GPS靜態(tài)控制測量外業(yè)操作的指南

1、GPS控制測量外業(yè)作業(yè)要求及技術(shù)指南外業(yè)觀測作業(yè)人員操作容安置接收機(jī)天線嚴(yán)格對中整平、定向、量取儀器髙、設(shè)置接收機(jī)中的參數(shù)如觀測模式、截止高度角、和釆樣間隔等；如不設(shè)參數(shù)，接收機(jī)一般就采用缺省值，以及開機(jī)、關(guān)機(jī)等工作，其他工作由接收機(jī)自動完成。操作流程：【選點(diǎn)與埋石一一 GPS接收機(jī)的檢查一一觀測方案設(shè) 計(jì)一一觀 測作業(yè)一一外業(yè)觀測成果質(zhì)量 檢核】1. 選點(diǎn)準(zhǔn)備：根據(jù)收集的測區(qū)及周邊現(xiàn)有平面和高程控制點(diǎn)以及測區(qū)地形圖 等，依據(jù)項(xiàng) 目任務(wù)書或合同書以及相關(guān)規(guī)的要求在圖上進(jìn)展設(shè)計(jì) ，標(biāo)繪處方案設(shè)站的區(qū) 域。1.1選點(diǎn)的根本要求根本要符合規(guī)全球定位系統(tǒng) GPS測量規(guī)GB/T18314-2021的相關(guān)

2、要求：A測站四周視野開闊，高度角15。以上不允許存在成片的障礙物B遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源，以免損壞接收機(jī)天線，髙壓電線50C) 測站遠(yuǎn)離房屋、圍墻、廣告牌、山坡及大面積平靜水面(湖泊、池塘)等信號反射物，以免出現(xiàn)嚴(yán)重的多路徑D) 點(diǎn)位應(yīng)位于地質(zhì)條件良好、點(diǎn)位穩(wěn)定、易于保護(hù)的地方 能顧及交通條件。1.2 選點(diǎn)作業(yè)A) 測量人員應(yīng)按照在圖上選擇的初步位置以及對點(diǎn)位的根本要求，在實(shí)地最終選定點(diǎn)位，并做好相應(yīng)的標(biāo)記。B) 利用舊點(diǎn)時，應(yīng)對舊點(diǎn)的穩(wěn)定性、可靠性和完好性進(jìn)展檢 查，符合要求時方可利用。C) 點(diǎn)名以該點(diǎn)位所在地命名，無法區(qū)分時，可在點(diǎn)名后加注D) 新舊點(diǎn)重合時，應(yīng)沿用舊點(diǎn)名，一般不應(yīng)更改。E

3、) 選點(diǎn)工作完成后，應(yīng)按規(guī)要求的形式繪制GPS網(wǎng)選點(diǎn)圖,可以用相機(jī)或 拍照片。提交的資料：點(diǎn)之記GPS網(wǎng)選點(diǎn)圖1.3 埋石C、D、E及GPS點(diǎn)在滿足標(biāo)石穩(wěn)定、易于長期保存的前提下,具體情況選用。提交的資料：標(biāo)石建造的照片效應(yīng)。并盡可均可根據(jù)2. 儀器的驗(yàn)檢：2.1 一般視檢GPS接收機(jī)及其天線的外觀是否良好，是否有擠壓摩擦造成的傷 器、天線等設(shè)備的型號是否正確。各種零部件及附件、配件等是否齊全完好，是否與主體匹配。 需緊固的部件是否有松動。痕，儀2.2通電檢驗(yàn)有關(guān)的信號燈工作是否正常、按鍵及顯示系統(tǒng)工作是否正常、器自測試結(jié)果是否正常等2.3實(shí)測檢驗(yàn)測試檢驗(yàn)是GPS接收機(jī)檢驗(yàn)的主要容，起檢驗(yàn)方法

4、有：用標(biāo)準(zhǔn)基坐標(biāo)、邊長檢驗(yàn)；零基線檢驗(yàn)；相位中心偏移量檢驗(yàn)等。線檢驗(yàn);2.4附件檢驗(yàn)電池、電纜、電源是否完好；天線或基座上的圓水準(zhǔn)器和光學(xué)對中期工作是否正常級限差時不得不同類型的接收機(jī)參加共同作業(yè)時，應(yīng)在基線上進(jìn)展比對測試，超過相應(yīng)等 使用。3. 觀測方案的設(shè)計(jì)3.1根本技術(shù)要求工程級別BCDE衛(wèi)星截止高度角/ 。1015IS15同時觀側(cè)有效衛(wèi)星數(shù)=4M4>4>4有效觀測衛(wèi)星總數(shù)2 2036=4觀測時段數(shù)m3M23l? 6>1.6時段長度>23h=4h>60mi nA40mi n采樣間陽/S3010-3010-3010-30說明：1有效衛(wèi)星指連續(xù)觀測不短于一定時問

