(26)--6.2 GPS网的技术设计.ppt

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1、GPS测量技术设计一GPS测量的技术设计依据二GPS控制网的精度、密度设计三GPS控制网的基准设计四GPS控制网图形设计 GPS测量的技术设计一 GPS测量的技术设计依据1 GPS测量规范、规程等v全球定位系统（GPS）测量规范 GB/T 18314-2009v卫星定位城市测量规范CJJ/T 73-20102 施测范围、目的、技术指标（精度）3 等级要求v满足工程精度要求v人力、物力、财力等因素知识点知识点二GPS控制网的精度、密度设计1 GPS测量精度指标及分类v在国标中GPS测量按精度共分为A、B、C、D、E级级别坐标年变化率中误差相对精度地心坐标各分量年平均中误差/mm水平分量/(mm/

2、a)垂直分量/(mm/a)A23110-80.5二GPS控制网的精度、密度设计1 GPS测量精度指标及分类v在国标中GPS测量按精度共分为A、B、C、D、E级级别相邻点基线分量中误差相邻点间平均距离/km水平分量/mm垂直分量/mmB51050C102020D20405E20403各级GPS 测量的用途A A级：用于建立国家一等大地控制网，进行全球性的地球动力学研究、地壳级：用于建立国家一等大地控制网，进行全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和精度定轨等的形变测量和精度定轨等的GPSGPS测量测量B B级：用于建立国家二等大地控制网，建立地方或城市坐标基准框架、区域级：用于建立国家二等大地控制

3、网，建立地方或城市坐标基准框架、区域性的地球动力学研究、地壳形变测量、局域形变监测和各种精密工程测量等性的地球动力学研究、地壳形变测量、局域形变监测和各种精密工程测量等的的GPSGPS测量测量C C级：用于建立国家三等大地控制网，建立区域、城市及工程测量的基本控级：用于建立国家三等大地控制网，建立区域、城市及工程测量的基本控制网等的制网等的GPSGPS测量测量D D级：用于建立四等大地控制网的级：用于建立四等大地控制网的GPSGPS测量测量D D、E E级：用于中、小城市、城镇以及测图、地籍、土地信息、房产、物探、级：用于中、小城市、城镇以及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等控

4、制测量的勘测、建筑施工等控制测量的GPSGPS测量测量2 相邻点弦长精度指标（等效距离误差）v式中，为GPS基线向量的等效距离误差，va为GPS接收机标称精度中的固定误差（mm）；vb为GPS接收机标称精度中的比例误差；vd为GPS网中相邻点间的距离（mm）。3 GPS3 GPS控制网的精度、密度设计控制网的精度、密度设计 根据国标，各级GPS相邻点间平均距离应符合下表的要求，相邻点最小距离可为平均距离的1/3-1/2倍；最大距离可为平均距离的2-3倍。级别相邻点基线分量中误差相邻点间平均距离/km水平分量/mm垂直分量/mmB51050C102020D20405E20403三三 GPSGPS

5、控制网的基准设计控制网的基准设计GPS控制网的基准设计包括:v方位基准：一般由给定的起算方位角值确定。v尺度基准：一般由地面的电磁波测距确定。v位置基准：为求定GPS点在国家或地方坐标系中的坐标，应联测地方控制地方点，用以坐标变换。位置基准：（1）当有旧的地面控制点成果时，应考虑利用旧资料，又要使新建高精度GPS控制网不受旧资料精度较低的影响。为此，应将新、旧控制点进行联测，联测点不应少于 3个。（2）GPS网的坐标系统尽量与测区过去的坐标系统一致（3）所选为高等级点（4）联测点分布应均匀（5）GPS网平差后得到的是大地高，为了得到正常高，应使一定数量的GPS点与水准点重合，或者对部分GPS点

6、联测水准。联测点需均匀分布于网中，对丘陵或山区应按照高程拟合曲面的要求进行布设。四四 GPSGPS控制网图形设计控制网图形设计1.几个概念2.特征条件3.同步网及独立边选择GPSGPS网特征条件的计算网特征条件的计算 v对于由N台GPS接收机构成的同步图形中一个时段包含 J N*(N1)/2；其中独立边：N1，其余为非独立边。v观测时段数计算公式：观测时段数计算公式：Cn m/NC为观测时段数；n为网点数；m为每点平均设站次数；N为接收机数。在GPS网中，确定出具体GPS网图形结构的主要特征v总基线数：J总 C N（N一1）/2v必要基线数：J必n-1v独立基线数：J独C(N-1）v多余基线数

7、：J多 C（N-1）-（n-1）o例如，设GPS控制网有60个测点，每点平均设站2次，5台接收机观测，求出观测时段数、总基线数、独立基线数、必要基线数和多余基线数。o解：设解：设C为观测时段数；为观测时段数；n=60为网点数；为网点数；m=2为每点平均设站次数；为每点平均设站次数；N=5为接收机数。为接收机数。o观测时段数：观测时段数：Cn m/N=60*2/5=24o总基线数：总基线数：J总总 C N（N-1）/2=24*5*4/2=240o必要基线数：必要基线数：J必必n-1=59o独立基线数：独立基线数：J独独C(N-1）=24*4=96o多余基线数：多余基线数：J多多 C（N-1）-（

8、n-1）=24*4-59=37vGPS控制网布网原则v将各同步环有机地连成一个整体，构成一定数量的同步观测环和异步观测环v也可采用线路形式v以较好地满足精度、可靠性、经费、后勤等限制条件 v四种方式v星形 点连式v边连式 混合式1、星形网特点：v几何图形简单，只需两台GPS接收机，是快速定位作业方式v基线间不构成任何同步闭合图形，抗粗差的能力差v一般适用于精度较低的工程测量知识点知识点 2、点连式v相邻同步图形之间只有一个公共点连接v这种布网方式几何强度较弱，抗粗差能力较差v一般可以加测几个时段以增强网的异步图形闭合条件的个数 3、边连式u相邻同步图形由一条公共基线连接。u这种布网方式几何强度

9、较高，抗粗差能力较强，有较多的复测边和非同步图形闭合条件，在相同的仪器个数的条件下，观测时段将比点连接方式大大增加。4、混连式该方式是把点连式和边连式有机地结合在一起，这种方式既可以提高网的几何强度和可靠性指标，有减少了外业工作量，是一种较为理想的布网方法。pGPS网的技术设计应着眼于控制网的精度、可靠性以及经费等要求。也应遵循以下原则1.在GPS网中不应存在自由基线。2.GPS网的闭合环的基线个数不应过多。3.GPS网至少应与地面网有35个分布均匀的重合点，同时也应有相当数量的地面水准点与GPS网重合。4.GPS点应选在交通便利。视野开阔的地方，同时应考虑点与点之间的通视问题，以便使用经典方法扩展。vGPS测量的技术设计依据vGPS控制网的精度、密度设计vGPS控制网的基准设计vGPS控制网图形设计小节