静态GPS控制测量使用技术方法
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GPS控制测量方案GPS (Global Positioning System) 是一种卫星导航系统,通过使用一组卫星和地面接收器来确定地球上的位置和时间。
GPS控制测量方案是指使用GPS技术进行测量和定位的方法和流程。
本文将介绍一种典型的GPS控制测量方案。
1.设计测量方案:首先,需要确定测量的目的和范围,包括测量的区域、测量的要素以及所需的精度和精度等级。
然后,制定测量任务和计划,确定测量站点和基准点的位置。
最后,确定测量所需的仪器和设备。
2.建立测量基准:首先,选择一个合适的参考坐标系,如国家大地坐标系。
然后,在测量区域内设置控制基准点,这些点可以是已知坐标的点或已知高程的点。
利用已知坐标的点进行GPS测量,并将其作为控制点,用于以后的测量。
3.采集控制数据:在测量任务开始之前,需要安装GPS接收器并对其进行设置和校准。
然后,使用GPS接收器采集控制点的坐标和高程数据。
在数据采集期间,需要保证GPS接收器的稳定性和可靠性,尽量减少干扰和误差。
4.数据处理与分析:将采集到的控制数据导入到相关的数据处理软件中,进行数据处理和分析。
首先,对原始数据进行滤波和平差,以剔除可能的误差和干扰。
然后,使用数学模型和算法计算测量点的坐标和高程。
5.精度评定和验证:对处理后的数据进行精度评定和验证,检查测量结果的合理性和准确性。
可以使用一些统计学的方法来评估测量的精度和精度等级。
6.测量成果输出和报告:将测量结果以适当的形式输出和报告,如坐标和高程表、图形和报告等。
根据需要,可以进行数据可视化和分析,以方便使用和理解。
以上是一个典型的GPS控制测量方案的主要步骤。
在实际应用中,还需要考虑一些其他因素,如测量环境、信号遮挡和干扰、测量时间等。
此外,随着技术的发展和升级,GPS控制测量方案也在不断迭代和改进。
总之,GPS控制测量方案是一种利用GPS技术进行测量和定位的方法和流程。
通过合理的设计和实施测量方案,可以获得高精度和高可靠性的测量结果,广泛应用于地理测量、工程测量、测绘和地质勘探等领域。
gps控制测量的实施方案GPS控制测量的实施方案。
一、引言。
全球定位系统(GPS)是一种通过卫星信号确定地理位置的技术,已经在许多领域得到广泛应用,包括地理测量。
在测量工程中,GPS控制测量是一种高效、精确的测量方法,可以用于土地测量、建筑测量、道路测量等领域。
本文将介绍GPS控制测量的实施方案,包括测量前的准备工作、测量过程中的注意事项以及数据处理和成果展示等内容。
二、准备工作。
在进行GPS控制测量前,需要进行一些准备工作。
首先,需要选择合适的GPS测量设备,包括GPS接收机、天线等设备。
其次,需要对测量区域进行调查和分析,确定测量范围和测量要求。
同时,还需要进行基准站的选择和设置,确保可以接收到高质量的卫星信号。
最后,需要对测量人员进行培训,确保他们能够熟练操作GPS测量设备。
三、测量过程。
在进行GPS控制测量时,需要注意一些事项。
首先,需要确保GPS接收机能够接收到足够数量的卫星信号,以提高定位精度。
其次,需要选择合适的测量方法,包括静态测量、动态测量等。
在测量过程中,需要确保测量设备的稳定性,避免外界干扰对测量结果的影响。
同时,还需要注意测量时间和天气条件,选择适合的测量时段和天气条件,以提高测量精度。
四、数据处理与成果展示。
在完成GPS控制测量后,需要对采集到的数据进行处理和分析。
首先,需要对采集到的原始数据进行质量控制和筛选,去除异常数据和误差。
其次,需要进行数据的差分处理,以提高定位精度。
最后,需要将处理后的数据进行成果展示,包括绘制测量图纸、生成测量报告等。
同时,还可以将测量结果与地理信息系统(GIS)进行集成,实现空间数据的管理和分析。
五、总结。
通过本文的介绍,我们可以了解到GPS控制测量的实施方案。
在实施GPS控制测量时,需要进行充分的准备工作,注意测量过程中的细节,以及对采集到的数据进行有效的处理和成果展示。
希望本文对GPS控制测量感兴趣的读者有所帮助,也希望GPS控制测量能够在地理测量领域发挥更大的作用。
gps测量仪器使用方法GPS测量仪器使用方法。
GPS(全球定位系统)测量仪器是一种利用卫星信号进行测量的先进技术工具,它在土地测量、地理信息系统、建筑工程等领域有着广泛的应用。
本文将为您介绍GPS测量仪器的使用方法,希望能够帮助您更好地掌握这一技术工具。
首先,使用GPS测量仪器前,我们需要进行一些准备工作。
确保仪器处于正常工作状态,电量充足,卫星信号良好。
另外,还需要在测量前对测区进行必要的调查和了解,包括地形、地貌、植被等情况,以便更好地进行测量工作。
在实际测量过程中,首先打开GPS测量仪器,等待仪器搜索到足够的卫星信号后,进行基准点的建立。
选择一个开阔的地方,保持仪器稳定,进行基准点的测量和记录。
基准点的建立对后续的测量工作至关重要,需要确保准确性和稳定性。
接下来,根据实际需求选择测量模式,包括单点测量、动态测量、静态测量等。
不同的测量模式适用于不同的场景和要求,需要根据实际情况进行选择。
在进行测量时,需要注意保持仪器的稳定性,避免外界干扰,确保测量数据的准确性。
在测量过程中,需要及时记录数据,并进行实时的质量控制。
对于动态测量,需要注意测量车辆的速度和行驶路线,确保数据的准确性和完整性。
对于静态测量,需要注意测量时间和环境条件,避免因外界因素影响数据的准确性。
测量完成后,需要对数据进行处理和分析。
利用专业的数据处理软件,对测量数据进行导入和处理,生成测量报告和结果。
在数据处理过程中,需要注意数据的准确性和完整性,确保结果的可靠性和有效性。
最后,对测量工作进行总结和评估。