5、的衛(wèi)星，對于B、C、 D和E及GPS網(wǎng)測量，該時問為15分鐘。2時段長度為從開場記錄數(shù)據(jù)至完畢記錄之間的時間段。3 觀測時段數(shù)大于等于1.6是指采用網(wǎng)觀測模式時，每測 站至少觀 測一時段，其中至少60%的測站至少觀測兩個時段。4B、C、D、E級可不觀測氣象元素，而只記錄天氣狀況5 實(shí)行分區(qū)觀測時，相鄰分區(qū)至少應(yīng)有4個公共點(diǎn)。3.2接收機(jī)數(shù)量的配置要求靜態(tài)控制測量中，應(yīng)盡可能采用雙頻接收機(jī)，這樣有利于周跳 探測、電離層折射影響的消除以及觀測值質(zhì)量的保證。級別CDE雙頻觀測值種類L1載波相位L1載波相位L1載波相位同步觀測承受M3M2M2及數(shù)說明：接收機(jī)的數(shù)量最好為偶數(shù)：4-6臺結(jié)構(gòu)就越理論上：接

6、收機(jī)數(shù)量越多，網(wǎng)中直接聯(lián)測點(diǎn)的數(shù)量就越多，網(wǎng)的 好。3.3承受機(jī)參數(shù)的設(shè)置在進(jìn)展外業(yè)觀測期問，接收機(jī)必須設(shè)置統(tǒng)一的衛(wèi)星截止高度角和采樣問隔參數(shù)，規(guī)中的都是上限值， 實(shí)際作業(yè)時，可適當(dāng)減小 它們的設(shè)置值，如衛(wèi) 星截止髙度角可低至10°釆樣間隔可短至5s.3. 3設(shè)站及觀測記錄對中、整平、量取儀器高對中誤差不大于Inrni,用鋼卷尺在互為120°的三處量取天線高，當(dāng)互差不大于 3nun時否那么應(yīng)重新架 設(shè)儀器，取平均 數(shù)。天線髙公式：天線底盤半徑R,三次量取斜高平均值L觀測記錄：每個時段始末各記錄一次觀測衛(wèi)星號、天氣狀況、實(shí)時定位的PD0P值，即一次在時段開場時，一次在時段完畢

7、時。但當(dāng)時段超過2小時時候，應(yīng)在UTC整點(diǎn)時記錄一次。每時段觀 測前后應(yīng)量取天線高，兩 次差不應(yīng)大于3mmo3.4觀測時段及觀測時長的選擇 最好避開中午11點(diǎn)到下午3點(diǎn)觀測時段的選擇主要取決于衛(wèi)星星座，可以通過專門的星歷預(yù)報軟件來幫助確定適宜的觀測窗口。此類軟件根據(jù)測區(qū)的概略位置和30天以的衛(wèi)星概略 星歷衛(wèi)星歷書，給出不同時刻 t 測站 上可見衛(wèi)星數(shù)以及可見衛(wèi)星的髙度角和方 位角，同時還給出 t 時 刻由該測站及可見衛(wèi)星所組成幾何圖形的 PD0P 值，這樣用 戶就能 選用衛(wèi)星數(shù)較多、PDOP值較小的時間段來進(jìn)展觀測。3.5 布網(wǎng)的形式在建立GPS網(wǎng)時，通常網(wǎng)中的點(diǎn)的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于用來觀測的GP

8、S接收機(jī)的數(shù)量，這就需要采用逐步推進(jìn)方式 的同步 圖形擴(kuò)展法來 進(jìn)展網(wǎng)測量。同步圖形擴(kuò)式布網(wǎng)形式：該 中布網(wǎng)形式， 就是多臺接收機(jī)在不同測 站上進(jìn)展同步觀測， 在完成一個時段的同步觀測后， 又遷移到其他測站上進(jìn)展同步觀測 , 每次同步觀測都可以形成一個同步圖形， 在測量過程中， 不同的同步圖形間一般有假設(shè) 干個公共點(diǎn)相連，整個GPS網(wǎng)由這些同步圖形構(gòu)成。 在該布 網(wǎng)形式中，接收機(jī)的數(shù)量通 常遠(yuǎn)少于GPS網(wǎng)的點(diǎn)數(shù)，所有接收機(jī)的地位是對等的，沒有主 次之分。會戰(zhàn)式與同步圖 形擴(kuò)展式在觀測作業(yè)上非常相似，其主要區(qū)別是：會戰(zhàn)式所采用 的接收機(jī)數(shù)量較多，觀 測時段較長 24hJ同步圖形擴(kuò)展式是目前 GP

