GPS控制网设计

E级GPS平面控制网技术设计书1、概述本次gps平面控制测量任务和作业容是位于北部松花江主航道北侧，为配合本次控制测量课程设计任务，需在江心岛开发区约4.2平方公里的测区围建立E级GPS平面控制网。

2、测区自然地理概况和已有资料2.１、测区自然地理概况测区位于省市北部松花江主航道北侧，是松花江泛洪区自然形成的梭形岛，为河漫滩湿地。

该岛地理位置优越,南北与市区相望,西隔宾洲铁路桥与太阳岛相望。

测区东西长约4.5公里，南北最宽约1.3公里，面积达4.2平方公里，平均海拔115米，位于松花江中游，属中温带大陆性季风气候，冬长夏短，全年平均降水量569.1毫米，降水主要集中在6-9月，夏季占全年降水量的60%。

四季分明，冬季1月平均气温约零下19度；夏季7月的平均气温约23度。

测区围：测区地理坐标为东经：126度37分—126度40分北纬：45度48分实测围呈不规则形状，围面积约4.2平方公里。

2.2、测区已有资料成果情况测区有google earth卫星遥感图一幅，该图可供图上选点。

此外，测区有校区控制三角点2个，其数据如下：3、测量技术设计依据（1）GB-T-18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规》（2）CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》（3）CH 1002-95《测绘产品检查验收规定》（4）CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》（5）CH / T1004《测绘技术设计规定》（5）CJJ -8-99《城市测量规》4、使用仪器本次测量采用的GPS接收机型号是南方北极星GPS 9600，该GPS仪接受的信号是L1-C/A码。

其平面精度：5mm+1ppm ，高程精度：10mm+2ppm 。

5、布网方案5.1、布网要求GPS 网相邻点间基线中误差按下式计算：式中(mm)为固定误差；(ppm)为比例误差系数；(km)为相邻点间的距离。

GPS-E 级网的主要技术要求应符合表1规定。

卫星定位平面控制网的建立具有全球导航定位能力的卫星定位导航系统称为全球卫星导航系统，英文全称为Global Navigtion Satallite System，英文缩写GNSS。

目前已有的导航系统有：美国的全球卫星定位系统（GPS）：（24＋6）；俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）：（30）。

正在发展的有欧盟的伽利略全球卫星定位系统（GALILEO）：（27＋3）；中国的北斗卫星导航系统（COMPASS）：（30＋5）。

本任务主要认识全球卫星定位系统（GPS）的原理与完成工程建设平面控制网的建立。

一、GPS定位系统的组成GPS的整个系统由空间部分、地面监控部分、用户部分三大部分组成，如图1.2.1。

图1.2.1 GPS定位系统的组成1.空间部分如图1.2.2所示，GPS的空间部分由24颗工作卫星组成GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为可活动的备用卫星。

这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道平面上绕地球运行，各轨道面之间夹角为60°，运行轨道平均高度为20 200 km，卫星运行周期11 h 58 min（12恒星时）。

这样的布局可以保证地球上任一点，任意时刻可以收到4颗以上卫星信号，实现实时定位。

图1.2.3为工作卫星外形，主要作用是向地面用户连续不断发射用于定位导航的卫星信号。

2.地面监控部分GPS的监控部分是由分布在全球的若干个跟踪站构成的监控系统组成，根据作用不同，监控系统由1个主控站、5个监控站、3个注入站组成。

图1.2.2 GPS卫星星座分布图1.2.3 GPS工作卫星（1）主控站设立在美国科罗拉多的法尔孔空军基地。

它的作用是根据各监控站对GPS卫星的观测数据，计算出各卫星的星历、卫星状态、钟差改正等参数，并将这些数据通过注入站注入卫星中；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作。