对测量过程中遇到的问题和困难进行总结,对测量结果进行评估和分析,找出存在的问题和不足,为今后的工作提供参考和改进方向。
总的来说,GPS测量仪器是一种强大的技术工具,它在各个领域都有着广泛的应用前景。
熟练掌握GPS测量仪器的使用方法,对于提高测量工作的效率和准确性具有重要意义。
希望本文的介绍能够对您有所帮助,谢谢阅读!。
静态测量操作流程静态测量是⽤于施⼯项⽬,甲⽅给的已知点不够,⽤于加密,或者施⼯项⽬没有控制点,为了保证项⽬的整体精度能够满⾜施⼯要求所需要的⼀种测量。
GPS静态⼯作原理将静态机的GPS接收天线长时间静⽌不动架设在待测点位上,按⼀定的采样间隔采集由卫星发射过来的观测⽂件和星历⽂件。
之后,⽤静态后处理软件对观测⽂件和星历⽂件进⾏基线解算、⽹平差等后续⼯作静态外业操作流程选点观测站位置的选择。
在GPS测量中并不要求观测站之间相互通视,⽹的图形选择也⽐较灵选点活,因此选点⽐经典控制测量简便得多。
保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量,要求测站上空应尽可能的开阔,在15°⾼度⾓以上不能有成⽚的障碍物。
制定观测计划在施测前,建议根据⽹的布设⽅案、规模的⼤⼩、精度要求、GPS卫星星座、参与作业的GPS数量以及后勤保障条件(交通、通信)等。
⽹形分布尽量均匀协调。
最好不要形成线状⽹形。
图形设计的原则GPS⽹应尽量采⽤独⽴观测边构成闭合图形,如三⾓形、多边形或附合线路,这样来增加检核条件以提⾼⽹的可靠性。
观测站点⽹点应尽量与原有的地⾯控制⽹点相重合,重合点⼀般不应少于3个(不⾜时应联测),且在⽹中应分布均匀,以利于可靠地确定GPS⽹与地⾯⽹的之间的转换系数。
同时亦应考虑与⽔准点相重合,⽽⾮重合点应根据要求以⽔准测量⽅法(或相当精度的⽅法)进⾏联测,或在⽹中布设⼀定密度的⽔准联测点,以提⾼⾼程测量的精度。
观测站点⼀般应设在视野开阔和交通便利的地⽅以利于观测及⽔准联测,同时为了便于与经典⽅法联测或扩展,必须考虑在GPS⽹点附近布设⼀些通视良好的⽅位点,以建⽴联测⽅向。
⽅位点与观测站的距离,⼀般应⼤于300m测前准备1.GPS主机(⾄少3台)2.三脚架(与主机数量匹配)3.基座(与主机数量匹配)4.卷尺5.静态外业观测记录簿6.注意检查主机电池电量,避免观测中仪器电量不⾜关机。
外业观测:外业观测1. 摆站:对中、整平2. 量取仪器⾼3. 将GPS主机设置为静态作业模式,设置采样间隔和⾼度解⽌⾓。
目录1、工程概述 (1)2、测量控制网方案规划 (1)3、资源配备 (1)3.1 控制测量主要设备 (1)3.2控制测量主要人员 (1)4 、质量标准 (1)5、控制测量工作流程图 (1)6、控制测量实施过程 (1)7、技术总结 (2)8、三角高程测量成果表 .........................................................................................错误!未定义书签。
9、首级网控制网成果表 .........................................................................................错误!未定义书签。
10、首级网平面布置图............................................................................................错误!未定义书签。
1、工程概述将M1公路原双车道路面扩宽3.5m成为3车道路面,加修1.5m宽人行道,并修建沿线的道路及排水设施,该道路总长3.2km。
道路改造由225mm回填地基层、225mm道路基层、90mm上基层、60mm磨耗层、浆砌石排水沟组成。
设计、施工拓宽Colville Deverell大桥及人行天桥一座。
2、测量控制网方案规划项目开工后,RDA测量工程师向我部提供测量基准点。
经过实地踏勘后,我方工程师在Colville Deverell大桥两端布设控制点2个,扩建段道路以间隔400米左右布设控制点6个,每个控制点均能满足静态GPS及全站仪测量要求。
考虑M1公路车流大较大, 建设前期道路两侧有高大树林覆盖,不利于全站仪测量,我方决定采用静态GPS布设首级测量控制网,各控制点之间以三角形相互连结构成闭合图形。
GPS网测量精度不低于M1公路项目所要求标准。
几种现代GPS测量方法和技术随着科技的发展,GPS测量技术和方法也在不断的改进和更新,目前用得最多的GPS测量技术方法有如下几种:静态和快速静态定位,差分GPS,RT K,网络RT K技术等等,下面将逐一介绍:1.静态与快速静态定位技术所谓静态定位,就是在进行GPS 定位时,认为接收机的天线在整个观测进程中的位置是保持不变的。
也就是说,在数据处理时,将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量。
在测量中,静态定位一般用于高精度的测量定位,其具体观测模式是多台接收机在不同的观测站上进行静止同步观测,观察时间有几分钟、几小时到数十小时不等。
由于普通的静态定位技术需要的观测时间较长,影响了其在低等级控制测量(如三四等控制测量,I、II级导线等)中的竞争力,从而产生了快速静态定位技术。
快速静态利用载波相位观测值本身的具有的毫米级或更好的精度,故只需一个或少数几个历元的观测值就可满足厘米级定位的需求。
目前快速静态定位主要有下列两种方法。
⑴go and stop 法该法是首先通过初始化来确定基准站和流动站间的双差整周模糊度。
然后要求流动站在迁站过程中保持对卫星的连续跟踪。
这样我们就利用在连续跟踪过程中整周模糊度保持固定不变的特性将其传递到待定点去。