9、S控制測量中普遍采用的一種布網(wǎng)模式 ，采用該種布網(wǎng)形式時， 根據(jù)連接點(diǎn)的數(shù)量可將同步圖形間的連接 方式分為點(diǎn)連式、 邊連式、 網(wǎng)連式A點(diǎn)連式 所謂點(diǎn)連式，就是在觀測作業(yè)時相鄰的同步圖形間只通過一個公共點(diǎn)相連如以下列圖；優(yōu)點(diǎn)：作業(yè)效率高、圖形擴(kuò)展迅速，缺點(diǎn) 圖形強(qiáng)度低。圖9? 9點(diǎn)連式B邊連式所謂邊連式，就是在觀測作業(yè)時，相鄰的同步圖形問有一條即 兩個 公共點(diǎn)相連。邊連式觀測作業(yè)方式具有較好的圖形強(qiáng)度和 較髙的作業(yè)效 率。如以下列圖。圖A10邊連式C網(wǎng)連式是在作業(yè)時，相鄰的同步圖形問有3個以上含3個的公共點(diǎn)相連，顯然采用網(wǎng)連式至少需要 4臺以上含4臺接收機(jī)參與觀測。網(wǎng)連式具有很強(qiáng)的圖形強(qiáng)度，但作

10、業(yè)效率較低 3.6調(diào)度方案遷站方案遷站方案是在連續(xù)多個時段的觀測作業(yè)期間，解決何組、何時在何點(diǎn)進(jìn)展測量，以及如何到達(dá)該點(diǎn)的問題。常用的遷站方案：平推式、翻轉(zhuǎn)式、伸縮式1平推式平推式遷站法的根本原那么是在進(jìn)展同步圖形的推進(jìn) 時，各小 組從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的路線距離長度根本一致，且每組運(yùn)動的距離最短。為了滿足上述要求時，在推進(jìn) 時，通常是所有的小組 都要遷站，每個組根本上都是向 前遷移到鄰近的一個點(diǎn)。第1次遷站 -一 第2次遷站091 9-12平推式遷站法從理論上看，平推式遷站法的效率很高，因?yàn)槊總€小組在一個共同的時間里進(jìn)展遷站，時間利用率非常髙。另外，平推式也提髙測量成果的可靠性，因?yàn)樵诰W(wǎng)中將會有許

11、多的點(diǎn)是由不同的小組釆用不同的設(shè)備測量的，這有利于發(fā)現(xiàn)上站錯誤以及消弱對中、整平誤差的影響。 但實(shí)際并非如此，效率低，所需物資 多。2) 翻轉(zhuǎn)式 ( 實(shí)用型是在進(jìn)展同步圖形擴(kuò)展時，一局部小組留在原測站 上，另 一局部小組遷站到新的測站上；在進(jìn)展下一次同 步圖形擴(kuò)展 時，那么上一次留在原測站上的小組遷站， 而上一次遷站的小 組那么留在原測站上。翻轉(zhuǎn)式遷站法比較簡單，各作業(yè)小組在外業(yè)觀測中 作業(yè)強(qiáng) 度較?。坏?，這種方式無法發(fā)現(xiàn)上站發(fā)生錯誤 的情況。另 外， 為了消弱儀器對中整平誤差的影響，在原測站上連續(xù)觀測多個時段的小組一定要在進(jìn)展每個 時段測量時，重新安置儀?第1次遷站第2次遷站J G03G0

12、5G07J* f * J_ «*圖9? 13翻轉(zhuǎn)式遷站法3伸縮式比較繁瑣4.觀測作業(yè)4.1準(zhǔn)備工作GPS承受機(jī)在正式觀測前應(yīng)進(jìn)展預(yù)熱和靜置，具體要求按所釆用接收機(jī)的操作手冊進(jìn)展。按觀測方案要求進(jìn)展對中、整平、量取儀器髙以及天線定向4.2觀測作業(yè)各作業(yè)組必須嚴(yán)格遵守調(diào)度命令，按照規(guī)定時問進(jìn)展作業(yè)；經(jīng)檢查接收機(jī)電源電纜和天線等連接無誤前方可開機(jī)；只有在有關(guān)指示燈和儀表顯示正常前方可進(jìn)展接收機(jī)的自我測試，輸入測站、觀測單元和時段等控制信息；在觀測前和作業(yè)過程中，作業(yè)員應(yīng) 隨時填寫測量手簿中的記錄工程； 觀測時，在接收天線 50m 以不 得使用電臺 ，10n 以不得使用對講機(jī)， 定要嚴(yán)格對中

