u l t a n e o u s o b s e r v a b l e l o o p 三台或三台以上 G P S 接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。2.0.5 独立基线I n d e p e n d e n t b a s e l i n e 由独立观测时段所确定的基线。2.0.6 独立观测环 I n d e p e n d e n t o b s e r v a b le l o o p 由 独立基线向 量构成的闭合 环。2.0.7 自由基线F r e e b a s e l i

8、n e 不属于任何非同步图形闭合条件的基线。2.0.8 复测基线D u p l i c a t e me a s u r e b a s e l i n e 观测两个或两个以上观测时段的基线。2.0.，边连式L i n k m e t h o d b y a b a s e l i n e 相邻图形之间以一条基线边相连接的布网方式。2.0.1 0 无约束平差N o n-c o n s t r a i n e d a d j u s t m e n t 在一个控制网中，不引入外部基准，或虽引人外部基准但并不产生控制网非观测误差引起的变形和改正的平差方法。2.0.1 1 公路抵偿坐标系 C o m

9、 p e n s a t i o n c o o r d i n a t e s y s t e m f o rh i g h wa y 在建立公路控制网时，根据需要投影到抵偿高程面上和(或)以任一子午线为中央子午线的一种直角坐标系。2.0.1 2 首级控制网 F i r s t c l a s s c o n t r o l n e t w o r k 为一个公路工程项 目而建立的精度等级最高，并同国家控制点联测能控制整个路线的控制网。2.0.1 3 主控制网 M a i n c o n t r o l n e t w o r k 为满足公路测设放线或施工放样，在首级控制网基础上加密并贯通整

10、条公路的控制网。2.0.1 4 天线高An t e n n a h e i g h t 观测时天线平一 气 相 位中 心至测站中 心标志 面的高度。3 G P S 控制网分级与设计3.1 G P S控制网分级3.1.1 根据公路及特殊桥梁、隧道等构造物的特点及不同要求，G P S 控制网分为一级、二级、三级、四级共四个等 级。各级G P S控制网的主要技术指标规定见表 3.1.1 0 表 3.1.1 G P S控制网的生要技术指标级 别 每 对相邻点平均距离d (k m)固定 误差 a (mm)比 例 误差 石 (p p m)最弱 相邻点点 位中误差，(mm)路 线特 殊构造 物路 线特 殊构

11、造物路 线特殊 构造物一级4.0簇 1 055 215 01 0二 级2.0簇 1 05镇 525 01 0三 级1.0镇 1 05簇 1 025 01 0四 级0.5提 1 0镇 2 05 0 注:各级 G P S 控制 网每对相 邻点 间的最 小距离应 不小 于平均距 离的 1/2,最 大 距离不 宜大干平 均距 离的 两 倍;特殊构造 物指对 施工 测量精度 有特殊 要求 的桥梁、隧道 等构造物3.1.2 G P S 控制网相邻点间弦长精度应按下式计算确定:a=了a 2+(b d)(3.1.2)式中:。弦长标准差(m m);a 固定误差(m m);b 比例误差(p p m);d 一一相邻

12、点间的距离(k m).3.2 G P S 控制网设计3.2.1 G P S 控制网的布设应根据公路等级、沿线 地形地物、作业 4时卫星状况、精度要求等因素进行综合设计，并编制技术设计书(或大纲)。3.2.2 G P S 的WG S-8 4 大地坐标系统转换到所选平面坐标系时，应使测区内投影长度变形值不大于 2.5 c m/k m。根据测区所处地理位置及平均高程情况，可按下列方法选定坐标系统:3.2-2.1 当投影长度变形值不大于 2.5 c m/k m时，采用高斯正形投影 3。带平面直角坐标系。3.2.2.2 当投影长度变形值大于 2.5 c m/k m时，可采用公路抵偿坐标系，并可选用下列方