由于在待定点上无需重新确定整周模糊度,故有几个历元的载波相位观测值即可在短基线上获得厘米级精度的相对定位结果。
⑵FARA法该法在观测值非常多时,可以大大减少计算工作量。
采用这种方法时所需的观测时间稍长,例如双频观测时5-10分钟,单频观测时10-20分钟。
但迁站时无需开机,只需像普通静态定位那样组织观测即可。
2、差分GPS与伪距差分原理根据差分GPS基准站发送的信息方式差分GPS定位可分为:位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分、载波相位差分。
它们都是由基准站发送改正数,由移动站接收并对其测量结果进行修正。
以获得精确的定位结果。
所不同的是,发送改正数的具体内容不一样。
RTK静态限制测量原理方法RTK静态限制测量原理方法一、RTK静态限制测量的原理RTK是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的厘米级精度的三维定位结果.RTK 测量系统通常由三局部组成,即GPS信号接收局部〔GPS接收机及天线〕、实时数据传输局部〔数据链,俗称电台〕和实时数据处理局部〔GPS限制器及其随机实时数据处理软件〕.RTK测量是根据GPS的相对定位理论,将一台接收机设置在点上〔基准站〕,另一台或几台接收机放在待测点上〔移动站〕,同步采集相同卫星的信号.基准站在接收GPS信号并进行载波相位测量的同时,通过数据链将其观测值、卫星跟踪状态和测站坐标信息一起传送给移动站;移动站通过数据链接收来自基准站的数据,然后利用GPS限制器内置的随机实时数据处理软件与本机采集的GPS观测数据组成差分观测值进行实时处理,实时给出待测点的坐标、高程及实测精度,并将实测精度与预设精度指标进行比拟,一旦实测精度符合要求,手簿将提示测量人员记录该点的三维坐标及其精度. 作业时,移动站可处于静止状态,也可处于运动状态;可在点上先进行初始化后再进入动态作业,也可在动态条件下直接开机,并在动态环境下完成整周模糊值的搜索求解.在整周模糊值固定后, 即可进行每个历元的实时处理,只要能保持4颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形,那么移动站可随时给出待测点的厘米级的三维坐标.二、RTK静态限制测量的使用方法1限制点的布设为了到达GPS测量高精度、高效益的目的,减少不必要的消耗, 在测量中遵循这样的原那么:在保证质量的前提下,尽可能地提升效率、降低本钱.所以对GPS测量各阶段的工作,都要精心设计,精心组织和实施.建议用户在测量实施前,对整个GPS测量工作进行合理的总体设计.总体设计,是指对GPS网进行优化设计,主要是:确定精度指标, 网的图形设计,网中基线边长度确实定及网的基准设计.在设计中用户可以参照有关标准灵活地处理,下面将结合国内现有的一些资料对GPS测量的总体设计简单地介绍一下.1、确定精度标准在GPS网总体设计中,精度指标是比拟重要的参数,它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业的时间和经费.在实际设计工作中,用户可根据所作限制的实际需要和可能, 合理地制定.既不能制定过低而影响网的精度,也不必要盲目追求过高的精度造成不必要的支出.2、选点选点即观测站位置的选择.在GPS测量中并不要求观测站之间相互通视,网的图形选择也比拟灵活,因此选点比经典限制测量简便得多.但为了保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果,用户注意使观测站位置具有以下的条件:①保证GPS接收机上方的天空开阔GPS测量主要利用接收机所接收到的卫星信号,而且接收机上空越开阔,那么观测到的卫星数目越多.一般应该保证接收机所在平面15°以上的范围内没有建筑物或者大树的遮挡.②周围没有反射面,如大面积的水域,或对电磁波反射〔或吸收〕强烈的物体〔如玻璃墙,树木等〕,不致引起多路径效应.③远离强电磁场的干扰.GPS接收机接收卫星播送的微波信号,微波信号都会受到电磁场的影响而产生噪声,降低信噪比,影响观测成果.所以GPS限制点最好离开高压线、微波站或者产生强电磁干扰的场所.邻近不应有强电磁辐射源,如无线电台、电视发射天线、高压输电线等,以免干扰GPS卫星信号.通常,在测站周围约200m的范围内不能有大功率无线电发射源〔如电视台、电台、微波站等〕;在50m内不能有高压输电线和微波无线电信号传递通道.④观测站最好选在交通便利的地方以利于其它测量手段联测和扩展;⑤地面根底稳固,易于点的保存.注意:用户如果在树木、觇标等对电磁波传播影响较大的物体下设观测站,当接收机工作时,接收的卫星信号将产生畸变,这样即使采集时各项指标,如观测卫星数、DOP值等都较好,但观测数据质量很差.建议用户可根据需要在GPS点大约300米附近建立与其通视的方位点,以便在必要时采用常规经典的测量方法进行联测.在点位选好后,在对点位进行编号时必须注意点位编号的合理性, 在野外采集时输入的观测站名由四个任意输入的字符组成,为了在测后处理时方便及准确,必须不使点号重复.建议用户在编号时尽量采用阿拉伯数字按顺序编号.3、基线长度GPS接收机对收到的卫星信号量测可达毫米级的精度.但是,由于卫星信号在大气传播时不可防止地受到大气层中电离层及对流层的扰动,导致观测精度的降低.因此在使用GPS接收机测量时,通常采用差分的形式,用两台接收机来对一条基线进行同步观测.在同步观测同一组卫星时,大气层对观测的影响大局部都被抵消了. 基线越短,抵消的程度越显著,由于这时卫星信号通过大气层到达两台接收机的路径几乎相同.同时,当基线越长时,起算点的精度对基线的精度的影响也越大. 起算点的精度常常影响基线的正常求解.因此,建议用户在设计基线边时,应兼顾基线边的长度.通常, 对于单频接收机而言,基线边应以20公里范围以内为宜.