13、、整平對 中前消除視覺差。天線掛盤掛上之后，應(yīng)將天線盤的指示方向指向北方。狀態(tài)是GPS觀測人員應(yīng)盡可能留在儀器旁，數(shù)分鐘就查看一次接收機(jī)工作 否正常。在一個時段觀測中，不應(yīng)有以下操作：1:關(guān)機(jī)后重新啟動接收機(jī)；2：進(jìn)展儀器自檢；3:改變截止髙度角和采樣間隔；4：改變天線位置；5:按關(guān)閉文件或者刪除文件；GPS測量手簿格式以及填表說明：填表說明 ：1：圖幅編號填寫點(diǎn)位所在的 1: 50000 地形圖編號；2：時段號按調(diào)度指令安排的編號填寫；觀測日期填寫年、月、日，并打一斜線填寫年積日3:接收機(jī)型號及編號、天線類型及編號均填寫全名，如“Trimble R7 GNS，主機(jī)及天線編號 S/N、P/N

14、從主機(jī)及其天線的 標(biāo)牌上查取，填寫完整。4：近似經(jīng)緯度填至 1', 近似高程填至 100m ；5：采樣間隔填寫接收機(jī)實(shí)際設(shè)置的數(shù)據(jù)采樣率。6：點(diǎn)位略圖按點(diǎn)附近地形地物繪制；7：測站作業(yè)記錄 : C 級每 2h 記錄一次， D、 E 級觀測開 場與完 畢時各記錄一次。填寫本卷須知：1: GPS測量時間系統(tǒng)為GPS時間系統(tǒng)手簿記錄采用世界協(xié)調(diào)時UTC，作業(yè)過程中，“GP觀測手簿中的開、關(guān)機(jī) 時間可采用時間BST記錄，兩者可用BST二UTC+8h式進(jìn)展換算。點(diǎn)號點(diǎn)名區(qū)福編號觀演記錄員觀測日期時段號按收機(jī)型號及編號天線類型及其 編號存儲介質(zhì)類型及編號原始觀測數(shù)踞文件名RINEX格式數(shù)據(jù)文件名條

15、份療特介質(zhì)近似緯度°N近或經(jīng)度°E近似就程m采樣問隔開於記錄時問h min結(jié)束記錄時間h min天找離側(cè)定天絨商測定方法及略田點(diǎn)位略田測前：知后：測定但mm修正值mm天線崗mm平均值mm時司UTC跟蹤衛(wèi)星數(shù)pdop外業(yè)觀測完畢后，應(yīng)及時從接收機(jī)中下載數(shù)據(jù)并進(jìn)展數(shù)據(jù)處理，以便對外業(yè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)展檢核。檢核的容包括：記 錄的完整性、 合理性、以及觀測成果的 質(zhì)量。1:記錄的完整性及合理性檢查觀測記錄的完整性可由各作業(yè)小組在野外進(jìn)展，也可以在完成觀測時段、或者每天在數(shù)據(jù)提交給業(yè)數(shù)據(jù)處理時進(jìn)展，包括以下檢查工程：A記錄手簿中的容是否完整，是否按照要求量測了天線高,天線類型及量測方式是否正確，天線高的數(shù)值是否合理。B通過點(diǎn)位略圖和測量近似坐標(biāo)等判定設(shè)站是否正確，假設(shè)發(fā)現(xiàn)與點(diǎn)之記或原設(shè)計(jì)坐標(biāo)存在較大差異，需與外業(yè)作業(yè)人員進(jìn)展核實(shí)。2 :質(zhì)量檢核外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核A. 同一時段觀測值得 數(shù)據(jù)剔除率不宜大于10% ；B. B、C、D、E級GPS網(wǎng)基線測量中 誤差。采用外業(yè)測量時使用的GPS接收機(jī)的標(biāo)稱精度，計(jì)算時邊長按實(shí)際平均邊長計(jì)算。C. B、C、D、E級GPS網(wǎng)同步環(huán)閉合差，不宜超過下表：同步觀測環(huán)檢核三邊同步環(huán)中只有兩個同步邊成果可以視為獨(dú)立的成果 ？第三邊成果應(yīng)為其余兩邊的代數(shù)和。由 于模型誤