13、式:(1)投影于 1 9 5 4 年北京坐标系或 1 9 8。西安坐标系椭球面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系。(2)投影于抵偿高程面上的高斯正形投影 3-带平面直角坐标系 (3)投影于抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系。3.2.3 G P S控制网采用公路抵偿坐标系进行坐标转换时，应确定以下技术参数:参考椭球及其相应的基本参数;中央子午线经度值;纵横坐标的加常数值;投影面正常高;测区平均高程异常值;起算点坐标及起算方位角。公路抵偿坐标系所采用的椭球中心、轴向和扁率应与国家参考椭球相同。3.2.4 公路路线 过长时，可视需要将其分为多个投影带。在各分带交界附近应布设一对相互通视

14、的GP S点。3.2.5 同一公路工程项目中的特殊构造物的测量控制网应同该项目测量控制网一次完成设计、施测与平差。当特殊构造物测量控制网的等级要求高时，宜以其作为首级控制网，并据以扩展其它测量控制网。3.2.6 当G P S控制网作为公路首级控制网，且需采用其它测量方法进行加密时，应每隔5 k m设置一对相互通视的G P S 点。当 G P S首级控制网直接作为施工控制网时，每个 G P S点至少应与一个相邻点通视。3.2.7 设计G P S控制网时，应由一个或若干个独立观测环构成，并包含较多的闭合条件。3.2.8 G P S 控制网由 非同步G P S 观测边 构成多 边形闭合环或附合路线时

15、，其边数应符合下列规定:一级 G P S控制网应不超过 5条;二级G P S 控制网 应不超过6 条;三级 G P S控制网宜不超过 7 条;-一 四级 G P S控制网宜不超过 8 条。3.2.，一、二级 G P S控制网应采用网连式、边连式布网;三、四级GP S控制网宜采用铰链导线式或点连式布网。G P S 控制网中 不应出 现自由 基线。3.2.1 0 G P S 控制网应同附近等级高的国家平面控制网点联测，联测点数应不少于 3 个，并力求分布均匀，且能控制本控制网。当G P S 控制网 较长时，应增加联测点的数量。路线附近具有等级高的G P S点时，应予以联测。同一公路工程项目的 G

16、P S控制网分为多个投影带时，在分带交界附近应同国家平面控制点联测。3.2.1 1 G P S点需要进行高程联测时，可采用使G P S点与水准点重合，或G P S点与水准点联测的方法。平原、微丘地形联测点的数量不宜少于6 个，必须大于 3 个;联测点的间距不宜大于 2 0 k m，且应均匀分布。重丘、山岭地形联测点的数量不宜少于 1 0 个。各级G P S 控制网的高程联测应不低于四等水准测量的精度要求。4 选点与埋石4.1 准备4.1.1 在编制技术设计书(或大纲)前应搜集与公路工程有关的以下资料:测区1:1 0 0 0 0 1:5 0 0 0 0 地形图;既有各类控制测量资料，包括控制点的

17、平面坐标、高程、坐标系统、技术总结等;测区的气象、地质、地形、地貌、交通、通信及供电等资料;路线走向、线位布设、路线设计数据及大型构造物位置等资料。4.1.2 按技术设计书(或大纲)要求，进行 G P S控制网技术设计。4.2选点4.2.1 选点员 应按技术设计要求进行踏勘，并实地核对、调整、确定点位。点位应有利于采用其它测量方法扩展和联测。对需做水准联测的点位还应踏勘水准路线。4.2.2 点 位应选在 基础稳定，并易于长期保存的地点。4.2.3 点位应便于安置 接收设备和操作，视野开阔，视场内不应有高度角大于 1 5。的成片障碍物，否则应绘制点位环视图。4.2.4 点位附 近不应有强烈 干扰

18、卫星信号接收 的物体。点位距大功率无线电 发射源(如电视台、微波站等)的 距离应不小于4 0 0 m;距 2 2 0 k V以上电力线路的距离应不小于 5 0 m.4.2.5 点位应利于公路勘测放线与施工放样，且距路线中心线不宜小于 5 0 m，并不大于3 0 0 m。对于大型桥梁、互通式立交、隧道等 7还应考虑加密布设控制网的要求。4.2.6 G P S 控制点需要设方位点时，其目 标应明显，便于观测;与G P S点的距离不宜小于 5 0 0 m，且与路线垂直。4.2.7 G P S 控制网的点名应沿公路前进方向顺序编号，并在编号前冠以 GP S”字样和等级。当新点同原有点重合时，应采用原有