基线边过长,一方面观测时间势必增加,另一方面由于距离增大而导致电离层的影响有所增强.4、提升GPS网可靠性的方法可以通过下面的一些方法提升GPS网的可靠性:1、增加独立基线数在布设GPS网时,适当增加观测时段数,对于提升GPS网的可靠性非常有效.由于随着观测时段数的增加,所测得的独立基线数就会增加,而独立基线数的增加对网的可靠性的提升是非常有效的.2、保证一定的重复设站次数保证一定的重复设站次数,可保证GPS网的可靠性.一方面,通过在同一测站上的屡次观测,可有效地发现设站、对中、整平、量测天线高等人为错误;另一方面,重复设站次数的增加,也意味着观测期数的增加.不过需要注意的是,当同一台接收机在同一测站上连续进行多个时段的观测时,各个时段间必须重新安置仪器,以更好地消除各种人为操作误差和错误.3、保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连.保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连,这样可以使得测站具有较高的可靠性,在布设GPS网时,各个点的可靠性与点位无直接关系,而与该点上所连接的基线数有关,点上所连接的基线数越多点的可靠性那么越高.4、在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条在布设GPS网时,检查GPS观测值基线向量质量的最正确方法是异步环闭合差.而随着组成异步环的基线向量数的增加,其检验质量的水平将逐渐下降,因此,要限制最小异步环的边数.所谓最小异步闭合环,即构成闭合环的基线边是异步的,且边数又是最少的.5、提升GPS网精度的方法可以通过以下方法提升GPS网的精度:为保证GPS网中各相邻点具有较高的相对精度,对网中距离较近的’点一定要进行同步观测,以获得它们间的直接观测基线;为提升整个GPS网的精度,可以在全面网之上布设框架网,以框架网作为整个GPS网的骨架;在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条;假设要采用高程拟合的方法测定网中各点的正常高/正高,那么需在布网时选定一定数量的水准点.水准点的数量应尽可能的多,且应在网中均匀分布,还要保证有局部点分布在网中的四周,将整个网包含在其中;为提升GPS网的尺度精度,可采用增设长时间、多时段的基线向量.6、布设GPS网时起算点的选取与分布假设要求所布设的GPS网的成果与旧成果吻合最好,那么起算点数量越多越好.假设不要求所布设的GPS网的成果完全与旧成果吻合,那么一般可选3〜5个起算点,这样既可以保证新老坐标成果的一致性, 也可以保持GPS网的原有精度.为保证整网的点位精度均匀,起算点一般应均匀地分布在GPS网的周围.要防止所有的起算点分布在网中一侧的情况或连成一线的情况.2、GPS基线解算1、基线解算的步骤基线解算的过程,实际上主要是一个利用最小二乘法进行平差的过程.平差所采用的观测值主要是双差观测值.在基线解算时,平差要分五个阶段进行.第一阶段,根据三差观测值,求得基线向量的初值.第二阶段,根据初值及双差观测值进行周跳修复.第三阶段进行双差浮点解算,解算出整周未知数参数和基线向量的实数解. 第四阶段将整周未知数固定成整数,即整周模糊度固定.在第五阶段,将确定了的整周未知数作为值,仅将待定的测站坐标作为未知参数,再次进行平差解算,解求出基线向量的最终解-整数解.2、重复基线的检查同一基线边观测了多个时段得到的多个基线边称为重复基线边. 对于不同观测时段的基线边的互差,其差值应小于相应级别规定精度的22倍.而其中任一时段的结果与各时段平均值之差不能超过相应级别的规定精度.我们在进行基线处理时经常会遇到重复基线检查不合格的情况. 而造成这种情况的主要有以下几种情况:1、在架设仪器时由于对中整平的误差造成〔该种情况一般对短基线影响很大〕,处理该种情况时需要在出外业前对基座进行检查并且进行外业观测架设仪器时严格对中整平.2、由于点号及仪器高输错、或外业记录时出错造成〔这种情况最为普遍,并且由于该种情况还会造成异步环搜索时异步环不闭合〕,一般来说在软件上比拟好检查出出错的观测点,例如我们可以在软件上查看观测数据通过观测数据的初始经纬度来判定点号是否出错.在搜索异步环时往往超限数据非常大.对于这种情况的处理一定要严格外业观测手簿的记录.3、闭合环搜索在GPS测量中,为了检验GPS野外实测数据的质量,往往需要计算GPS网中同步环或异步环闭合差.为了使精度评估更准确,往往需要删除一些重复基线,通常的软件都要求手工输入,假设网较复杂,那么工作量就非常庞大,而且错误、遗漏也就难以防止.实际上,在软件中,可以结合图论的有关知识, 采用深度优先搜索的方法搜索整个GPS网中的最小独立闭合环、最小独立异步闭合环、最小独立同步闭合环以及手工选定环路和重复基线.所谓最小独立闭合环,具有以下几方面的含义:闭合环必须是最小的,即边数是最少的;闭合环必须是独立的.4、GPS基线向量网平差在一般情况下,多个同步观测站之间的观测数据,经基线向量解算后,用户所获得的结果一般是观测站之间的基线向量及其方差与协方差.再者,在某一区域的测量工作中,用户可能投入的接收机数总是有限的,所以,当布设的GPS网点数较多时,那么需在不同的时段,根据预先的作业方案,屡次进行观测.而GPS解算不可防止地会带来误差、粗差以及不合格解.在这种情况下,为了提升定位结果的可靠性,通常需将不同时段观测的基线向量连接成网,并通过观测量的整体平差,以提升定位结果的精度.这样构成的GPS网, 将含有许多闭合条件,整体平差的目的,在于去除这些闭合条件的不符值,并建立网的基准.另外,不管是静态解算还是动态解算,都是在WGS-84坐标系下进行的,而已有的经典地面限制网规模大,资料丰富;或者,用户只进行小范围的测量,需要的仅仅是局部平面坐标;加之,GPS单点定位的坐标精度较低,远远不能满足高精度测量的要求.