GPS技术设计书及技术总结.docx

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1、*【案例分析】*市 GPS 三等平面把握网测量技术设计书为了满足市 10 年规划进展的需要，受市规划治理处托付，省测绘局担当该市三等 GPS 平面把握网测量任务，测量日期定于 1999 年 10月11 月间。为使该项任务顺当实施，特制定本技术设计书。1 测区及任务概况本测区位于省东南部，城市规划范围为本次 GPS 测量把握区域，约500km2；测区东西长约 31km，南北宽约 17km，属平坦间或有局部沙丘地形， 平均高程约 93m，测区中部地处，东径。测区北临，铁路呈南北向横贯测区；主要大路有向北“ ”、向东“”、向西“”、向南“”、向东南“”，此外还有数条通向四周主要集镇的大路，交通甚为便

2、利。该 GPS 三等把握网选点埋石已由市规划局先期完成，全网待求点 32点，联测大地点 3 点，共 35 点，把握网联测按附图实施。该网联测的三个大地点为：等“王岗”位于测区南部约 8km 处，觇标已破坏，标石良好。等“马村”，位于测区北部边缘，寻常钢标，标石完好。 等“榆村”，位于测区西南角边缘，35m 双锥钢标，标石完好。该网设计联测图以三角形点传递形式为主，全网有6 个传递环路，环内侧边数不超过 5 条，测区东部因距点较远，则特辅设一个直接联测等“马村”的三角形以加强之。全网待求点均至少与两个三角形相连，加之等“王岗”必需两次设站。则全网重复设站率100，3 的设站率为 47，可形成充分

3、的多余观测条件。总点同步图形个数非同步 独立基 必要基 多余观图形个 线向量 线向量 测基线总基线向量数重复基 全网总 EDM 检线向量 体牢靠 核基线表 1.1.8GPS 网联测设计的主要技术参数数数数数数数性数3429195833258750.433该网 6带坐标承受 20 带，其中心子午线经度为。三个点有1954 年北京坐标系成果及 1980 年西安坐标系成果，可利用其计算出该网两套坐标，此外，依据市规划治理局要求，计算出一套全网“市独立坐标系”成果。其换算公式由市规划治理局供给。该网位于地面上的待求点高程均由“市规划治理局”承受等直接水 准联测，可适中选择作为网平差的高程约束点。2 技

4、术依据及精度指标：（1） 技术依据：a. 中华人民共和国行业标准 CJJ7397全球定位系统城市测量技术规程，简称规程。b. 国家测绘局 1992 年公布的全球定位系统GPS测量标准，简称标准。c. 本技术设计书。（2） 精度指标：a. 相临点几何精度应符合下式要求：m = e + p s式中：e 为固定误差，取仪器标称精度 10mm。p 为比例误差，取仪器标称精度 2mm。 s 为相邻点间距离，以 km 为单位。b. 该 GPS 网为城市三等平面把握网，其定位精度应符合下式要求：m = 10mm + 5 sppm s 以 km 为单位。3 观测纲要：（1） 观测的根本技术规定： a卫星高度角

5、15 b最少观测卫星数为 4 颗。c每点观测时段数2。 d观测时段长度90min。e数据采样间隔 15 秒。（2） 观测前需将接收机安置在室外采集假设干信息，利用随机软件打印出当地星历预报，认真比较分析有关数据和图表，选择 PDOP 值小且变化较平缓的星座制定好观测打算。（3） GPS 观测所选的有效观测卫星与测站组成的几何图形应尽可能坚强，其图形强度因子 PDOP 值应8。（4） 观测作业时宜从起点开头循图形逐点或逐边挨次观测，一般不宜跳跃前进。（5） 等“榆村”觇标高大，须事先将标头撤除。在架顶安装仪器，用5kg 以上重锤强制对中；等“马村”为寻常钢标，须将能遮挡接收机的局部撤除直接将仪器

