E級(jí)GPS控制網(wǎng)有關(guān)技術(shù)要求

1、附件一E級(jí)GPS空制網(wǎng)有關(guān)技術(shù)要求(參考)一、控制網(wǎng)執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、全球定位系統(tǒng)(GPS 測(cè)量規(guī)范(GB/T18314-2001),中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)；2、國家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范(GB12898-1991,中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)；3、技術(shù)設(shè)計(jì)書。二、使用儀器測(cè)量采用的 GP 或收機(jī)型號(hào)及其標(biāo)稱精度。三、布網(wǎng)方案1、布網(wǎng)要求GPSW 目鄰點(diǎn)間基線中誤差仃按下式計(jì)算：:-a2(bd)2式中 a(mm)為固定誤差；b(ppm)為比例誤差系數(shù)；d(km)為相鄰點(diǎn)間的距離。GPS-E 級(jí)網(wǎng)的主要技術(shù)要求應(yīng)符合表 1 規(guī)定。相鄰點(diǎn)最小距離應(yīng)為平均距離的 1/21/3;最大距離應(yīng)為平均距離的 23

2、倍。表 1GPS的主要技術(shù)要求級(jí)別平均距離(km)a(mm)_-6b(1X10)最弱邊相對(duì)中誤差E 級(jí)0.2510201/45000注：當(dāng)邊長(zhǎng)小于 200m 時(shí)，邊長(zhǎng)中誤差應(yīng)小于 20mm2、布網(wǎng)原則與網(wǎng)形設(shè)計(jì)(1)GPSJ 應(yīng)根據(jù)測(cè)區(qū)實(shí)際需要和交通狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)。GPSJ 的點(diǎn)與點(diǎn)問不要求每點(diǎn)通視，但考慮常規(guī)測(cè)量方法加密時(shí)的應(yīng)用，每點(diǎn)應(yīng)有 12 個(gè)通視方向。(2)在布網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)顧及原有測(cè)繪成果資料以及各種大比例尺地形圖的沿用，對(duì)凡符合GPS-E 級(jí)網(wǎng)布點(diǎn)要求的舊有控制點(diǎn)，應(yīng)充分利用其標(biāo)石。(3)GPSJ 應(yīng)由若干個(gè)獨(dú)立觀測(cè)環(huán)構(gòu)成，也可采用附合線路構(gòu)成。E 級(jí) GPS網(wǎng)中每個(gè)閉合環(huán)或附合線路中的

3、邊數(shù)應(yīng)符合表 2 的規(guī)定。非同步觀測(cè)的 GPSS 線向量邊，應(yīng)按所設(shè)計(jì)的網(wǎng)圖選定，也可按軟件功能自動(dòng)挑選獨(dú)立基線構(gòu)成環(huán)路表 2 閉合環(huán)或附合線路邊數(shù)的規(guī)定級(jí)別E 級(jí)閉合環(huán)或附合線路邊數(shù)(條)1541.6401510注：1、觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度應(yīng)視點(diǎn)位周圍障礙物情況、基線長(zhǎng)短而作調(diào)整,2、可不觀測(cè)氣象要素，但應(yīng)記錄雨、晴、陰、云等天氣狀況。2、GPS1 星預(yù)報(bào)和觀測(cè)調(diào)度計(jì)劃(1)保證 GPS 乍業(yè)觀測(cè)工作順利進(jìn)行，保障觀測(cè)成果達(dá)到預(yù)定的精度，提高作業(yè)工效，在進(jìn)行 GP9 卜業(yè)觀測(cè)之前，應(yīng)事先編制 GPS 衛(wèi)星可見性預(yù)報(bào)表。預(yù)報(bào)表應(yīng)包括可見衛(wèi)星號(hào)、衛(wèi)星高度角和方位角、最佳觀測(cè)衛(wèi)星組、最佳觀測(cè)時(shí)間、點(diǎn)位圖形