而且,通常用户需要的是国家坐标系下的大地坐标〔或投影坐标〕或地方坐标系下的投影坐标,高程坐标也不再是大地高〔椭球高〕,而是水准高〔正高〕.有时还需要通过高精度GPS网与经典地面网的联合处理,增强和改善经典地面网,以满足用户的需要.这样就需要将WGS-84之间的坐标增量转换到大地坐标中去,从而得到用户所需要的坐标.由于坐标系之间的系统参数不一样以及水准异常等原因,这种转换理所当然地会带来误差.根据平差所进行的坐标空间,可将GPS网平差分为三维平差和二维平差.根据平差时所采用的观测值和起算数据的数量和类型,可将平差分为无约束平差约束平差和联合平差等.所谓三维平差是指平差在空间三维坐标系中进行.观测值为三维空间中的观测值,解算出的结果为点的三维空间坐标.GPS网的三维平差,一般在三维空间直角坐标系或三维空间大地坐标系下进行. 所谓二维平差,是指平差在二维平面坐标系下进行,观测值为二维观测值,解算出的结果为点的二维平面坐标.所谓无约束平差,指的是在平差时不引入会造成GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据.常见的GPS网的无约束平差, 一般是在平差时没有起算数据或没有多余的起算数据.所谓约束平差,指的是平差时所采用的观测值完全是GPS基线向量,而且,在平差时引入了使得GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据.GPS网的联合平差,指的是平差时所采用的观测值除了 GPS观测值以外,还采用了地面常规观测值,这些地面常规观测值包括边长、方向、角度等观测值等.3、常遇问题的解决方法1.如何处理不合格基线通过设置卫星高度角、采样间隔、有效历元等参数可以对基线进行优化.1卫星高度截止角卫星高度角的截取对于数据观测和基线处理都非常重要,观测较低仰角的卫星有时会由于卫星信号强度太弱、信噪比拟低而导致信号失锁,或者信号在传输路径上受到较大的大气折射影响而导致整周模糊度搜索的失败.但选择较大的卫星高度角可能出现观测卫星数的缺乏或卫星图形强度欠佳,因此同样不能解算出最正确基线.一般情况下处理基线中高度截止角默认设置为20度.如果同步观测卫星数太少或者同步观测时间缺乏,对于短基线来说,可以适当降低高度角后重新试算,这样可能会获得满足要求的基线结果, 此时应注意,要求测站的数据要稳定,且环视条件要好,解算后的基线应进行外部检核〔如同步环和异步环检核〕以保证其正确性.如果用默认设置值解算基线失败,且连续观测时间较长、观测的卫星数较多、图形强度因子GDOP值较小,那么适当提升卫星的高度角重新进行解算可能会得到较好的结果,这主要是观测环境和低仰角的卫星信号产生了较严重的多路径效应和时间延迟所引起的.2采样间隔一般的接收机具有较高的内部采样率〔指野外作业设置的数据采集间隔,由1秒至255秒自由设置,默认为15秒〕.而处理基线中并不是所有的数据都参与处理,而是从中根据优化原那么选取其中一局部的数据采样进行处理.采集高质量的载波相位观测值是解决周跳问题的根本途径,而适当增加其采集密度,又是诊断和修复周跳的重要举措,因此在采用快速静态作业或者该基线观测时间较短的情况下,可以适当把采样间隔缩短.3无效历元在某些情况下,例如该卫星的健康情况恶劣;或者测站环境不理想、受电磁干扰而导致某些卫星数据信号经常失锁;又或者低仰角的卫星有时会由于卫星信号强度太弱、信噪比拟低而导致信号失锁, 或者信号在传输路径上受到较大的大气折射影响而导致整周模糊度搜索的失败.此时应该对该卫星的星历进行处理.通过查看基线详解,可以对卫星观测中周跳的情况进行检查,对于失锁次数较多的卫星或者观测历元数过少的卫星进行剔除.2如何确定坐标系统1标准坐标系统采用标准的WGS-84、北京54以及国家80坐标系可以直接在网平差设置里选择,但是必须按要求输入正确的原点经度〔投影中央子午线〕.2自定义坐标系统〔或者工程椭球〕①参数一般的自定义坐标系〔或工程椭球〕是从标准的国家坐标系转换而来,大多数情形下是对加常数或者中央子午线、投影椭球高重新进行定义,因此必须选择相应的参数,包括所用椭球的参数、加常数、投影中央子午线、投影椭球高等.②未知参数假设是完全独立自定义的工程坐标系,尤其是没有方法与国家点联测、又或者投影变形超过标准要求的,可以选用标准椭球,例如北京54椭球参数,然后采用固定一点和一个方位角的方法来处理. 具体方法如下:采用基线某一端点的单点定位解作为起点,然后用高精度的红外激光测距仪测出到基线另一端点的边长,经过严格的改正后,投影到指定高度〔一般是测区的平均高程面〕,然后假定一个方位角〔一般是采用真北方向〕算出基线终点的坐标,以此两点作为约束点,然后采用与前面一致的椭球参数,投影椭球高,此时注意原点经度〔中央子午线〕可以采用测区中央的子午线.这样,一方面使到其变形满足标准要求,另一方面在小比例尺的图上可以与国家标准坐标系联系起来.工程施工单位经常使用的自定义坐标系统.如果设计单位在测设时候布设了限制点且提供限制坐标成果的情况下.施工单位在使用 GPS加密限制点的时候进行网平差就比拟简单.我们只需要联测设计院提供的成果进行平差就好.但是如果设计单位没有提供限制点成果的情况下我们使用GPS进行限制点的观测时,就一定要确定好坐标系统.通常我们选择自定义坐标系统中的第二项即未知参数的情况进行网平差.例如某大桥的限制测量我们布设好限制点后进行观测.数据处理完后进行网平差时.我们就可在某端选取一个点将该点的大地坐标〔经纬度〕正算成平面直角坐标,然后用高精度的红外激光测距仪测出到基线另一端点的边长,经过严格的改正后,投影到指定高度〔一般是测区的平均高程面〕,然后假定一个方位角〔一般是采用真北方向〕算出基线终点的坐标,以此两点作为约束点,然后采用与前面一致的椭球参数, 投影椭球高,此时注意原点经度〔中央子午线〕可以采用测区中央的子午线.亦可将该点的平面直角坐标作为约束点,然后在平差选择中选择角度约束指定另外一端点的坐标方位角和距离进行约束平差。