19、点名。同一个G P S控制网中严禁有相同的点名。4,2.8 选定的点位应标注于 1:1 0 0 0 0 或 1:5 0 0 0 0的地形图上，并绘制 G P S控制网选点图，填写GP S点之记，点之记格式见附录 B。4.3埋石4.3.1 各 级G P S 点的标石均应设有中心标志。中心标志用直径不小于 1 4 mm的钢筋制作，并用清晰、精细的十字线刻成直径小于 I m m的中心点。标石表面应有GP S点名及施测单位名称。4.3.2 G P S点的标石可按附录 c预制，亦可现场浇制。埋设时坑底应填以砂石并捣固密实，或现浇 2 0 c m厚的混凝土。埋设的(G P S点应待沉降稳定后方可使用。4.

20、3.3 G P S点位于山区岩石地段时，可利用基岩凿成坑穴，埋入中心标志并浇灌混凝土。标石顶端外形尺寸应符合附录C的规定。4.3.4 G P S点位于耕作地区时，应埋设于非耕种地上，并露出地面少许;当必须埋设于耕地时，标石顶面应埋设于耕种表土层以下。对冰冻地区，其埋设深度应大于该地区的冰冻深度。4.3.5 G P S 点位于沙丘或土层 疏松地区，应适当增大标石尺寸和基坑底层现浇混凝土的面积与厚度。4.3.6 当有牢固永久性建筑物可用以设置标石时，可在建筑物上凿孔埋入中心标志并浇灌混凝土.其顶端外形尺寸应符合附录c的规定。4.3.7 利用原有平面控制点时，应确认该点标石完好，并符合同级GP S点

21、观测与埋石要求，且能长期保存。84.3.8 为特殊构造物而设计的一、二级 U P S控制网可视需要埋设有强制对中装置的观测墩。4.3.，所有U P S点在埋石处应设置明 显的指向标志，并现场绘制交通路线略图，填写点之记。5 观测5.1 技 术 指 标5.1.1 G P S 控制网观测基本技术指标规定见表 5.1.1.表5.1.1 G P S控制网观测基本技术指标百 几 一 一 tc 99一级二 级三级四级卫星高 度角 勺弃 1 53 1 53 1 53 1 5数据采集间隔(s)3 1 53 1 53 1 53 1 5观测时 间静 态定位(m in)3 9 03 6 0李4 53 4 0快速 静

22、态(m in)2 0妻 1 53 1 0点位几何图形强度因子(G I)U P)(6(6蕊 88重复测量的最少基线数(%)5)5)5)5施 测 时 段 数)223 13 1有 效 观 侧 卫 星 总 数66445.2 观 测 计 划5.2.1 进入测区 前，应事先编制G P S 卫星可见 性预报表。预报表应包括可见卫星号、卫星高度角、方位角、最佳观测星组、最佳观测时间、点位图形强度因子、概略位置坐标、预报历元、星历龄期等。5.2.2 观测作业前，应根据接收机台数、G P S图形、卫星可见性预报表编制观测计划。在实施中，应依照实际 作业情况，及时作出调 整。5.2.3 观测作业后，应及时绘制联测草

23、图以备后续作业调度使用。1 05.3 作 业 要 求5.3.1观侧组必须执行调度计划，按规足 的时 间进行同步观侧作业。5.3.2 观 测人员必须 按照G P S 接收机操作手 册的规定进行观测作业。5.3.3 天 线安置在 脚架 上直接对中整 平时，对中精度为l m m,5.3.4 天线安置在规标上时，应将标志中心投影至基板上，然后在基板上对中整平。如规标顶部对信号有干扰，则应卸去。5.3.5 每时段观测应在测前、测后分别量取天线高。两次天线高之差应不大于 3 m m，并取平均值作为天线高。5.3.6 观测时应防 止人员或其它物体触动天线或遮挡信号。5.3.7 接收机开始记录数据后，应随时注