4、幾何強(qiáng)度因子等內(nèi)容。(2)編制預(yù)報(bào)表所用概略位置應(yīng)采用測(cè)區(qū)中心位置的經(jīng)、緯度。(3)作業(yè)組在觀測(cè)前應(yīng)根據(jù)參加作業(yè)的 GPS 接收機(jī)臺(tái)數(shù)、網(wǎng)形及衛(wèi)星預(yù)報(bào)表編制作業(yè)調(diào)度表，其內(nèi)容應(yīng)包括觀測(cè)時(shí)間、測(cè)站號(hào)、測(cè)站名稱以及接收機(jī)號(hào)等項(xiàng)內(nèi)容。3、觀測(cè)準(zhǔn)備(1)每天出發(fā)工作前應(yīng)檢查電池容量是否充足，儀器及其附件是否攜帶齊全。(2)作業(yè)前應(yīng)檢查接收機(jī)內(nèi)存是否充足。(3)天線安置應(yīng)符合下列要求：1作業(yè)員到測(cè)站后應(yīng)先安置好接收機(jī)使其處于靜置狀態(tài)，然后再安置天線；2大線可用腳架直接安置在測(cè)量標(biāo)志中心的鉛垂線方向上，對(duì)中誤差應(yīng)小于 3mm 天線應(yīng)整平，天線基座上的圓水準(zhǔn)所泡應(yīng)居中；3天線定向標(biāo)志應(yīng)指向正北，定向誤差不宜

5、超過土 5o4、觀測(cè)作業(yè)要求(1)觀測(cè)組應(yīng)嚴(yán)格按調(diào)度表規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行作業(yè)，以保證同步觀測(cè)同一衛(wèi)星組。當(dāng)情況有變化需修改調(diào)度計(jì)劃時(shí)，應(yīng)經(jīng)作業(yè)隊(duì)負(fù)責(zé)人同意，觀測(cè)組不得擅自更改計(jì)劃。(2)接收機(jī)電源電纜和天線應(yīng)連接無誤，接收機(jī)預(yù)置狀態(tài)應(yīng)正確，然后方可啟動(dòng)接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)。(3)各觀測(cè)時(shí)段的前后各量取天線高一次，兩次量高之差不大于 3mm 取平均值作為最后天線高，記錄在手簿。若互差超限，應(yīng)查明原因，提出處理意見記入手簿備注欄中。天線高是指觀測(cè)時(shí)天線平均相位中心至測(cè)站中心標(biāo)志面的高度，分為上、下兩段：上段是指相位中心至天線底面的高度，這是常數(shù) hc,由廠家給出；下段是從天線底面至測(cè)站中心標(biāo)志面的高度，由觀

6、測(cè)員在現(xiàn)場(chǎng)采用傾斜測(cè)量方法直接量取。具體方法是：從三腳架三個(gè)空檔(立成 120。)測(cè)量天線底盤下表面至測(cè)站中心標(biāo)志面的距離，互差應(yīng)小于3mm取平土MS為L(zhǎng),天線底盤半徑為R,再利用廠家提供的hc,按天線高h(yuǎn)=JL2R2+hc求出。(4)接收機(jī)開始記錄數(shù)據(jù)后，作業(yè)人員可使用專用功能鍵選擇菜單，查看測(cè)站信息、接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號(hào)、各通道信噪比、實(shí)時(shí)定位結(jié)果及存貯介質(zhì)記錄情況等。(5)儀器工作正常后，作業(yè)員及時(shí)(每隔 15min)逐項(xiàng)填寫測(cè)量手簿中各項(xiàng)內(nèi)容。(6)一個(gè)時(shí)段觀測(cè)過程中不得進(jìn)行以下操作：關(guān)閉接收機(jī)以重新啟動(dòng)；進(jìn)行自測(cè)試(發(fā)現(xiàn)故障除外)；改變衛(wèi)星截止高度角；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；按