6、架设在标石上方。此外，该网中有相当一局部点设在水塔顶部， 安置脚架时应留意脚部结实，必要时将水塔顶部局部打毛。无论高层水塔还是高标，攀登及吊装仪器时应格外留神慎重，以免发生安全事故，风力较大的天气，不行在高标和水塔上作业。（6） GPS 接收机所使用的光学对中器一般应每隔 5 天检校一次，以确保对中的准确性，对中误差应满足 1mm 的要求。（7） 安置接收机时，应细心对中整平，并利用罗盘，使天线定向标志线指向正北，其偏差不应大于 5。（8） 个别点可能距障碍物较近，为保证卫星高度角 15；须将接收机架高，但需用重锤强制对中，并慎重考虑仪器高量测方法。（9） 遇到雷雨天气时，不要强行作业，以确保

7、仪器和人身安全。（10） 观测员须遵循事先制定的作业打算，提前赶到预定点位，按规定的时间作业，同步观测同一组卫星。（11） 接收机开头记录数据后，观测员可使用专用功能键和选择菜单查看测站信息，接收卫星数量、卫星号、各通道信噪比，PDOP 值，实时定位结果及其变化等状况。（12） 每时段观测前后应各量取天线高一次，两次高之差不应大于 3mm， 取平均值作为最终天线高，假设互差超限，应查明缘由，提出处理意见，记入测量记录观测记事栏。（13） 观测员应细心操作，细心守护仪器，静置和观测期间防止接收机受震惊，碰动和无关人员接近，尽可能保持净空，假设觉察信号周跳或失锁，应查明缘由，准时处理。（14） 一

8、时段观测过程中不允许进展以下操作： a接收机关闭又重启动； b进展自测试除觉察故障外； c转变卫星高度角限制； d转变接收机位置，修改输入天线高。（15） 当站观测完毕后，经认真检查，全部规定作业均已全面完成，并符合要求，记录与资料完整无误，方可迁站。不允许事后补记测量手薄内容。（16） 测量手薄的记录工程参照标准。应挨次装订成册，不得缺损。4 数据处理（1） 每一观测日完毕回到驻地后，应准时将接收机猎取的数据文件，传输拷贝到计算机软盘上，并在软盘外面贴上标签，标签所注内容及形式为：文件名网名点名软盘序号其中：文件名形式取观测日期和当日时段号，如 10201 表示 10 月 20日第一时段。（

9、2） 数据存储软盘应专人细心保管，不得接近水、静电、磁场、油污等， 不允许对其进展任何剔除、删改或重加工组合。（3） 每一观测工程完毕后，应当日进展基线处理，准时对已完成的重复测量基线进展比较，觉察问题，及早查明缘由，实行对策。（4） 全网正式平差前，应利用随机软件对同步边观测数据进展检核，分析观测值残差；计算出观测值的剔除率应10；计算各时段差值的中误差及相对中误差。2（5） 同一条边两个以上时段的成果互差，应小于前述几何精度的倍。（6） 三部接收机所测同步边组成三角形时，其坐标重量闭合差不超过下式规定；W 33sxW 33syW 3nsz（7） 非独立观测的闭合环，应以较合理，较重要的假设

10、干关键环组合检核， 检核工程参照规定94 进展。（8） 补测与重测a. 未按实测方案要求，外业有缺测，漏测或经质量检查与数量处理后， 观测数据缺乏时，有关成果应予补测。b. 当检核觉察边长观测数据或闭合差超出规定要求时，应对其中某些质量较差的成果进展重测。c. 凡需补测或重测的边，应尽量安排一起进展同步观测。（9） 经检核分析，各种数据无误后，方可进展全网平差，平差软件使用随机的 GPSurvey 软件系统。该网 32 个待定点的 1954 年北京坐标系和 1980 年西安坐标系两套成果平差解算后，还应计算出一套市独立坐标成果。5 上交资料：（1） 网中待求点的 1954 年北京坐标系 6带坐

11、标，1980 年西安坐标系坐标及城市独立坐标系统成果表。（2） 网中待求点的 WGS84 系坐标成果表。（3） GPS 把握网展点图。（4） GPS 测量外业记录及检核计算成果。（5） 技术总结。132图 1.1.11市三等 GPS 平面把握网*【案例分析】*水利枢纽垂直变形测量把握网一等水准基点局部第一次复测技术总结1 概述水利枢纽垂直变形测量把握网共埋设了 33 座水准基点和基准点。依据水利枢纽外部变形测量把握网设计报告的要求，年月至 年月便对一等水准基点进展了两次有效观测，取得了基准值。为了验证 一等水准基点的稳定性，需在截流前对一等水准基点进展复测。复测前由 单位组织有关人员进展了具体