D级GPS控制测量技术要求1、D级GPS控制网的网型设计GPS控制网的网型设计，是保证控制网精度的基础。

首先考虑起算点的位置和图形强度，遵循从整体到局部、分级布网的原则进行布设。

D级GPS控制网中不要求每点之间通视，整个控制网中应联测不少于3个高等级已知点，并根据需要联测一定数量的高程点。

D级GPS控制网最简独立闭合环或附合路线边数及相邻点之间的平均距离如下表：相邻点最小距离可为平均距离的1/3-1/2；最大距离可为平均距离的2-3倍。

2、D级GPS控制网选点埋石D级GPS控制网选点埋石必须遵守下列原则，并按下列规定进行。

1). 选点人员应收集测区地质资料，实地勘察选定点位。

同时考察卫星通视环境与电磁干扰环境，确定可用标石类型、记录点之记有关内容，实地树立标志牌等。

选点（埋石）所占用的土地，应得到土地使用者或管理者的同意。

2)．点位应选择在稳定坚实的基岩、岩石、土层、建筑物顶部等能长期保存、满足观测条件的地点，并做好选点标记。

点位尽可能位于地面，城区内应尽量选在楼顶上，以便于保存和通视。

点位应尽量选在交通便利，方便观测的位置。

3)．选点时应避开环境变化大，测量标志难以永久保存的地点，如易受水淹的河床、低地、靠近铁路、公路、已规划的易受施工影响有剧烈震动的地点。

点位离开铁路的距离应不小于100m。

4). 选点时应避开地质环境不稳定的地区，如断裂破碎带边缘、易发生洪水、滑坡、岩崩区、局部沉降区，有大量物质搬移的矿区、采石场、大量取土、地下水剧烈变化的地点。

5)．选点时应远离发射功率强大的无线发射源、微波信道、高压线等，距离不小于200米，应远离高压输电线和微波无线电传送通道，其距离不得小于50米。

并应实地了解发射源和电磁波影响状况，标注在点之记环视图上。

6)．选点时应避开多路径环境影响，避免靠近水面、树冠、高大建筑物、低洼潮湿等地点，应保证15°以上无遮挡。

50米以内的各种固定与变化反射体应标注在点之记环视图上。

GPS静态测量控制网设计一、概述GPS（全球定位系统）已经成为现代测量技术中不可或缺的重要工具，GPS静态测量控制网是GPS测量的基础。

设计一个合理的GPS静态测量控制网是确保测量精度和可靠性的关键。

二、控制网的选择在设计GPS静态测量控制网时，首先需要选择合适的控制网。

控制网的选择应考虑以下几个因素：1.网格密度：控制网的网格密度应根据测量任务的要求来确定。

一般情况下，密集网络可以提高测量精度，但也会增加测量成本。

2.控制点的分布：控制点的分布应考虑地形地貌的特点和监测要求，避免林木、建筑物等对测量结果的影响。

3.控制网形状：控制网形状的选择应根据工程特点和测量任务来确定，一般情况下选择长方形或正方形网格。

三、测量基线的设置测量基线是控制网的基础，其合理设置对测量结果的精度和可靠性有重要影响。

在设置测量基线时，应考虑以下几点：1.基线长度：基线长度应根据地质地形条件、测量精度要求等因素选择合适的长度。

一般情况下，短基线适用于地形平坦、视线通畅的地区，长基线适用于山区、密林等复杂地形。

2.基线方向：基线方向应考虑测量任务的要求和地形地貌特点，避免遮挡物对测量结果的影响。

3.基线标记：基线标记应清晰明确，便于测量人员进行测量操作。

四、控制点的设置控制点是控制网的关键，其合理设置对测量结果的精度和可靠性起着决定性作用。

在设置控制点时，应考虑以下几点：1.控制点的选取：控制点的选取应根据测量任务的要求和地形地貌条件来确定，避免地形高低起伏、建筑物等对测量结果的影响。

2.控制点的标记：控制点的标记应清晰明确，确保测量人员可以准确找到控制点进行测量操作。

3.控制点的互测：控制点应进行互测，以验证控制点的准确性和可靠性。

五、数据处理数据处理是GPS测量的重要环节，其正确性和高效性对测量结果的精度和可靠性有着至关重要的影响。

在数据处理过程中，应注意以下几点：1.数据的准确性：数据的准确性是保证测量结果准确的前提，应根据实际情况采取合适的方法和工具确保数据的准确性。

GPS测量误差的来源和GPS控制网设计刁芹元(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队　乌鲁木齐830011)摘　要　介绍了GPS测量的各种主要误差源及其影响。