7、動(dòng)關(guān)閉文件和刪除文件等功能。(7)觀測(cè)員在作業(yè)期間不得擅自離開測(cè)站，并防止儀器受震動(dòng)和被移動(dòng)，防止人和其它物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號(hào)。(8)接收機(jī)在觀測(cè)過程中不應(yīng)在接收機(jī)近旁使用對(duì)講機(jī)和手機(jī)等通訊設(shè)備； 雷雨過境時(shí)應(yīng)關(guān)機(jī)停測(cè)，并卸下天線以防雷擊。(9)觀測(cè)中應(yīng)保證接收機(jī)工作正常，數(shù)據(jù)記錄正確，每日觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)硬、軟盤上，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)不丟失。5、外業(yè)觀測(cè)記錄(1)錄項(xiàng)目應(yīng)包括下列內(nèi)容：1測(cè)站名、測(cè)站號(hào)；2觀測(cè)月、日/年積日、天氣狀況、時(shí)段號(hào)；觀測(cè)時(shí)間應(yīng)包括開始與結(jié)束記錄時(shí)間，宜采用協(xié)調(diào)世界時(shí) UTG 填寫至?xí)r、分；4接收機(jī)設(shè)備應(yīng)包括接收機(jī)類型及號(hào)碼，天線號(hào)碼；5近似位置應(yīng)

8、包括測(cè)站的近似經(jīng)、緯度和近似高程，經(jīng)、緯度應(yīng)取至 1,高程應(yīng)取至 0.1m；天線高應(yīng)包括測(cè)前、測(cè)后量得的高度及其平均值，均取至 0.001m；7觀測(cè)狀況應(yīng)包括電池電壓、接收衛(wèi)星號(hào)及其信噪比(SNR、故障情況等。(2)記錄應(yīng)符合下列要求：原始觀測(cè)值和記事項(xiàng)目應(yīng)按規(guī)格現(xiàn)場(chǎng)記錄，字跡要清楚、整齊、美觀，不得涂改、轉(zhuǎn)抄；外業(yè)觀測(cè)記錄各時(shí)段結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將每天外業(yè)觀測(cè)記錄結(jié)果錄入計(jì)算機(jī)硬、軟盤；接收機(jī)內(nèi)存數(shù)據(jù)文件在下載到存貯介質(zhì)上時(shí)，不得進(jìn)行任何剔除與刪改，不得調(diào)用任何對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施重新加工組合的操作指令。六、數(shù)據(jù)處理方案1、基線解算及其質(zhì)量檢驗(yàn)（1）基線解算以雙差固定解作為最終結(jié)果，雙差固定解的可靠性由以

9、下兩項(xiàng)指標(biāo)來判別，即固定解的單位權(quán)中誤差（RmS 和整周模糊度檢驗(yàn)倍率（Ratio）,其檢驗(yàn)值見表 4。根據(jù)表 4 判別時(shí)，Rm/須首先符合要求，而 Ratio 值越大表示固定值越可靠。表 4 靜態(tài) GPSS 線固定解可靠性判別表基線長(zhǎng)度（km）10Rms(m)0.0100.0122.52.12.0（2）同步多邊形閉合差檢驗(yàn)對(duì)于采用同一種數(shù)學(xué)模型的基線解，其同步時(shí)段中任一三邊同步環(huán)的坐標(biāo)分量相對(duì)閉合差和全長(zhǎng)相對(duì)閉合差不宜超過表 5 的規(guī)定。對(duì)于采用不同數(shù)學(xué)模型的基線解，其同步時(shí)段中任一三邊同步環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差和全長(zhǎng)相對(duì)閉合差按獨(dú)立環(huán)閉合差要求檢核。同步時(shí)段中的多邊形同步環(huán)，可不重復(fù)檢核。表

10、5 同步環(huán)坐標(biāo)分量及環(huán)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差的規(guī)定（1X10-6）一等級(jí)限差類型E 級(jí)坐標(biāo)分量相對(duì)閉合差6.0環(huán)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差10.0（3）重復(fù)基線邊檢驗(yàn)重復(fù)基線的長(zhǎng)度較差不宜超過下式的規(guī)定：ds三 2、2 二式中：。為 E 級(jí) GPS 空制網(wǎng)規(guī)定的精度（按實(shí)際平均邊長(zhǎng)計(jì)算）（4）獨(dú)立環(huán)閉合差檢驗(yàn)無論采用單基線模式或多基線模式解算基線，立基線構(gòu)成獨(dú)立環(huán)，各獨(dú)立環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差和全長(zhǎng)閉合差應(yīng)符合下式的規(guī)定：x43.n。-y3、n。zm3nsM3,3n；-式中：n：為閉合環(huán)邊數(shù)；仃：為 E 級(jí) GPS 空制網(wǎng)規(guī)定的精度(按實(shí)際平均邊長(zhǎng)計(jì)算)2、補(bǔ)測(cè)與重測(cè)(1)無論何種原因造成一個(gè)控制點(diǎn)不能與兩條合格