12、的查勘，测量标志完好无损。本次复测的技术要求，原则上仍执行年月单位下发的 底水利枢纽垂直变形测量把握网一等水准基点局部观测技术设计书，另外又编写了复测设计书，二者合并执行。垂直变形测量把握网的水准基点和基准点共有 33 座，有五种标型，另有施工把握网水准原点 G101-1 亦纳入本网观测，由基点和基准点统一构成网状路线。在网的东、西各有一处跨河水准，中部利用大路大轿，直接水准过 河。网线全长约 41.7 公里。本测区为水利枢纽工程的施工，测网区道路状况良好，多为施工专用 砂石路，但施工区重型车辆多，居宅大，给工作带来确定的难度。本次工作从年月日进驻工地。年月日完毕，共计天。2 作业依据（1）

13、国家一、二等水准测量标准 GB12897-91。（2） 黄河小浪底水利枢纽外部变形测量把握网设计报告。（3） 水利枢纽垂直变形测量把握网一等水准基点局部观测技术设计书。（4） 变形测量把握网(水平固定点，一等水准基点)第一次复测设计书。3 已有资料的利用（1） 承受基准及高程系统高程系统承受 1956 年黄海高程系。以大沟河基准点深硐标的内标大沟河基准点 1 作为垂直变形测量把握网的起算点。1 号、2 号滑坡体承受独立高程系，以翟家阀基准点作为起算点。（2） 起算点高程确实定将首级施工高程把握网的水准原点 G101 纳入观测路线内；从首次观测平差后的G101 至大沟河基准点的高差和G101 的

14、高程，推算大沟河基准点的高程， 作为垂直变形测量把握网的高程起算点。l 号、2 号滑坡体可从图上读取翟家阀基准点的高程作为起算点。4 作业方法、质量和有关技术数据4.1 仪器、计算工具及其它工具复测原则上宜承受建管局的 Ni002A 自动安平水准仪进展观测，由于种种缘由，该仪器末能借到。为此，使用了测绘 Ni002(NO430018)自动安平水准仪。标尺为铟瓦标尺，尺号分别为：50253，50254 。尺承为5 公斤尺台共4 个 和尺桩共 4 个。记录工具为 PC-1501 计算机，打印机及录音机型号分别为CE-150，CE-152。程序为国家一等水准复测的记录程序。所用仪器、设备、在作业前后

15、按标准要求进展了检验，所用标尺的膨胀系数：50253 为 0=1.9210-6，50254 为 0=1.5310-6/。本次作业与“小浪底库区测量标志移测”同期作业，检验资料与后表同装于移测工程”。4.2 施测方法（1） 依据技术设计书的要求，将金网分成 4 个分段进展观测，大沟河沿北岸至左 3 为一个分段，大沟河沿南岸至右 3 为一个分段，坝址两岸上山路线各为一个分段。本次复测先从北岸做起，然后再做南岸，最终做跨河水准侧量。其中基准点的组标连测，承受手工记录。每组标的三座标单独组成小闭合环进展来回测。它们包括大沟河基准点、河清口基准点、翟家阀基准点。左3 为双金属标，测量时参照标准中根本标上

16、、下标志测量的方法，进展联测，亦做了手工记录。东西两处跨河水准测量，使用一台水准仪承受光学测微法进展跨河。场地的选定和布设符合标准要求，图形为平行四边形。中部跨河利用小浪底黄河大路大桥直接水准过河，为保证精度，在桥两端适当位置选定了BM 点。跨河水准观测完毕时，不停顿地连续进展了两端线路的观测。测至了河清口基准点和 BXD09 上。（2） 本次观测为冬季作业，作业时间按库区水准观测时间的规定执行，跨河观测时间也比照规定把中天后时间提前了半小时。4.3 精度状况4.3.1 施测中实际作业数据统计本次观测路线全长为 41.7 公里，平均每公里测站数 32.3 站公里。作业时风力最大三级，最小一级，

