GPS控制網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)書

1、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航GPS控制網(wǎng)課程設(shè)計專業(yè)名稱:班 級:姓 名:學(xué) V： 實驗成績:GPS控制網(wǎng)課程設(shè)計一. 測區(qū)概況與任務(wù)的提出1、任務(wù)來源為了維護土地的社會主義公有制，保護土地使用者的合法權(quán)益，加強土地管 理，建立健全地籍管理制度，使土地管理向規(guī)范化、科學(xué)化邁進，滿足飛速發(fā)展 的社會主義市場經(jīng)濟的需要，受灌云縣國土管理局委托，由淮海工學(xué)院空間信息 科學(xué)系實測伊山鎮(zhèn)城區(qū)和全縣25個鄉(xiāng)鎮(zhèn)約1000平方公里、100個點的GPS基礎(chǔ) 控制網(wǎng)，以滿足城區(qū)和全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)地籍調(diào)查工作的需要。2、測區(qū)概況灌云縣地處蘇北平原，屬連云港市管轄，處于連云港市南部，灌南縣北部。 測區(qū)內(nèi)有寧連髙速公路、204國道貫通，交

2、通十分便利，測區(qū)內(nèi)地勢平坦，大伊 山最髙海拔227米，東南部最低米，平均海拔高程約米。測區(qū)屬季風(fēng)特點的海洋 性氣候，四季分明，寒暑適宜，光照充足，雨量適中。氣候溫和濕潤，常年平均 氣溫14度左右，年平均降水量約910-980毫米之間，降雨期集中在7-9三個月。 測區(qū)包括灌云縣全鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府所在地，測區(qū)為從西至東直線距離約60公里的帶形 區(qū)域。其地理坐標：東經(jīng) 119 08 119 29北緯 34 34 34 46測區(qū)現(xiàn)有的平面控制網(wǎng)系國家測繪局于1954年完成國家一、二等三角網(wǎng)。 坐標系統(tǒng)采用新54系坐標系。一、二等三角點多個，根據(jù)實際情況和本設(shè)計書 的要求采用了三個一等三角點和一個二等點。測區(qū)現(xiàn)

3、有髙程控制網(wǎng)系統(tǒng)由國家測 繪局完成的二、三等水準網(wǎng)(56黃海高程系和85基準面髙程)。利用原三等水 準點4個。該控制網(wǎng)工程實施計劃從2004年6月開始收集資料、踏勘找點，2004 年7月開始選定點位、埋設(shè)標石，進入全面施工，2004年8月開始外業(yè)觀測。 2004年3季度進行內(nèi)業(yè)平差計算，整理資料，2004年12月底檢查完畢提請驗 收o若利用常規(guī)測量技術(shù)進行這項工作，一方面是施工周期太長，少則3年，多 則好幾年；另一方面，平面控制點間要求通視，這就需要建造高標，無疑需要耗 費大量的經(jīng)費。水準觀測雖然具有較髙的精度，但野外觀測勞動強度大，觀測周 期長，費用髙。而衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)(GPS)具有定位精

4、度髙、全天候、高效率、經(jīng)費省等 優(yōu)點，用于建立平面和高程控制網(wǎng)，是當(dāng)代最先進的技術(shù)手段。采用雙頻和單頻 GPS接收機觀測距離可以從數(shù)米一數(shù)百公里，精度可達5+lX10_6-D毫米，完全 可以用于建立灌云縣控制網(wǎng)。用常規(guī)測量技術(shù)花費時間較長，而用GPS定位技術(shù) 在短時間內(nèi)即可完成。經(jīng)費則為常規(guī)測量的1/5。為此，需用GPS定位技術(shù)建立平面控制和高程控制的灌云縣GPS基點。建立 GPS基點及似大地水準面的目的就是為了用GPS直接測出全縣內(nèi)各平面點坐標， 精度達到三、四等三角點的要求；直接測求岀全縣內(nèi)各髙程點的85系髙程，精 度達到四等水準的要求。試根據(jù)上述任務(wù)需求與全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程(C