24、意卫星 信号和信息 存储情况。当接收或存储出现异常时，应随时进行调整，必要时应及时通知其它接收机以调整观测计划。5.3.8 在现场应按规定作业顺序填写观测手簿，不得事后补记。观测手簿的格式见附录 D,5.3，经检查所有规定作业项目全部完成，且记录完整无误后方可迁站。5.3.1 0 每日 观测结束后，应将外业数据文件及时转存到磁盘上，不得作任何剔除或删改。磁盘应贴好标签，并妥善保存。6 基线解算与检核6.0.1 外业观测结束后应及时进行观测数据的处理和质量分析，检查其是否符合规范或技术设计要求6.0.2 基线解算中所需的起算点坐标，可按下列顺序选用:国家或其它等级高的G P S 控制网点的既有W

25、G S-8 4坐标值;国 家或其它等级高的 控制点转换至WG S-8 4 后的坐标值;-G P S单点定位观测 2 h以上的平差值提供的 WG S-8 4坐标值。6.0.3 当G P S 控制网点间距离小于2 0 k m时，可不考虑对流层和电离层的修正;当大于 2 0 k m时，每时段应于始、中、终各观测一次气象元素，并采用标准模型加入对流层和电离层的修正。6.0.4 采用M台接收机同步观测时，每一时 段应解算出M(M-ll/2条 G P S基线向量边，并计算出该观测时间段的同步环坐标分量闭合差。当各基线的同步观测时间超过观测时间段的 8 0时，其闭合差值应符合式(6.0.4-1)一(6.0.

26、4-4)的要求。W,簇(丫n/5)。(6.0.4-1)W,、石 1/5)。(6.0.4-2)W,(、石r/5)。(6.0.4-3)W=v W,=+W,=+W.a-(/-3-n/5).。(6.。.4-4)式中:W同步环坐标分量闭合差(mm);。弦长标准差(mm);n 同步环中的边数。当各基线同步观测时间为观测时间段的 4 0 0 o-8 0%时，其同步环坐标分量闭合差可适当放宽 当各基线同步观测时间少于观测时间段的 4 0%时，应按异步环处理。6.0.5 由 独立观测边组成的异步环的坐标分量闭 合差应符合式(6.0.5-1)-(6.0.5-4)的规定:V,(3 Y 气。V y 簇3丫 下 aV,

27、(3。V墓3。(6.0.5-1)(6.0.5-2)(6.0.5-3)(6.0.5-4)式中:V异步环坐标分量团合差(mm);。-一一弦长标准差(mm);。异步环中的边数。6.0.6 同一条边任意两个时段的成果互差，应小于 U P S接收机标称精度的2/-2-倍。6.0.7 当网中有两个或两个以上已知点时，应按本规范第6.0.5条的规定计算已知点之间的附合闭合差。6.0.8 当检查或数据处理时发现观测数据不能满足要求，应对成果进行全面的分析，并对其中部分数据进行补测或重测，必要时全部数据应重测。7 G P S 控制网平差计算7.01 平差时应首先以一个点的 WG S 一84 系坐标作为起算依据进

28、行无约束平差.检查G P s 基线向量网本身的内符合精度、基线向量间有无明显的系统误差，并剔除含有粗差的基线边。7.0.2 当用 M台接收机同步观测时，应从计算出的M(M一1)/2条G P S观测边中选取(M一1)条边参加G P S网平差计算。选取的原则是:独立的观测边;网形构成非同步闭合环，不应存在自由基线;必须不含明显的系统误差;组成的闭合环基线数和异步环长度应尽量小。，.0.3 在进行 G P S控制网平差前，应根据实际需要选定起算数据和相应的地面坐标，并应对起算数据的可靠性及精度进行检查分析。7.0.4 G P s 控制网可以采用三维约束平差或二维约束平差法。约束平差时，约束点的坐标、

