1.1 GPS网技术设计的依据
晋祠流水如碧玉1.GPS测量规范(规程)
(1)《全球定位系统(GPS)测量规范》
(2)《全球定位系统城市测量技术规程》
(3)各行业部门的其他GPS测量规程或细则
2.测量任务书
1.2 GPS网的精度, 密度设计
1.GPS测量精度标准及分类
(1)GPS测量精度分类
对于各类GPS网的精度设计主要取决于网的用途。
GPS测量精度分级(一)
级别 | 为什么植树是义务主要用途 | 固定误差a(mm) | 比例误差b(mm) |
A | 地壳形变测量或国家高精度GPS网建立 | ≤5 | ≤0.1 |
B | 国家基本控制测 量 | ≤8 | ≤1 |
| | | |
用于城市或工程的GPS控制网。
GPS测量精度分级(二)
等级 | 平均距离(km) | a(mm) | b(mm) | 最弱边相对中误差 |
二 | 9 | ≤10 | ≤2 | 1/12万 |
三 | 5 | ≤10 | ≤5 | 1/8万 |
四 | 2 | ≤10 | ≤10 | 1/4.5万 |
一级 | 1 | ≤10 | ≤10 | 1/2万 |
二级 | 1 | ≤15 | ≤20 | 1/1万 |
| | | | |
(2)GPS测量的精度标准
GPS测量的精度标准通常用网中相邻点之间的距离中误差表示,其形式为:
式中:σ——距离中误差(毫米);
ɑ——固定误差(mm);
b——比例误差系数(ppm);
d——相邻点之间的距离(km)。
实际生产中,应根据测区大小、GPS网的用途,来设计网的等级和精度标准。
2.GPS点的密度标准
制定GPS网的密度标准,主要考虑任务要求和服务对象。
GPS网中相邻点间距离 (单位:km)
级别 项目 | A | B | C | D | E |
相邻点最小距 | 100 | 15 | 5 | 2 | 1 |
相邻点最大距 | 2000 | 250 | 40 | 15 | 10 |
相邻点平均距 | 300 | 70 | 15~10 | 10~5 | 5~2 |
| | | | | |
1.3 GPS网的基准设计
平面度测试仪1.基准设计的定义:
在GPS网的技术设计中,必须明确GPS网的成果所采用的
坐标系统和起算数据的工作,称为GPS网的基准设计。GPS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。
2.基准设计应考虑的几个问题:
(1)应在地面坐标系中选定起算数据和联测原有地方控制点若干个,用以转换坐标。
(2)对GPS网内重合的高等级国家点或原城市等级控制点,除未知点连结图形观测外,对它们也要适当地构成长边图形。 (3)联测的高程点需均匀分布于网中,对丘陵或山区联测高程点应按高程拟合曲面的要求进行布设。
(4)新建GPS网的坐标应尽可能与测区过去采用的坐标一致。
1.4 GPS网构成的几个基本概念及网特征条件
1.GPS网图形构成的几个基本概念
观测时断:测站上开始接收卫星信号到观测停止,连续工作的时间段,简称时段。
同步观测:两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。
同步观测环:三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环,简称同步环。 独立观测环:由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环,简称独立环。
异步观测环:在构成多边形环路的所有基线向量中,只要有非同步观测基线向量,则该多边形环路叫异步观测环,简称异步环。
独立基线:对于N台GPS接收机的同步观测环,有J条同步观测基线,其中独立基线数为N-1。
嬉皮士运动
非独立基线:除独立基线外的其它基线叫非独立基线,总基线数与独立基线之差即为非独立基线数。
2.GPS网特征条件的计算
观测时断数 :
式中:n为网点数,m为每点设站数,N为接收机数。
总基线数:
必要基线数:
独立基线数:
多余基线数:
3.GPS网同步图形构成及独立边的选择
根据式, 对于由N台GPS接收机构成的同步图形中一个时断包含的GPS基线数为:
但其中仅有N-1条是独立的GPS边,其余为非独立边。当接收机数N=2~5时所构成的同步图形见图
对应于图8-1的独立GPS边可以有如图8-2所示的不同选择。
当同步观测的GPS接收机数N≥3时,同步闭合环的最少数应为:先进制造技术的应用
N与J、T的关系见下表:
N与J、T的关系表
1.5 GPS网的图形设计
1.GPS网的图形设计
根据对所布设的GPS网的精度要求和其它方面的要求,设计出独立的GPS边构成的多边形网,称为GPS网的图形设计。
2.GPS网的图形
(1)点连式:如图8-3,相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接。
(2)边连式:如图8-4,同步图形之间由一条公共基线连接。
(3)网连式:指相邻同步图形之间有两个以上公共点相连接。
(4)边点混合连接式 :如图8-5,把点连式与边连式有机地结合起来,组成GPS网的方式。
(5)三角锁连接:如图8-6,用点连式或边连式组成连续发展的三角锁同步图形。
(6)导线网形连接:如图8-7。
(7)星形布设:如图8-8
2.2 GPS测量的外业准备及技术设计书编写
2.1测区踏勘
测区踏勘主要了解下列情况:
1、 交通情况;
2、 水系分布情况;
3、 植被情况;
4、 hipihi 控制点分布情况;
5、 居民点分布情况;
6、 当地风俗民情。
2.2 资料收集
1、各类图件;
2、各类控制点成果;
3、测区有关的地质、气象、交通、通讯等方面的资料;
4、城市及乡、村行政区划表。
2.3 设备、器材筹备及人员组织
设备、器材筹备及人员组织包括以下内容:
1、 筹备仪器、计算机及配套设备;
2、 筹备机动设备及通讯设备;
3、 筹备施工器材,计划油料,材料的消耗;
4、 组建施工队伍,拟定施工人员名单及岗位;
5、 进行详细的投资预算。
2.4 拟定外业观测计划
1.拟定观测计划的主要依据:
(1)GPS网的规模大小;
(3)GPS卫星星座几何图形强度;
(4)参加作业的接收机数量;
(5)交通、通讯及后勤保障。
2.观测计划的主要内容:
(1)编制GPS卫星的可见性预报图;
(2)选择卫星的几何图形强度;
(3)选择最佳观测时断;
(4)观测区域的设计与划分;
(5)编排作业调度表;
(6)采用规定格式GPS测量外业观测通知单进行调度。