5、JJ 73-97)完 成四等GPS控制網(wǎng)設(shè)計。二. 已有大地成果資料測區(qū)內(nèi)有各等級的三角點和水準點。點名等級圖幅號位置備注大伊山111 -50-71灌云縣城完好廣興村II【-50-71界殲鄉(xiāng)合興村完好永豐(基東)I1 -50-71東王集鄉(xiāng)光春村完好基西II -50-71王集鄉(xiāng)前河完好大有晉六號閘口】【I -50-60燕尾港完好1、可利用的三角點2、水準成果： 、以上三角點均有高程 、以下水準點均有高程有點鄉(xiāng)鎮(zhèn)點名備注南崗II沐灌11完好矗溝蘇 IV-65完好龍苴蘇 111-46 - 6完好楊集I臨無43完好侍莊灌淮段第3號完好伊蘆蘇HI板殲3完好伊蘆蘇III板殲4完好穆號蘇 III - 46-

6、3完好板浦I臨無33完好同興蘇 III-62-1 (2)完好同興蘇 III - 62-2完好四隊蘇III-62-2 (1)完好殲豐蘇III-62-5 (1)完好以上成果均可根據(jù)布網(wǎng)需要進行選取。三、采用基準1、坐標系GPS測量采用WGS-84世界大地坐標系，最后成果轉(zhuǎn)化為1954北京坐標系。2、 髙程基準采用1956年黃海高程基準。四、設(shè)計及作業(yè)技術(shù)依據(jù)1、GPS靜態(tài)測量全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范(CH 2001-92)城市測量規(guī)范(CJJ 8-99)國家三，四等水準測量規(guī)范（GB12898-91）1997年版全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程等級相鄰點平均距離（畑）1a (mm)b(ppm*D

7、)空間位置精 度因子PDOP最弱邊相對 中誤差D級105W10W10-2081/20000各級GPS測量基本技術(shù)要求規(guī)定ABCDE衛(wèi)星高度角（ ）$10$15$15$15$15有效觀測衛(wèi)星數(shù)N4 34$4$4平均重復(fù)設(shè)站數(shù)M6$4M2$時段長度（靜態(tài)）（min）$540$240$60M45$40數(shù)據(jù)采樣間隔（靜態(tài)）（s）3030103010301030接收機選用的技術(shù)要求等級接收機V標稱精度觀測量同步觀測接收機D級雙/單頻10mm +3ppmD載波相位$2閉合環(huán)或附合線路邊數(shù)的規(guī)定級別ABCDE閉合環(huán)或附合線路邊數(shù)W5W6W6W8W10同步坐標分量及環(huán)線全長相對閉合差限差（IX ppm）等級二

8、二四_級二級坐標分量相對閉合差環(huán)線全長相對閉合差五、布網(wǎng)原則及方案此次GPS靜態(tài)測量共有6臺接收機。GPS網(wǎng)型設(shè)計，應(yīng)該遵循以下原則：（1）GPS應(yīng)根據(jù)測區(qū)需要和交通進行設(shè)計。GPS網(wǎng)中點與點之間不要求通視，但 考慮加密時的應(yīng)用，每點應(yīng)有一個以上的通視方向。（2）在布網(wǎng)設(shè)計中應(yīng)考慮到原有測繪成果資料以及各種大比例尺地形圖的沿用， 宜采用原有坐標系統(tǒng)。對凡是符合GPS網(wǎng)布點要求的舊有控制點，應(yīng)充分利用其 標石。（3）GPS網(wǎng)應(yīng)由一個或若干個獨立觀測環(huán)構(gòu)成，也可采用符合線路形式構(gòu)成。（4）為求得GPS點在地面坐標系的坐標，應(yīng)在地面坐標系選定起算數(shù)據(jù)和聯(lián)測 原有地方控制點若干個。（5）為了求得GPS

9、網(wǎng)點的正常髙，應(yīng)進行水準測量的高程聯(lián)測。因此，這次控制網(wǎng)采用的是邊聯(lián)式的布網(wǎng)形式（控制網(wǎng)圖見后邊）。六、選點與埋石GPS控制網(wǎng)點位布設(shè)時，點位的點名取組名，點位編號按D01D15。GPS選點時應(yīng)遵守如下原則：（1）觀測站應(yīng)遠離大功率的無線電發(fā)射臺和高壓輸電線，以避免其周圍磁場對GPS衛(wèi)星信號的干擾。接收機與其距離一般不得小于200m；（2）觀測站附近不應(yīng)有大面積的水域，或?qū)﹄姶挪ǚ瓷洌ㄎ眨娏业奈矬w， 以減弱多路徑效應(yīng)影響； （3）測站應(yīng)設(shè)在易于安置接受設(shè)備的地方，且視場開闊。在視場內(nèi)周圍障礙物 的髙度角，根據(jù)情況一般應(yīng)小于10-15度；（4）觀測站應(yīng)選在交通便利的地方，并且便于其他觀測手段