29、距离或方位角可作为强制约束的固定值，也可作为加权观测值。当采用三维约束平差时，可只假定一个点的大地高作为高程起算数据。当采用二维约束平差时，应先将三维GP S基线向量转换为二维基线向量。7.o.5 当G P s 控制网分为多个投影带，且在分带交界附近联测国家控制点时，可分片进行平差。平差时应有一定数量的重合点，重合点位互差不得大于两倍的点位中误差。7.0.6 平差结果应输出所选直角坐标系的三维或二维坐标、基线向量改正数、基线长、方位、点位精度、转换参数及其精度，并同时 1 4输出单位权中误差及其它要求输出的内容。7.0.7 为计算G P S 控制网点的正常高，先利用已联测高程的G P S 点正

30、常 高和经G P S 控制网平差得到的大地高，求其 高程异常值，然后采用拟合或插值等方法求其它G P S 点的高程异常值和正常高。7.0.8 计算结束后，应对所处理的数据及结果进行分析，并写入总结报告。8 成果验收与资料提交8.0.1 G P S 测量工作结束后应编写技术总结，并按 测绘产品检查验收规定(C H 1 0 0 2-9 5)和 测绘产品质量评定标准(C H1 0 0 3 一9 5)的要求进行验收。8.0.2 G P S测量工作技术总结应包括:任务来源、项 目名称、施测 目的、施测单位及施测起讫时 间，参加作业人员、工作量及作业简况;作业依据及技术精度要求;测区范围与位置、测区概况，

31、测区已有测量资料情况及 检核、采用情况;-G P S 接收机型号、数量及相应的技术参数，仪器检验情 况等;坐标系统与起算数据的选定及相应的技术参数;选点、埋石情况;野外观测方案、作业中的间题、观测成果检查以及执行技术规定情况;观测数据质量分析与野外检核计算情况;数据处理软件以及处理过程说明;平差计算和精度分析;存在问题和需要说明的问题;各种附表和附图。8.0.3成果验 收的重点:接收机检验方法和结果;-G P S控制网网形设计与联测图;-G P S控制网的布设应满足公路路线及大型构造物勘察 设计与施工放样的要求;1 6 起算数据和坐标系统的选择;野外资料的检核与计算;数据处理、平差过程及其成果

32、精度。8.0.4 提交的资料应包括:测量任务书和技术设计书(或大纲);-G P S 接收机检验资料;卫星可见性预报和观测计划;-G P S 坐标成果 表;点之记;观测手簿和存储介质(包括数据处理过程中生成的文件);平差计算资料和成果磁盘;GP S联测示意图;标注有G P S点位的1:1 0 0 0 0 或 1:5 0 0 0 0地形图;所使用的原始资料;技术总结和成果验收报告。附录 A 大地坐标系有关资料A l WG S-8 4 大地坐标系的地球椭球荃本参数、主要几何和物理常数A1.1Al.2地球椭球基本参数长半径 a=6 3 7 8 1 3 7 m地球引力常数(含大气层)G M=3 9 8

33、6 0 0 5 X l 0 W s正常化二阶带谐系 数C,。=一4 8 4.1 6 6 8 5 X 1 0-s地球自转角速度。=7 2 9 2 1 1 5 X 1 0-r a d s-主要几何和物理常数短半径b=6 3 5 6 7 5 2.3 1 4 2 m扁率a=1/2 9 8-2 5 7 2 2 3 5 6 3第一偏心率平方。=0.0 0 6 6 9 4 3 7 9 9 9 0 1 3第二偏心率平方e =0.0 0 6 7 3 9 4 9 6 7 4 2 2 2 7椭球正常重力位u。二6 2 6 3 6 8 6 0.8 4 9 7 m s 一“赤道正常重力Y,=9.9 7 0 3 2 6

34、7 7 1 4 ms-2A 2 1 9 8 0 西安坐标系的参考椭球墓本参数、主要几何和物理常数A2.1A 2.2参考椭球基本参数长半径 a=6 3 7 8 1 4 0 m地球引 力常数(含大气层)G M=3 9 8 6 0 0 5 X J O s m z s二阶带谐系数 J =1 0 8 2.6 3 X 1 0-地球自转角速度。=7 2 9 2 1 1 5 X 1 0-Ta d s-主要几何和物理常数短半径6=6 3 5 6 7 5 5.2 8 8 2 m扁率a=1/2 9 8.2 5 7第一偏心率平方。2=0.0 0 6 6 9 4 3 8 4 9 9 9 5 9第二偏心率平方。,z 二0