11、的獨(dú)立基線相連接， 則在該點(diǎn)上應(yīng)補(bǔ)測(cè)或重測(cè)不得少于一條獨(dú)立基線。(2)可以舍棄在重復(fù)基線較差、同步環(huán)閉合差、獨(dú)立環(huán)閉合差中超限的基線，但應(yīng)保證舍都應(yīng)在整個(gè) GPSR中選取的獨(dú)棄基線后的獨(dú)立環(huán)所含基線數(shù)不超過表 2 的規(guī)定，否則應(yīng)重測(cè)該基線或者有關(guān)的同步圖形。(3)由于點(diǎn)位不符合GPSM量要求而造成一個(gè)測(cè)站多次重測(cè)仍不能滿足各項(xiàng)技術(shù)規(guī)定時(shí)，可按技術(shù)設(shè)計(jì)要求另增選新點(diǎn)進(jìn)行重測(cè)。3、GP 即平差(1)起算數(shù)據(jù)與坐標(biāo)系統(tǒng)首先要了解測(cè)區(qū)中央子午線經(jīng)度，起算數(shù)據(jù)的帶號(hào)，采用的坐標(biāo)系等。如岳麓山校區(qū)的起算數(shù)據(jù)為 3 度帶的 1954 北京坐標(biāo)，則中央子午線經(jīng)度為 114。，故采用 1954 北京坐標(biāo)系，取中

12、央子午線經(jīng)度序=114。的 3帶高斯投影。即有:參考橢球?yàn)榭死鞣蛩够鶛E球，長(zhǎng)半徑a=6378245m 扁率 a=1/298.3;中央子午線經(jīng)度 1_0=1140000。高程系統(tǒng)采用 1985 國家高程基準(zhǔn)。(2)三維無約束平差當(dāng) GPSS 線各項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)符合要求時(shí)，應(yīng)以所有獨(dú)立基線組成閉合圖形，以三維基線向量及其協(xié)方差陣作為觀測(cè)信息，以一個(gè)點(diǎn)的 WGS84 系三維坐標(biāo)作為起算依據(jù)，進(jìn)彳 TGPSO勺三維無約束平差。以提供各 GPS 空制點(diǎn)在 WGS84 坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)，各基線向量三個(gè)坐標(biāo)差觀測(cè)值的改正數(shù)，基線邊長(zhǎng)以及點(diǎn)位和邊長(zhǎng)的精度信息，并生成 GPSW 程擬合的數(shù)據(jù)文件。在三維無約束平

13、差中，基線向量的改正數(shù)（Vx、Vy、Vz）絕對(duì)值應(yīng)滿足下式要求：Vbx3:V產(chǎn)3 二VSz3c式中：仃為 E 級(jí) GPS 空制網(wǎng)規(guī)定的基線的精度。當(dāng)超限時(shí)，可認(rèn)為該基線或其附近存在粗差基線，應(yīng)采用軟件提供的方法或人工方法剔除粗差基線，直至符合上式要求。（3）二維約束平差在無約束平差確定的有效觀測(cè)量基礎(chǔ)上， 以起算數(shù)據(jù)中提供的已知點(diǎn)作為強(qiáng)制約束的固定值，進(jìn)行二維約束平差。平差結(jié)果就輸出各 GPS 空制點(diǎn)在前述的坐標(biāo)系統(tǒng)中的二維平面坐標(biāo)，基線向量改正數(shù)，基線邊長(zhǎng)、方位以及坐標(biāo)、基線邊長(zhǎng)、方位的精度信息，轉(zhuǎn)換參數(shù)及其精度信息。約束平差中，應(yīng)將已知坐標(biāo)點(diǎn)組合成不同的約束條件，以發(fā)現(xiàn)作為約束的已知坐標(biāo)與