Gps静态相对定位测量及野外测量注意事项Gps静态相对定位测量主要应用于四等和四等以上的大地控制测量或一级房产平面控制测量,也可用于房角点和界址点等房产要素的测定。
在应用相对定位时必须注意以下事项:点位的选择:1点位应设在便于安装接收设备,视野开阔的较高点上。
2点位目标要显著,视线周围15度以上不应有障碍物的遮挡,以减少信号被遮挡或者障碍物吸收3地位应远离大功率的无线电发射装置,其距离不应小于200米,以避免电磁场对gps信号的干扰4点位附近不应有大面积水或者强烈干扰卫星信号接收的物体,已减弱多路径效应的影响5点位应选在交通方便,有利于其他观测手段扩展和联测的地方6地面基础要稳定,易于点的保存7当利用旧点时,应对旧点的稳定性,完好性做检查,符合要求才可以利用标志的埋设Gps标志的埋设:Gps点一般应埋设在具有中心标志的标石,以精确标志点位置,点的标石和标志必须稳定坚固以利于长久的保存和使用,每个点位的标石埋设完成后,应填写点之记记录表并提交以下资料:1点之记。
2gps网图。
3土地占用批准文件于测量标志委托保管书。
4选点与埋石工作总结。
Gps的观测的注意事项:1当确认外接电源电缆及天线等各项连接完全无误后,访客接通电源,启动接收机2开机后接收机有关指标显示正常并通过自检后,方能输入有观测站和时段的控制信息。
3接收机开始记录数据后,应注意检查有关卫星数量、卫星信号、相位测量残差、实时定位结果及变化、存储介质记录等情况。
4 一个时段观测过程中,不允许进行以下操作:关闭重新启动,进行自测试,改变卫星高度角,改变天线位置,改变数据采样间隔,按动关闭文件和删除文件等功能键。
5每一观测时间段,气象元素一般应在始、终、末各观测一次,当时段较长时可以适当增加观测次数。
6在观测过程中要特别注意供电情况,除了在初测前认真检查电池容量是否完全充满电量外,作业中观测人员不要远离接收机,听到仪器的低电压报警要及时处理,否则可能造成仪器内部数据的破坏或者丢失。
GPS控制测量测量工作必须遵循“有整体到局部,先控制后碎部,从高级到低级”的原则。
先建立控制网,然后根据控制网进行碎部测量。
控制网又分为平面控制网和高程控制网。
测定点的平面位置的工作,称为平面控制测量,测定点的高程工作,称为高程控制测量。
目前,数字化成图的外业控制测量一般分为GPS首级控制测量和全站仪导线测量及水准测量。
(一)GPS控制测量概述GPS控制测量,按其工作性质可分为外业和内业两大部分,外业工作主要包括:选点、建立测站标志、埋石、野外观测作业以及成果质量检核等;内业工作主要包括:技术设计、测后数据处理以及技术总结等。
按照GPS测量实施的工作程序,大体分为几个阶段:GPS控制网的优化设计,选点与埋石,外业观测,成果检核,数据处理,编制报告。
GPS测量是一项技术复杂、要求严格的工作,实施的原则是,在满足用户对测量精度和可靠性等要求的情况下,尽可能地减少经费、时间和人力的消耗。
因此,对其各阶段的工作,都要精心设计、组织和实施。
为了满足实际的要求,GPS测量作业应遵守统一的规范和细则。
GPS控制测量与GPS定位技术的发展水平密切相关,GPS接收机硬件与软件的不断改善,将直接影响测量工作的实施方法、观测时间、作业要求和成果的处理方法。
《全球定位系统(GPS)测量规范》将GPS控制网依其精度划分为A、B、C、D、E等不同级别,表6列出了它们的精度和标准。
本章主要讨论其中的C、D和E级网的布设和观测。
表6 GPS网的精度标准表7 GPS各等级网的基本技术要求(二)GPS控制测量技术设计的内容和步骤1、收集和分析测区经济地理等情况以及已有的测绘成果成图资料通过对已有控制网测设数据及成果资料的了解和分析,可获知控制网的质量情况,所设置的坐标系和高程、中央子午线位置以及起始点坐标、起始方位角等基本数据。
以决定是新建还是改建、扩建控制网时的参考。
踏勘已有控制点标石的完好情况以便加以利用。
测区的气象、地址、交通等情况对于选点、埋石及制定观测计划也很重要,1:1万国家基本图及大比例尺地形图对于图上设计、实地选点、野外作业时必不可少的资料。
For personal use only in study and research; not for commercial use由于GPS测量工作的实施方法取决于用户的具体要求,因此这里有必要对使用静态测量系统建立控制网的一般过程、作业的方法和原则进行介绍。
至于有特殊要求的用户还可参照国家有关部门颁发的测量规范。
1。
1 概述GPS测量工作与经典大地测量工作相类似,按其性质可分为外业和内业两大部分。
其中:外业工作主要包括选点(即观测站址的选择)、建立观测标志、野外观测作业以及成果质量检核等;内业工作主要包括GPS测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结等。
如果按照GPS测量实施的工作程序,则大体可分为这样几个阶段:技术设计、选点与建立标志、外业观测、成果检核与处理。
GPS测量是一项技术复杂、要求严格、耗费较大的工作,对这项工作总的原则是,在满足用户要求的情况下,尽可能地减少经费、时间、和人力的消耗。
因此,对其各阶段的工作都要精心设计和实施。
南方静态测量系统GPS测量的工作程序如下图:1。
2 系统作业模式GPS测量的作业模式是指利用GPS定位技术,确定观测站之间相对位置所采用的作业方式。
它主要由GPS接收设备的软件和硬件来决定。
不同的作业模式其作业的方法和观测时间亦有所不同,因此亦有不同的应用范围。
S60GPS测量系统主要是用作控制测量用,采取的是静态载波相位相对定位模式。
下面简单介绍S60GPS测量系统的测量模式。
