提高GPS测量精度的一些做法与体会.docx

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1、提高GPS测量精度的一些做法与体会1、弓I言采用GPS技术开展城市工程测量具有精度高、灵活性强、 工作效率高等特点。近年来，我们应用GPS技术完成了多项 大型的城市工程测量工作，其中包括 市哈双北路、机场 快速路、三环路、磨盘山水库输水管线等重点工程的控制测 量、施工放样和验收测量等，包括群力、呼兰、平房等地区 GPS城市四等控制网的测量以及 市和富拉尔基市GPS城 市首级控制的测量等。通过多年应用GPS技术到城市工程测 量的生产实践，下面重点总结一下在如何控制GPS测量的质 量，提高其测量精度方面的一些做法和体会。2、提高GPS控制测量质量及精度的做法2.1布网方案GPS网应根据任务的要求、

2、测区自然状况、 交通条件开展设计，既要考虑近期建设的需要，又要考虑城 市长远规划的需要及1： 500数字化测图，图根点加密的需 要，本着确保测量精度、速度快、费用省的原则布设。（1）首先根据GPS网的等级确定其规范要求的精度和 密度。例如GPS四等平面控制网要求平均边长2km,边长相 对误差限差为1/4. 5万，故布设四等GPS网就要考虑边长在 2km左右，精度要求：点位中误差绝对值不大于5cm,各边 边长相对精度不低于1/4. 5万。（2）布网设计中要考虑旧有控制点（有国家或城市测 绘成果资料）及其标石的利用。特别是作为GPS网平差的约 束点、校核点的利用和在网内的位置是否有利于平差精度的控

3、制，如约束点均匀地分布在四周有利于精度的控制。(3)布网应从起算点开始，以边连、点连混合方式连 续构成整体网。连接后，应便于组成较长的同步环、异步环 及复测基线，使GPS网具有较强的几何强度和多余观测及尽 量做到重复设站，使GPS网具有一定的可靠性，为GPS网的 整体精度提供保证。2. 2选点 选点的科学与否，也是影响GPS外业观测质量 和GPS网的精度的重要因素。选点应考虑GPS网的设计要求 及测区的自然地理情况并结合规范的要求，一般说来选点应 满足如下要求：(1)点位应选在交通方便、便于埋设和长期保存的地 方。便于安置接收设备，安全、便于接观测操作的地方。(2)点位应选在视野开阔处，高度角

4、15以上的天空 没有障碍物。(3)距点位200米范围内没有大功率无线电发射源， 50米以内没有高压输电线，并应避开强烈干扰承受卫星信号 的物体。(4)原有旧控制点的利用，应选成果精度符合要求的 点，且其点的名称不易改变，对仅有标石无成果或无符合要 求的成果时，可借用其标石作为新点选取。(5)点位应考虑日后用常规加密的方便，点位之间最 好通视，或至少有一个方向通视。2. 3外业观测 外业观测测的质量是保证GPS测量原始数 据的质量的重要环节。为提高其观测精度，在外业观测前要制定科学周密的观测计划。首先通过微机设置测区近似经纬度，作业日期及时间， 编制GPS卫星可见性预报表，包括可见卫星数、号，卫

5、星高 度角、最正确观测卫星组，最正确观测时间，点位精度因子 等。根据上述预报选择最正确观测卫星组，最正确观测时间， 制定好观测计划。确定每组观测使用接收机的台数和型号。 具体还应满足如下要求：(1)全网的同步观测时间均应安排在每天的最正确观 测时段，每时段最少跟踪4颗卫星，精度因子PDOP值均小 于60(2)在测站上，天线严格整平对中，天线固定标志大 致朝北，天线高在测前、测后准确量取，互差不得超过3mm, 采用平均值，读数准确到lmmo(3)每时段观测时间根据规范要求，其时间长短，应 根据基线的长短而定，基线长小于20km时，观测时间取90 分钟为宜，数据采集间隔为10-60秒，一般采用15

6、秒。(4)观测过程中，观测者应坐在接收机旁，头顶不要 超过天线，观察数据接收情况，如卫星数、信噪比及精度因 子变化及点位周围环境、观测边的长度等因素，灵活掌握观 测时间，若出现观测质量不佳的情况应及时联络各测站，可 延长观测时间。(5)为确保数据安全，每天的观测数据应及时传输至 微机存盘保存。每天测站的点名、点号、仪器高、天线高的 输入应准确无误。2. 4GPS的数据处理及GPS网的平差（1）GPS基线解算及质量控制要提高GPS网基线解算 的精度，必须做好观测数据的处理工作，检验每天观测数据 的精度和有效性，每天必须及时地对外业观测数据开展计算、 检验，即开展基线解算及同步环、异步环坐标分量相

7、对闭合 差、复测基线较差的统计和误差衡量，对误差超限的基线开 展适当处理或开展复测，以确保外业观测数据的质量和精度。（2）GPS网的平差和质量控制 在WGS-84大地坐标系中的三 维无约束平差。是以全网的坐标起算点起算，以GPS基线向 量为观测值，在WGS-84坐标中开展三维无约束平差。平差 后提供了 WGS-84坐标系的大地坐标和地心坐标以及相应的 精度指标。通过对精度指标是否超限来考察GPS网是否到达 了较好的内部符合精度。如平差后的最弱边相对精度必须符 合规范规定的限差要求。3、提高GPS控制测量质量及精度的体会和建议（1）对GPS网中已知点的坐标的精度要开展认真的分 析和检验，防止那些

8、存在较大误差的“已知点”作为平差计 算或坐标转换的约束条件，其结果会影响GPS测量原有的精 度，给GPS网的最后结果带来影响。检验方法，一是认真查 阅这些已知点的等级、精度等资料，二是通过高精度的测距 仪开展测距和已知点计算的边长开展比对，三是对已知点开 展分组约束平差试算，找出匹配的平差精度高的已知点。（2）对精度要求高，重点工程的GPS控制网的成果的 检验，可在其GPS网内布设一级光电测距导线，从其测距导 线的坐标闭合的相对精度，检验GPS测量最后的平面控制成果的精度，同时也检验了已知点的相对精度。（3）采用GPS技术开展城市控制测量，具有精度高、 灵活性强、工作效率高的特点，不但要求作业

9、人员具有较高 的GPS测量专业技术水平，而且更要有高度的责任心。这对 确保观测数据质量和平差计算成果的精度是至关重要的。因 为每一失误都有可能造成观测成果和内业计算成果的错误, 造成返工或不可弥补的损失。具体要求是在静态测量中，要 保证测站点名、点号、仪器高、天线高输入的正确。在内业 平差计算时，要对约束点、校核点、平面坐标和高程的输入 开展反复校对，保证其正确无误。在动态测量中，也要求观 测者时时保持高度的责任心，如立杆者必须做到气泡居中， 点位对中，误差在1cm以内方可测量，这是保证动态测量精 度的关键，须认真做好。（4）外业施测在在温度比较低（CTC以下）时，应提前 20分钟对接收机开展加温预热。这样的观测数据的质量优于 未经过接收机预热的观测数据。