14、 GP即不兼容（即約束平差 2 果嚴(yán)重扭曲 GPS約束平差結(jié)果的精度）c4、水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)為滿足 GPS 空制網(wǎng)高程擬合的需要，GPS-E 級(jí)控制點(diǎn)應(yīng)聯(lián)測(cè)一定比例的四等水準(zhǔn)。聯(lián)測(cè)水準(zhǔn)的 GPS 點(diǎn)均勻分布在測(cè)區(qū)，水準(zhǔn)路線連接成水準(zhǔn)網(wǎng)。5、GPS 點(diǎn)高程擬合計(jì)算要精確計(jì)算各 GPS 點(diǎn)的正常高H7,目前主要有 GPSK 準(zhǔn)高程、GPSB 力高程和 GP 口角高程等方法。其中 GPSK 準(zhǔn)高程是目前 GPS 乍業(yè)中是常用的方法。用于 GPS 高程擬合計(jì)算的方法主要是曲面擬合法（包括平面擬合法、多項(xiàng)式曲面擬合法、多面函數(shù)擬合法、曲面樣條擬合法、非參數(shù)回歸曲面擬合法和移動(dòng)曲面法）。七、提交成果GPSS 制網(wǎng)

15、的外業(yè)工作和數(shù)據(jù)處理工作結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)編寫技術(shù)總結(jié)報(bào)告，并上交資料。1、技術(shù)總結(jié)報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容：(1)工程概況，包括測(cè)區(qū)的范圍與位置、自然地理?xiàng)l件、氣候特點(diǎn)以及任務(wù)來源、測(cè)區(qū)已有測(cè)量情況、項(xiàng)目名稱、施測(cè)目的和基本精度要求等；(2)施測(cè)單位，施測(cè)起止時(shí)間，技術(shù)依據(jù)，作業(yè)人員情況，接收機(jī)類型、數(shù)量及檢驗(yàn)情況，觀測(cè)方法，重測(cè)、補(bǔ)測(cè)情況，作業(yè)環(huán)境，重合點(diǎn)情況，工作量與工日情況；(3)野外數(shù)據(jù)檢核情況與分析，起算數(shù)據(jù)與坐標(biāo)系統(tǒng)說明，數(shù)據(jù)后處理內(nèi)容、方法與軟件情況，平差結(jié)果精度分析；(4)方案實(shí)施與規(guī)范執(zhí)行情況；(5)各種附表與附圖；(6)提交成果中尚存問題和需要說明的其它問題。2、GPSM 量任務(wù)完

16、成后，應(yīng)提交下列資料：(1)E 級(jí) GPS 空制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)書；(2)GPS 空制點(diǎn)的點(diǎn)之記，見附錄 B;(3)GPS 空制網(wǎng)展點(diǎn)圖及通視圖；(4)GPSU 外觀測(cè)原始數(shù)據(jù)及平差計(jì)算資料；(5)GPS 子外測(cè)量作業(yè)調(diào)度表，見附錄 C;(6)GP 的卜業(yè)觀測(cè)記錄手簿，見附錄 D;(7)GPS-E 級(jí)控制點(diǎn)成果表；(8)E 級(jí) GPS 空制網(wǎng)技術(shù)總結(jié)報(bào)告。附錄BGPS點(diǎn)點(diǎn)之記GPS 電點(diǎn)之記日期：年月日記錄者：繪圖者：校對(duì)者：點(diǎn) 名及 等級(jí)點(diǎn)名土質(zhì)點(diǎn)號(hào)等級(jí)標(biāo)后說明通視點(diǎn)列表舊點(diǎn)名概略位置(L,B)緯度經(jīng)度所在地交通路線選點(diǎn)情況點(diǎn)位略圖單位選點(diǎn)員日期聯(lián)測(cè)水準(zhǔn)情況聯(lián)測(cè)水準(zhǔn)等級(jí)點(diǎn)位說明附錄CGPS測(cè)量作業(yè)調(diào)度表GPSM 量作業(yè)調(diào)度表測(cè)量日期時(shí)觀觀測(cè)者觀測(cè)者觀測(cè)者段測(cè)機(jī)號(hào)機(jī)號(hào)機(jī)號(hào)編時(shí)點(diǎn)名備注點(diǎn)名備注點(diǎn)名備注號(hào)問點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào)附