35、.0 0 6 7 3 9 5 0 1 8 1 9 4 7椭球正常重力位 u =6 2 6 3 6 8 3 0 m2 s-Z赤道正常重力 Y e=9.7 8 0 3 1 8 ms-2A 3 1 9 5 4 年北京坐标系参考椭球的荃本几何参数长半径a=6 3 7 8 2 4 5 m短半径b=6 3 5 6 8 6 3.0 1 8 8 m扁率a=1/2 9 8.3第一偏心率平方e =0.0 0 6 6 9 3 4 2 1 6 2 2 9 6 6第二偏心率平方。2=0.0 0 6 7 3 8 5 2 5 4 1 4 6 8 3附录 B G P S点之记工 程 名 称:点名等级所在地地类土质冻土 深度交

36、通情况概述交通路线略图占夕、位略图埋石断面及类型图选点情 况 位选 点 员日期是否 需联测高 程建议 联测等级埋石情 况单位埋 石员口期保管 入仄池 址备庄调 制:校 核:2 0附录 C G P S 标石规格C1 一、二级 G P S点标石规格(附图C 1)吐丁|1酬一刽习|附图Cl(单泣.m m)C 2 三、四级GP S点标石规格(附图 H0 1 4 X3 0 0钢 筋C2)吐-100贬CC优1|ee，2 1附录 D G P S 观测手薄工程名称:点名等级观测者记录者接 收机名 称接收 机编 号定位模 式开机时 间h mm关机时 间hmi n站时段 号日 时段 号天线商(m m)测 前二 二

37、平均日期存 储介质 编号及 数据文 介 手 名时 间跟 踪卫星 号(P R N)T M()C)a MC O IK ER(m b)测站 大k 4 m (m)GDOP经度(岸)纬度(.了勺备注2 2附录 E 本规范用词说明 一、本规范条文，要求执行的严格程度的用词，说明如下:1.表示很严格，非这样做不可的用词:正面词一般采用“必须”;反面词一般采用“严禁”。z.表示严格，在正常情况下均应这样做的用词:正面词一般采用“应，;反面词一般采用“不应”或“不得”。3.表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词:正面词一般采用“宜”或“可”;反面词一般采用“不宜”。二、条文中指明应按其他有关标准、规范

38、执行的写法为:“应按执行”或“应符合 要求或规定”。非必须按所指定的标准、规范或其他规定执行的写法为:“可参照”。附件 公路全球定位系统 (G P S)测量规范(J T J/T 0 6 6-9 8)条 文 说 明1 总则1.0.1 自1 9 8。年第一台商用G P S 接收机问 世以来，随着G P S工作卫星的不断入轨和GP S接收机性能的不断提高和改进，G P S测量技术已广泛应用于我国国民经济建设的各个部门。公路测设部门是 8 0 年代后期开始运用GP S测量技术的。由于公路建设的特点，无论是在测量原则，还是在测量 精度和作业方法等方面 均有别于其它行业。因此，为了将GP S测量技术更好地

39、应用于公路工程建设，有必要制定本规范。目前 G P S测量技术在公路测设中主要用于建立公路工程测量控制网。最近推出R TK方法后虽可使运用范围扩大，但由于尚处于推广阶段，故本规范规定的应用范围是公路测量控制网的布设与测量。作为建立公路测量控制网的主要手段之一，GP s定位技术应用于公路建设的主要方法是静态相对定位及快速静态定位。因为这两种方法能够获得高精度的定位，故本规范规定了按静态相对定位及快速静态定位建立测量控制网的方法。1.0.4 公路勘测规范)(J T J 0 6 1)中根据公路等级及所需的测量精度等规定了相应的控制测量等级。G P S测量作为建立公路测量控制网的有效手段之一，为保证各