10、聯(lián)測和擴展；（5）對于基線較長的GPS網(wǎng)，還應(yīng)考慮測站附近應(yīng)具有良好的通訊設(shè)備和電力 供應(yīng)，以供觀測站之間的聯(lián)系和設(shè)備用電；（6）點位選定后，均應(yīng)規(guī)定繪制點之記，其主要內(nèi)容應(yīng)包括，點位及點位略圖, 點位的交通情況以及選點情況。（7）在建立點位標志時點的標石和標志必須穩(wěn)定、堅固，易于長期保存和利用， 并有利于安全作業(yè)。七、GPS觀測綱要設(shè)計1、外業(yè)觀測的方法D級GPS控制網(wǎng)應(yīng)按照全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程的要求進行，其內(nèi)容 如上表觀測技術(shù)要求。12、外業(yè)觀測要求 觀測組應(yīng)嚴格按作業(yè)調(diào)度表規(guī)定的時間進行作業(yè)，保證同步觀測同一衛(wèi)星組, 當(dāng)情況有變化時應(yīng)經(jīng)作業(yè)隊負責(zé)人同意，觀測組不得擅自更改計劃。

11、每一時段開機前后應(yīng)各自量取一次天線髙，兩次量得的天線高不大于lmm,取 平均值作為最后天線髙，取平均值作為最后結(jié)果，并及時輸入測站名，觀測時段 號等信息，接收機方向還應(yīng)當(dāng)一致，儀器正常工作后，作業(yè)人員及時逐項填寫測 量手簿中的各項內(nèi)容。 觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應(yīng)防止儀器受到震動和被移動，防止 人為和其它物體靠近天線遮檔衛(wèi)星信號。 接收機在觀測的過程中不應(yīng)在接收機近旁使用對講機；雷雨過境時應(yīng)關(guān)機停 測，并取下天線，以防雷電。 每日觀測結(jié)束后，應(yīng)及時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到計算機上，確保觀測數(shù)據(jù)不丟失，同時 應(yīng)進行當(dāng)天的基線計算，記錄雨，晴，陰，云等天氣情況。 觀測人員應(yīng)嚴格按手薄內(nèi)容進行詳細記

12、載，不得錯記，不得漏記，嚴禁偽造。八、高程聯(lián)測髙程控制網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成附合路線，環(huán)線或結(jié)點網(wǎng)高程控制網(wǎng)的等級要求滿足國家四級水準測量精度高程控制網(wǎng)觀測采用幾何水準與電磁波三角高程相結(jié)合的方法九、數(shù)據(jù)處理GPS基線向量的計算及檢核1、基線解算基線數(shù)據(jù)解算采用TGoffice軟件求解，基線解算采用消電離層的雙差浮點 解或加點離層改正的雙差整數(shù)解（固定解），其主要技術(shù)參數(shù)如下： 衛(wèi)星截止高度角$15度；電離層模型為：Standard模型；對流層模型為Hopf訂ed 或Computed模型；星歷為廣播星歷或精密星歷；采用L1頻率或L1L2兩個頻率。2、基線解算質(zhì)量檢核（1）同一時段觀測值的數(shù)據(jù)剔除率W10%

13、（2）由完全的獨立基線構(gòu)成的獨立環(huán)，各獨立環(huán)的坐標分量閉合差和全長閉合 差應(yīng)符合下式規(guī)定：Wx=2 VnX 6Wy=2 VnX 5Wz=2 VnX 6(3) 預(yù)期精度 當(dāng)基線長度3km時，優(yōu)于3mm。 當(dāng)基線長度3km時，優(yōu)于1/100萬。 數(shù)據(jù)處理后，應(yīng)寫出技術(shù)總結(jié)，要求按GPS規(guī)范。3、GPS網(wǎng)平差GPS網(wǎng)的平差計算應(yīng)用軟件在WGS-84空間直角坐標系下進行三維無約束平差, 以檢查本次GPS網(wǎng)的內(nèi)符合精度。同時為將WGS-84坐標系下的GPS基線觀測值 投影到高斯平面上，并轉(zhuǎn)換到1954北京坐標系中，采用GPSADJ ()軟件包或 Solution軟件包進行二維約束平差。十、成果驗收GPS測量任務(wù)完成后，需上交的資料：1、測量任務(wù)書，技術(shù)設(shè)計書；2、點之記，環(huán)視圖，測量標志委托保管書，選點資料和埋石資料；3、外業(yè)觀測記錄手簿和偏心觀測記錄；4、野外GPS