GPS控制测量技术设计书

概述
本次实习的目的是了解控制测量作业的全过程，掌握GPS静态测量数据处理的基本知识，巩固课堂学习的理论知识，将理论与实践有机结合，提高理论水平与外业操作能力。
测量依据、原则
CH 2001-92《全球定位系统（GPS）测量规范》
CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》
CH 1002-95《测绘产品检查验收规定》
CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》
CJJ 8-85《城市测量规范》
本工程《技术设计书》
2 测区情况
2．1  测区范围及任务
本测区位于东经108°57’、北纬34°13’附近。位于长安大学校本部东院，测区北临育才路，东至雁塔路，测区内为教学区，地势平坦，建筑物以及树木较多，通视条件较差。本次实习在测区内布设7个GPS控制点，构建一个D级GPS网，满足实习需要。
2．2已有资料
测区如有已知的国家高等级三角点，可考虑联测国家高等级点，将GPS网点的坐标转换到国家坐标系中。如测区无已知的国家高等级三角点，采用测区独立坐标系。
2．3控制网起算数据
本次实习GPS控制网可考虑利用国家等级点2个，国家等级点必须有西安1980坐标系坐标或1954北京坐标系坐标，作为本次实习GPS网的起算数据。如无已知的国家高等级三角点，则采用测区中任意两点的独立坐标作为本次实习GPS控制网的起算数据，独立坐标系可选用已已建成的地方独立坐标系，也可以在实习是自己建立。
2．4坐标系统、高程系统和时间系统
GPS基线向量为WGS-84坐标系，GPS网平面平差成果为西安1980坐标系坐标或1954北京坐标系坐标，并转换为测区相应的坐标系。
高程系统采用1985国家高程基准或1956黄海高程系统。
时间系统采用北京时间或UTC时间系统。
2.5GPS网的布设
采用三台GPS接受机，按边连式的布网形式布设GPS控制网，等级为D级。
2.6GPS网的选点
GPS点位的选择应符合技术要求，有利于使用其他测量方法进行联测；点位的基础应坚定稳固，易于长期保存，并有利于安全作业; 点位应便于安置接收设备和操作，视野开阔，被测卫星的地平高度角应大于15。；点位应远离大功率无线点发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m,并应远离高压输电线，其距离不得小于50m；点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体
GPS静态测量外业观测及观测数据资料的处理
3.1GPS外业观测
本次实习的GPS控制网采用GPS技术静态观测方法施测。
采用设备：2-3台AshtechZ-X双频GPS接受机（标称精度5mm+1pmm·D，D以Km计），一台Ashtech ProMark2单频GPS接受机（标称精度为5mm+1pmm·D，D以Km计）。本次D级GPS网对GPS接收机的技术指标见下表：
接收机类型         标称精度    观测量 同步观测接收机数
双频或单频     ≤(10mm+3ppmp*d)  载波相位  4台或3台
计算机：一台。
本次D级GPS测量作业的基本技术要求见下表：
观测方法 卫星高度角 有效观测卫星数 平均重复设站数 几何图形强度PDOP值 时段长（min) 数据采样间隔s
静态  ≥15O  ≥4  ≥2 <10  ≥60  15
GPS观测及作业要求
外业作业调度安排（见附表）。
GPS接受机的检验：一般检视；通电检验。
观测组应严格按调度表规定的时间进行作业，保证同步观测同一卫星组
每一时段开机前，作业员要量取天线高，并及时输入测站名，天线高等信息。关机后再量取一次天线高作校核，两次量得的天线高互差不大于3mm，取平均值作为最后结果，记录在手薄中。
仪器工作正常后，作业员及时逐项填写测量手薄中的各项内容。
观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人为和其它物体靠近天线，遮挡卫星信号。
接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机；雷雨过境时应关机停测，并取下天线，以防雷电。
每日观测结束后，应及时将数据转存到计算机上，确保观测数据不丢失，同时应进行当天的基线计算。
记录雨，晴，阴，云等天气情况。
3.2 外业观测数据的检核
重复基线边较差的检验
同一条GPS基线边若观测了多个时段，可得多次基线边的观测结果，同一条基线边任意两个时段结果的互差不宜超过下式的规定：
(2)同步环各坐标分量闭合差的检验
采用单基线处理模式，对于采用同一种数学模型获得的基线解，由其同步时段若干基线组成的同步多边形环的坐标分量相对闭合差和全长闭合差应满足：
Wx=
Wy=
Wy=
式中n为多边形的边数，σ为GPS网相应级别规定的观测精度。
（3）异步环各坐标分量闭合差的检验
由若干条独立基线边构成的异步闭合环，其闭合差应符合下式规定：
Wx3
Wy3
Wz3
W异3
式中n为多边形的边数，σ为GPS网相应级别规定的观测精度。
异步环多边形闭合差的大小，是基线向量质量检核的主要指标。如果闭合差超限，应及时分析原因，对其中部分成果进行重测。
基线处理采用标准参数解算，采用其它技术参数解算的基线以文本文件说明。
3.3 GPS控制网的数据处理
1．基线解算
基线数据解算采用随机软件包GPPS（Ver 5.2）或S olution(Ver 2.1)软件求解，基线解算采用消电离层的双差浮点解或加点离层改正的双差整数解（固定解），其主要技术参数如下：
卫星截止高度角≥150
电离层模型为：Standard模型
对流层模型为Hopfiled或Computed模型。
星历为广播星历或精密星历
采用L1频率或L1L2两个频率
2．网平差
GPS网的平差计算应用Solution2.6软件在WGS—84空间直角坐标系下 进行三维无约束平差，以检查本次GPS网的内符合精度。同时为将WGS—84坐标系 下的GPS基线观测值投影到高斯平面上，并转换到 1980西安坐标系或1954北京坐标系中（或地方独立坐标系），采用GPSADJ（Ver 2.0）软件包或Solution(ver 2.1)软件包进行二维约束平差。
提交成果资料
野外GPS观测手薄；
野外GPS观测数据原始磁盘文件；
基线成果磁盘文件；
野外GPS观测数据RINEX格式磁盘文件；
外业检核文件，包括同步环，重复基线和异步环闭合差磁盘文件；
测区控制网GPS测量观测方案略图；
外业观测技术总结和成果检验报告；