对于精度控制问题,主要讨论的是小型控制网(基线长10～20km),局部地区应用的动态和准动态的差分测量。

关键词　GPS　误差　精度控制 GPS测量误差按其生产源可分3大部分:GPS 信号的自身误差(轨道误差(星历误差)和SA,AS影响);GPS信号的传输误差(太阳光压、电离层延迟、对流层延迟、多路径传播和由它们影响或其他原因产生的周跳);GPS接收机的误差(钟误差、通道间的偏差、锁相环延、码跟踪环偏差、天线相位中心偏差等)。

1　轨道误差(星历误差)和SA,AS影响1.1　轨道误差有关部门提供一定精度的卫星轨道,以广播星历形式传播给用户,从而已知观测瞬间所观测卫星的位置,因而卫星轨道误差与星历误差是一个含义。

卫星星历误差又等效为伪距误差。

由于卫星轨道受地球和日、月引力场、太阳光压、潮汐等摄动力及大气阻力的影响,而其中有的是随机影响,而不能精密确定,使卫星轨道产生误差。

1.2　美国的SA技术与AS影响SA技术是选择可用性(Selective Availability)的简称,它是由两种技术使用户的定位精度降低,即δ(dith2 er)技术和ε(epsilon)技术。

δ技术是人为地施加周期为几分钟的呈随机特征的高频抖动信号,使GPS卫星频率10.23M Hz加以改变,最后导致定位产生干扰误差,ε技术是降低卫星星历精度,呈无规则的随机变化,使得卫星的真实位置增加了人为的误差。

AS技术(Anti-Spoofing)叫反电子欺骗技术,其目的是为了在和平时期保护其P码,不让非授权用户使用;战时防止敌方对精密导航定位作用的P 码进行电子干扰。

1.3　减少星历误差和消除ε技术影响的根本方法利用区域性GPS跟踪网可以确定GPS卫星轨道。

跟踪站地心坐标的误差对卫星轨道的影响是10倍或更大,因此,要提供优于2m精度的卫星轨道要求跟踪站地心坐标的精度优于0.1m。

D级GPS控制网的布设与精度分析摘要：本文全面介绍了永年-肥乡测区GPS平面控制网的布设方案,包括GPS 控制网技术设计、外业观测、数据处理、控制网平差及精度分析和可靠性检验等，同时对永年-肥乡测区GPS平面控制网建立的有关问题提出一些建议。

关键词：基线解算网平差精度分析可靠性检验全球定位系统（Global Positioning System，缩写GPS）是美国第二代卫星导航定位系统。

该系统以其全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航定位功能，已被广泛地应用于各种等级精度的城市控制测量中。

本文以永年-肥乡测区为例，进行GPS控制网布设与精度分析。

1.测区概况永年-肥乡测区位于河北省南部，中心坐标为东经114°15′18″，北纬36°52′25″。

京珠和京广高速公路横贯测区，测区交通较为方便。

测区位于冀南平原地区，地势平坦。

海拔标高一般在30～50m，地形条件较好，居民地较多。

2.控制网的布设（1）已有资料及利用1）平面控制资料：测区附近有张西堡镇M1（B级GPS点）、M2（C级GPS点），两点坐标系统为北京54坐标系，中央子午线为117，属6度带。

该两点标石保存完好，经检验精度能够满足要求，作为本测区平面控制的起算点。

2）高程控制资料：测区附近有水准点N1（Ⅱ等）、N2（Ⅱ等），其高程属1985年高程基准，该测区水准点标石保存完好，能够作为本测区高程控制网的起算点。

（2）控制网的布设以张西堡镇M1（B级GPS点）、M2（C级GPS点）为平面起算点，N1（Ⅱ等）、N2（Ⅱ等）为高程起算点，布设D级GPS控制网点15个，其编号采用流水编号GPS01、GPS02…，所布设的GPS点其高程是由高程起算点进行高程拟合所得，经检测满足精度要求。

3.GPS控制网的观测本次测量使用六台套中海达V8接收机测，标称精度为m基=±5mm+1ppm×D（式中D为水平距离，以km为单位），仪器经鉴定中心进行鉴定，鉴定结果合格。