40、规范间的衔接和一致，G P S控制网的等级是根据 公路勘测规范(J T J 0 6 1)中相对应的具体规定确定的。1.0.6 G P S 测量的时间系 统采用协调世界时(U T C)，而实际作业人员为调度方便起见，一般在记录时采用北京标准时(B S T)。因此本规范规定在“G P S观测手簿”中的有关观测作业计划及开关机时间可采用北京标准时(B S T)。两者可用 B S T=UT C+8 h式进行换算。2 63 G P S 控制网分级与设计3.1.1 G P S 控制网 分级 GP S测量技术具有精度高、灵活性强等特点，各等级的观测方法和观测时间没有很大差异，但为了和 公路勘测规范(J T

41、J0 6 1)相适应，根据公路勘测的特点，将GP S控制网分为一、二、三、四 级共四个 等级。GP S控制网与 公路勘测规范)(J T J 0 6 1)中公路平面控制测量 等级关系见表3.1.1.表3.1-1 G P S 控制网与公路平面控制测量等级关系G P S控 制 网公 路 平 面。制，G P S控 制 网公路 平面控制 测量一 级 一二 级四等三 角、导线二 级三 等 三 角、导 线一四 级一级 小 三角、导 线 G P S控制网等级与主要技术指标中有关每对相邻点间的平均距离，是根据公路勘测中的实际情况确定的。如四级GP S控制网主要是直接作为高速公路的施工控制网，其平均距离规定为5

42、0 0 m较为适宜;三级G P S 控制网主要是作为高速公路的首级控制网，测设时还需在此基础上加密低一级控制网，G P S控制网中的点作为加密低一级控制网的起算数据，其每对相邻点间的平均距离规定为 l k m较为适宜;一、二级 G P S控制网，主要应用于大型桥梁、隧道等测量控制网的建立，其实际作业中要求相邻点间的平均距离较长。表中固定误差和比例误差的规定是既考虑到施测控制网的等级，又结合目前 G P S接收机发展的状况而确定的。点位中误差是指GP S控制网中的点相对于联测的高等级控制点的相对点位误差。273.2 GPS控制网设计3.2.2 为了使 G P S控制网投影长度变形值小于 2.5

43、c m/k m，必要时可采用公路抵偿坐标系。公路抵偿坐标系除可移动中央子午线外，亦可选择自己的参考椭球。一般情况下该椭球的中心、轴向和扁率与国家参考椭球相同，只不过其长半径有一改正量。设某公路抵偿坐标系位于海拔高程为h的曲面上，该地的大地水准面差距为t，则该曲面离国家参考椭球的高度(h,)为:h.=h+夸(3.2.2-1)长半径的改正量为:d,=(a/N)h (3.2.2-2)式中:d椭球长半径的改正量(m);a 国家参考椭球的长半径(m);N抵偿坐标系控制网原点在国家参考椭球中卯酉圈的 曲率半径(m),则公路抵偿坐标系参考椭球的长半径 a,为:a,=a+d,(3.2.2-3)G P S定位成

44、果是相对于 WGS-8 4椭球而言的，地方抵偿坐标系坐标是相对于某一地方椭球而言的，因此必须将 G P S定位成果投影成与国家大地测量控制网或地方独立控制网相匹配兼容。其要点是使G P S基线向量网与常规地面测量控制网原点重合，起始方位一致，这样使两者在方向和尺度上均具有可比性。两者在起始方向上的偏差可利用地面网原点至起始方位点的大地方位角A。和GP S控制网相应方位上的大地方位角A求得。显然，两坐标系在起始方向上的偏差对转换精度具有直接的影响。坐标系转换关系的确定是根据两坐标系公共点的坐标来确定的，其公式如下:(3.2.2-4)CT 十优巴忍 -X丫2式 中:4 y乙 ZK0Z一 Y，。，:

45、，一Z;,Y,0一X;X弋YtZit故010-一门|比厂比T=C X,.,Y;,Z,.;X ,Y ,Z;公共点在两坐标系中 的坐标;二，两坐标系间的旋转参数;K 一 两坐标系间的尺度比。影响转换参数求定精度的主要因素有:(1)地面网观测值与卫星网观测值不匹配;(2)地面网坐标精度和卫星网的精度;(3)公共点的分布情况等。3.2.4“必要时”是指东西方向的路线过长时，即使采用抵偿坐标系，仍然难以保证其投影长度变形值小于 2.5 c m/k m，为此，可将整个路线分成多个投影带。在分带附近布设一对相互通视的 G P S点，是为使采用其它测量方法进行加密和扩展时两分带在该处的坐标能统一和唯一。3.2