17、晴天 23 天，阴天 3 天，多云 7 天，天气状况良好。表 1.4.1 各分段上下午测站不对称时与总测站的比例统计表序号分段名称上下午测站不对称数总站数比例1大沟河基准点 1-左 3 下183475.2%2BXD07-左 1-左 3 下103193.1%3右 3-大沟河基准点 143601.1%4右 3-右 1-BXD0801940这次观测中，只有 BXD12-BXD13 一个标段返测进展了重测，重测公里数为 1.4 公里。由于测段的来回测高差不符值超限，依据作业状况及数据分析， 对返测成果进展了重测，重返测与返测的成果不超限，故取重返测与返测平均值作为返测成果，其平均值与往测成果的来回高差

18、不符值符合标准要求。4.3.2 水准网分段成果来回测不符值统计表序号分段名称来回测高差不符值mm允许表 1.4.2 水准网分段来回测高差不符值统计表加标尺温度改正不加标尺温度改正mm1大沟河基准点 1-左 3 下+0.75+1.376.292BXD07-左 1-左 3 下-1.19+0.644.903右 3-大沟河基准点 1+8.49+6.086.734右 3-右 1-BXD08-2.17-1.733.60序号环的名称环闭合差mm允许mm来回测高差不符值mm1234大沟河基准点 1-左 3 下BXD07-左 1-左 3 下右 3-大沟河基准点 1右 3-右 1-BXD082.4-0.5-1.8

19、-1.44.43.73.02.4加标尺温度 不加标尺温改正度改正+2.84+3.18+4.26+2.09+1.42+0.68-0.17-0.69表 1.4.3 水准网环闭合差统计表4.3.3 加温度改正后， 计算的每公里水准测量偶然中误差为M D = = 0 .43 m m ，不加温度改正计算的为M D = 0.38mm 。DDR ( 4 n )4.3.4 跨河水准测量精度统计本次跨河水准测量共有三处，其中中间一处利用小浪底黄河大路大桥直接水准过河。另外东西两处使用一台水准仪，承受光学测微法跨河，图形布置为平行四边形，现就东西两处跨河的精度分别统计如下：（1） 左 3 下-右 3 跨河水准测量

20、近尺视距 11.0m，远尺视距 196.0m，视线高 4.1m各测回互差 dH，最大 1.24mm每测回高差中误差 mH =0.38mm高差中数中误差mHo =0.04mm（2） BXD13-大沟河基准点 1近尺视距 11.2m，远尺视距 193.0m，视线高 3.5m各测回互差 dH，最大 0.33mm每测回高差中误差 mH =0.10mm高差中数中误差mHo =0.04mm4.3.5 精度分析（1） 本次水准观测完全依据国家一、二等水准标准和技术设计书的要求作业，在小组全体成员的努力下，取得了较好的成果。其中测段的住返高差不符值到达优级标准的 16 段占 53.3%。到达良级标准的11 段

21、占 36.7，其余全部符合限差要求，占 10.0%。环闭合差依据设计书的标准，也全部到达良级。分段的来回测高差不符值也符合限差要求。跨河水准测量成果也取得了较高的精度。（2） 存在问题及建议本次水准观测成果虽然取得了较好的精度，但在个别分段上也不行避开地消灭了一些问题。例如：右 3-大沟河基准点 1 这个分段，测段的来回测高差不符值，连续消灭正值，并且比较大，观测中按标准实行了必要的措施。a配量缩短视线，加强仪器的隔热。 b加强对水准仪的检视，防止水准仪脚螺旋，和脚架螺丝的松动。c建议今后观测时，在该分段观测时，留意观测条件与实行措施。4.4 质量保证措施本次观测是在第一次、其次次观测取得初始

22、值以后的第一次复测。它对于小浪底库区的地形变化及滑坡的争论具有重要的意义。为此，测绘总队写了技术设计书，并来大队进展了事前指导，就施测中的一些技术问题作了分析和解答。小组到工地后又进展了技术学习，提出了质量保证措施。另外，大队派一名专职检查员随队检查，对成果作了 100%的检查，在检查中觉察问题准时解决，较好地保证了各种质量措施的实施。外业完毕后，大队又组织人员进展了二级检查。5 结论复测完全依据国家一、二等水准标准和技术设计书作业，成果优良， 符合设计书要求，综合平定为良级。6 上交资料（1） 水准测量手薄 9 本（2） 水准测量外业高差与概略高程表 3 份（3） 跨河水准测量手薄3 本（4） 外业成果验算手簿1 张（5） 测绘钢管标温度记录本1 本*