GPS静态控制网布设GPS网形设计的一般原则：1、GPS网中不应该存在自由基线。

2、GPS网中的闭合条件中基线不可过多。

3、GPS网中应以“每个点至少独立设站观测两次”的原则布网。

4、为了实现GPS网与地面网之间的坐标转换，GPS网至少应与地面网有2个重合点。

5、为了便于观测，GPS点应选择在交通便利，视野开阔、容易到达的地方。

下图是我国全球定位系统测量规范中有关GPS网等级的有关内容：GPS基线向量网的布网形式：GPS网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式、会战式、多基准站式（枢纽点式）、同步图形扩展式、单基准站式1、跟踪站式：布网形式：若干台接收机长期固定安放在测站上，进行常年、不间断的观测，即一年观测365天，一天观测24小时，这种观测方式很象是跟踪站，因此，这种布网形式被称为跟踪站式。

2、会战式：布网形式：在布设GPS网时，一次组织多台GPS接收机，集中在一段不太长的时间内，共同作业。

在作业时，所有接收机在若干天的时间里分别在同一批点上进行多天、长时段的同步观测，在完成一批点的测量后，所有接收机又都迁移到另外一批点上进行相同方式的观测，直至所有的点观测完毕，这就是所谓的会战式的布网。

3、多基准站式布网形式：所谓多基准站式的布网形式就是有若干台接收机在一段时间里长期固定在某几个点上进行长时间的观测，这些测站称为基准站，在基准站进行观测的同时，另外一些接收机则在这些基准站周围相互之间进行同步观测。

4、同步图形扩展式布网形式：同步图形扩展式就是多台接收机在不同测站上进行同步观测，在完成一个样时段的同步观测后，迁移到其它的测站上进行同步观测，每次同步观测都可以形成一个同步图形，在测量过程中，不同的同步图形间一般有若干个公共点相连，整个GPS网由这些同步图形构成。

采用同步图形扩展式布设GPS基线向量网时的观测作业方式主要以下几种式：点连式、边连式、网连式、混连式。

（1）点连式：观测作业方式：所谓点连式就是在观测作业时，相邻的同步图形间只通过一个公共点相连。

神华国能伊犁热电联产2×350MW燃煤发电工程厂区控制网施工技术措施批准审核编制中国能源建设集团山西国源电力检测有限公司二〇一六年五月目录一、工程概况 (1)二、测量依据 (1)三、组织机构 (1)四、相关要求 (1)五、作业程序及步骤 (2)六、作业所需要的工具、材料 (8)七、施测人员资格及要求： (9)八、质量检查： (9)九、安全文明施工保证措施： (10)十、控制网的保护管理措施： (10)十一、环境保护措施： (10)附图表 (10)厂区控制网施工技术措施一、工程概况1、目的任务国网能源伊犁煤电有限公司2×350MW热电联产项目现因厂区2009年11月所布设的九个控制点被破坏（现存一个控制点K9，精度未知），需要厂区平面控制网及高程控制网在原厂区控制点基础上进行控制网的重建。

厂区2009年所设平面控制网等级为GPS网E级，高程控制网等级为一级。

采用坐标系为1954北京坐标系 (高斯投影3度27带,中央子午线81°),1956黄海高程系。

重建的控制网采用与厂区原有控制网一致的坐标高程系统。

平面控制等级为四等（GPS 网D级），高程控制等级为水准三等。

2、人员组织二、测量依据1、《电力建设施工质量验收及评定标准（第一部分：土建工程）》（DL/T5210.1-2012）；2、《工程测量规范》（GB50026-2007）；3、《全球定位系统(GPS)测量规范》（GBT 18314-2009）；4、厂区原设控制点资料；5、厂区总平面及竖向布置图。

2.根据总平面图和有关施工图纸，结合测量控制网及现场条件确定定位放线和高程控制方法。

3.根据建筑物的平控制，按建筑物、构筑物特点，布置成三角网。

4.测量过程中要加强复核工作并做好外业数据记录。

测量工作结束后，及时做好资料整理。

5.施测仪器须具有合格检定证书，施测前要进行校核，满足精度要求方可使用。

6.厂区控制网施测过程应联测原有控制点，并对原有控制点的数据进行改正。