46、.5 一项公路工程中往往分布着多种大型构造物，如桥梁、互通立交、隧道等，为保持G P S 控制网精度的一致性，使构造物测量控制网与路线测量控制网协调一致，无论其等级如何，应一次设计、布设、平差。而对于特殊构造物，由于它们对测量精度要求高，故在进行G P S控制网平差时，可以先将特殊构造物按首级控制网平差，然后把首级控制网点作为固定点，对次级网平差。为提高GP S控制网的精度，也可将两级网联合进行统一平差。3.2.6 G P S 控制网 作为公路工程项目的首级控制网时，每隔5 k.应布 设一 对相互通 视的G P S 点，是为在采用其它测量方法进行加密时可布设成附合导线的形式。当G P S控制网

47、直接作为施工控制网时，每一点至少应与一个相邻点通视，是为了便于施工放样顺利进行。3.2.，衡量G P S 控制网测量质量高低的主要指标与其它测量方 29法一样，同样是精度和可靠性。采用不同的布网 6 法，其总基线数、独立基线数、剩余独立基线数均不会相等，其同步环闭合条件、异步环闭合条件亦不相同，因而控制网的精度、可靠性等也不同。显然，闭合条件越多，其精度和可靠性越好，因此在布网时应尽可能使整个网中包含较多闭合条件。3.2.8 评定基线处理结果质量的重要依 据之一是非同步环闭合差。为避免基线过多时误差可能相互掩盖，所以组成非同步环的基线数不宜过多;根据经验与测算，对不同等级的基线数作了具体的规

48、定。3.2，所谓网连式布网，是指相邻同步图形之间有两个以上公共点相连接的布网方法;所谓边连式布网，是指相邻同步图形之间仅有两个公共点相连的布网方法;所谓铰链导线式布网是指沿路线方向，布设成具有多个结点且同步环与同步环相套的布网方法;所谓点连式布网，是指相邻同步图形之间仅有一个公共点连接的布网方法。显然依图形几何强度和可靠性指标由强到弱的布网方式分别为网连式、边连式、铰链导线式和点连式，据此规定了各级网的布网方式3.2.1 0 要求G P S 控制网应同附近国家平面控制点联测，是将国家平面控制点坐标作为G P S控制网成果转换的起算数据，因此要求联测点应具有高的精度、一定的数量和密度。联测的点数

49、必须是两个以上，其中一个作为G P S控制网在地面坐标系中的定位起算点，这两个点间的方位和长度作为G P S控制网在地面坐标系内的定向、长度的起算数据;为保证地面点的正确性和可靠性，至少还需一个点作为检核点，所以规定联测的国家平面控制点应不少于3个。当测区较大时，还应适当增加联测点的数量。根据国内外的研究和实践证明，应联测3-5 个精度高、分布均匀的点;为了能使各个投影带分带平差，在分带附近还应联测一个平面控制点。3.2.1 1 G P S控制网进行高程联测的目的是使GP S控制网所测的大地高有效地转化为海拔高程。G P S控制网所测高程是大地高，它是相对于数字表面椭球面的高程，而我们实际使用

50、的是 3 0正常高，是相对于大地水准面的高程。大地水准面和参考椭球面之间存在着一个差值，称之为大地水准面差距。该差距是一个变化量，随地点的不同而不同。求大地水准面差距有两种方法，一是大地水准面模型法，目 前使用较多的模型有美国的R a p p O s u 9 1 A、英国的o s u 9 1 A等;二是 利用G P S 网中的水准点，求其正常高与GP S大地高之差，然后对其它各点求出改正数。一般进行二次多项式拟合:d H a a+a,x 十a z y+a,z y+a,z z+a 5 y z (3.2.1 1)式中:d-G P S 点正常高与大地高之差(m m);a;(i=0,5)二次多 项式系