1.2.1 静态相对定位模式一、作业方法:采用两台(或两台以上)静态接收机,分别安置在一条(或数条)基线的端点,根据基线长度和要求的精度,按静态GPS测量系统外业的要求同步观测四颗以上的卫星数时段,时段从30分钟至几个小时不等。
二、定位精度:基线测量的精度可达±(3mm+1ppm×D),D为基线长度,以公里计。
三、作业要求:采取这种作业模式所观测的独立基线边,应构成闭合图形(如三角形、多边形),以利于观测成果的检核,增强网的强度,提高成果的可靠性和精确性。
gps控制网测量实施方案GPS控制网测量实施方案。
一、引言。
GPS(Global Positioning System)是一种利用卫星信号进行定位的技术,已经被广泛应用于测量领域。
在测量实施中,GPS控制网是至关重要的一环,它为测量提供了基准和控制,保证了测量的准确性和可靠性。
本文将针对GPS控制网测量实施方案进行详细介绍,以期为相关从业人员提供参考。
二、GPS控制网的建立。
1. 网络规划。
在建立GPS控制网之前,需要进行网络规划,确定控制点的布设位置和数量。
根据实际测量需求和地形地貌,合理规划控制网的布设,保证控制点的分布均匀和覆盖面广。
2. 基准点的选择。
基准点是GPS控制网的核心,其准确性直接影响整个控制网的测量结果。
在选择基准点时,需要考虑其地理位置、地质条件、周围环境等因素,以确保基准点的稳定性和准确性。
三、GPS控制网的测量实施。
1. 仪器设备。
在进行GPS控制网的测量实施时,需要使用高精度的GPS测量仪器设备,确保测量的精准度和可靠性。
同时,需要对仪器设备进行定期的校准和维护,以保证其正常工作和准确测量。
2. 测量方法。
GPS控制网的测量方法一般包括静态测量和动态测量两种方式。
静态测量适用于对控制点进行长时间观测和数据采集,以获取高精度的测量结果;动态测量适用于对移动目标进行实时定位和跟踪,适用于需要快速获取位置信息的测量任务。
3. 数据处理。
在完成GPS控制网的测量实施后,需要对采集到的数据进行精密的处理和分析。
通过数据处理软件对测量数据进行平差和配准,得到最终的控制点坐标和精度评定结果。
四、实施方案的注意事项。
1. 环境条件。
在进行GPS控制网的测量实施时,需要充分考虑环境条件对测量结果的影响。
如天气、地形、遮挡物等因素都会对GPS信号的接收和传输产生影响,需要进行合理的环境分析和应对措施。
2. 安全保障。
在实施GPS控制网测量时,需要严格遵守相关的安全规范和操作规程,确保测量人员和设备的安全。
gps控制网测量实施方案GPS控制网测量实施方案。
一、引言。
GPS(全球定位系统)是一种通过卫星信号来确定地面位置的技术,它在测量领域有着广泛的应用。
在测量工程中,GPS控制网是一种重要的测量基准,能够提供高精度的位置信息。
本文将介绍GPS控制网测量的实施方案,包括网络设计、测量方法、数据处理等内容。
二、网络设计。
1. 网络布设。
GPS控制网的布设需要考虑到测量区域的地形、地物、遮挡物等因素。
一般来说,需要选择高处、开阔的地点来布设控制点,以保证信号的稳定和覆盖范围的广泛性。
同时,需要根据测量需求确定控制点的数量和位置,以保证整个测量区域的覆盖。
2. 控制点选取。
控制点的选取需要考虑到其地理位置、地貌特征、便于观测等因素。
通常情况下,需要选择地势平坦、无遮挡物的地点作为控制点,以保证GPS信号的稳定性和精度。
同时,需要根据测量任务的要求确定控制点的数量和分布,以保证整个测量区域的覆盖。
三、测量方法。
1. 观测方式。
GPS控制网的观测方式一般包括静态观测和动态观测两种。
静态观测适用于对控制点进行长时间、高精度的观测,能够提供较为精确的位置信息;动态观测适用于对移动目标进行实时定位,能够提供动态位置信息。
根据测量任务的要求,选择合适的观测方式进行测量。
2. 数据采集。
在进行GPS控制网测量时,需要对控制点进行数据采集,包括卫星信号的接收、位置信息的记录等。
同时,需要进行数据的质量控制,排除掉异常数据,保证采集到的数据的准确性和可靠性。
四、数据处理。
1. 数据处理流程。
数据处理是GPS控制网测量中的关键环节,包括数据的预处理、平差计算、精度评定等步骤。
在进行数据处理时,需要根据实际情况选择合适的数据处理方法,保证数据处理的准确性和有效性。
2. 结果分析。
经过数据处理后,需要对处理结果进行分析,评定控制点的位置精度、测量精度等指标。
根据分析结果,可以对测量结果进行修正和优化,以提高测量的精度和可靠性。
五、总结。
GNSS静态控制测量相关知识目录一、入门篇 (4)1.1、静态控制测量概述 (4)1.1.1、GNSS全球卫星导航系统 (4)1.1.2、卫星定位原理:空间后方交会 (4)1.1.3、GPS测量的主要方式 (5)1.1.4、GPS静态测量的特点 (5)1.2、GPS静态测量外业操作 (5)1.2.1、外业操作流程 (6)1.2.2、外业观测记录表格 (6)1.3、GPS静态测量内业成果解算 (7)二、进阶篇 (8)2.1、GPS静态测量的等级 (8)2.2、GPS静态控制点的选点原则 (11)2.2.1、静态网设计考虑因素 (11)2.2.2、点的布置 (12)2.2.3、线的布置 (13)2.2.3.1、考虑因素 (13)2.3、GPS静态网的设计 (14)2.3.1、术语 (14)2.3.1.1、同步观测 (14)2.3.1.2、同步网 (14)2.3.1.3、基线 (15)2.3.1.4、GPS网 (15)2.3.2、同步网的连接方式 (15)2.3.2.1、点连式 (15)2.3.2.2、线连式 (16)2.3.2.3、网连式 (16)2.3.2.4、混连式 (16)2.3.2.5、三种连接方案的比较 (17)2.3.3、平均重复设站数 (17)2.3.4、小结 (18)2.4、GPS静态观测计划编制与准备工作 (18)2.4.2、最少时段数的计算 (19)2.4.3、仪器准备、人员培训等相关准备工作 (20)2.4.3.1、关于仪器的选择 (20)2.4.3.2、人员的配置 (21)2.4.3.3、技术交底和模拟观测 (21)2.5、GPS静态外业工作要点 (22)2.5.1、GPS静态测量员的操作要点 (22)2.5.2、关于天线高 (22)2.5.3、记录手薄 (25)2.5.4、GPS静态外业调度指令 (26)2.5.5、操作要点小结 (26)2.6、GPS静态当天外业成果整理 (26)2.6.1、数据文件从GPS接收机中导入电脑 (26)2.6.2、静态测量数据文件格式 (27)2.6.3、静态数据文件的预处理 (27)2.6.4、当天完成的静态网数据的基线处理 (28)2.7、GPS静态数据处理 (28)2.7.1、项目设置与观测文件解读 (28)2.7.1.1、项目设置的注意事项 (28)2.7.1.2、观测数据文件的导入与解读 (29)2.7.2、基线解算与合格检验 (31)2.7.2.1、基线解算设置 (31)2.7.2.2、基线解算合格检验 (32)2.7.3、超限闭合环的处理 (35)2.7.3.1、GPS静态数据处理的主要内容 (35)2.7.3.2、基线重解的主要做法 (35)2.7.3.3、判别基线解算质量的两个参考指标 (37)2.7.4、网平差与成果导出 (37)2.7.4.1、相关概念 (37)2.7.4.2、网平差 (38)三、精通篇 (41)3.1、如何使用不同品牌和型号的GPS接收机 (41)GNSS静态控制测量一、入门篇1.1、静态控制测量概述1.1.1、GNSS全球卫星导航系统全球的、区域的和增强的所有卫星导航系统:1、美国的GPS2、俄罗斯的GLONASS3、欧洲的Galileo4、中国的北斗卫星导航系统1.1.2、卫星定位原理:空间后方交会卫星定位技术是通过GPS接收机同时接收4颗以上的GPS卫星发出来的信号来测定接收机在地球上的位置。
GPS测量操作步骤GPS(全球定位系统)是一种利用卫星定位技术进行测量的工具。
下面是一般的GPS测量操作步骤:1.明确测量目标和需求:在进行GPS测量之前,需要明确测量的目标和需求。
例如,是进行地物测量、导航定位还是其他应用。
根据不同的需求,选择合适的测量设备和测量方法。
2.选择合适的测量设备:根据测量目标和需求,选择合适的GPS测量设备。
常用的GPS测量设备包括手持式GPS接收器、航空GPS接收器、车载GPS接收器等。
根据具体的测量任务选择合适的设备。
3.准备工作:在进行GPS测量之前,需要进行一些准备工作。
首先,确保GPS设备的电源充足,并将其连接到电源源。
其次,对GPS设备进行设置,包括设置测量精度、坐标系统等。
还需要根据需要设置数据存储方式和格式。
4.确定基准点:在进行GPS测量之前,需要确定一个已知坐标的基准点。
这个基准点可以是已知坐标的控制点,也可以是其他测量设备测得的坐标点。
确定基准点后,可以用它来校正GPS测量数据,提高测量精度。
5.完成个别点测量:根据测量目标,逐个测量所需的点。
在测量之前,需要将GPS设备置于开放的地方,以确保接收到卫星信号。
接收器通常会显示卫星信号的质量和数量,可以根据这些指标判断是否有足够的卫星信号进行测量。
测量过程中,可以选择静态或动态测量方式,根据需要持续或单点测量。
6.数据记录和处理:在测量完成后,需要将测量数据记录下来。
通常,GPS接收器会自动记录测量数据,包括坐标、时间、高度等信息。
可以将数据存储在接收器的内存中,也可以将数据输出到外部设备上进行存储。
完成数据记录后,可以进行数据处理,包括坐标转换、差分校正、误差分析等。
7.数据发布和报告:完成数据处理后,可以将数据发布和报告。
可以将处理结果以表格、图像或地图等形式呈现,以满足不同用户的需求。
发布和报告的数据应包含测量对象的坐标、形状、大小等信息,以及测量的精度和误差范围等。
8.维护和更新:GPS测量工作完成后,需要对设备进行维护和更新。
静态GPS控制测量使用技术方法1控制点的布设为了达到GPS测量高精度、高效益的目的,减少不必要的耗费,在测量中遵循这样的原则:在保证质量的前提下,尽可能地提高效率、降低成本。
所以对GPS测量各阶段的工作,都要精心设计,精心组织和实施。
建议用户在测量实施前,对整个GPS测量工作进行合理的总体设计。
总体设计,是指对GPS网进行优化设计,主要是:确定精度指标,网的图形设计,网中基线边长度的确定及网的基准设计。
在设计中用户可以参照有关规范灵活地处理,下面将结合国内现有的一些资料对GPS测量的总体设计简单地介绍一下。
1、确定精度标准在GPS网总体设计中,精度指标是比较重要的参数,它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业的时间和经费。
在实际设计工作中,用户可根据所作控制的实际需要和可能,合理地制定。
既不能制定过低而影响网的精度,也不必要盲目追求过高的精度造成不必要的支出。
2、选点选点即观测站位置的选择。
在GPS测量中并不要求观测站之间相互通视,网的图形选择也比较灵活,因此选点比经典控制测量简便得多。
但为了保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果,用户注意使观测站位置具有以下的条件:①确保GPS接收机上方的天空开阔GPS测量主要利用接收机所接收到的卫星信号,而且接收机上空越开阔,则观测到的卫星数目越多。
一般应该保证接收机所在平面15°以上的范围内没有建筑物或者大树的遮挡。
图5-1 高度截止角②周围没有反射面,如大面积的水域,或对电磁波反射(或吸收)强烈的物体(如玻璃墙,树木等),不致引起多路径效应。
③远离强电磁场的干扰。
GPS接收机接收卫星广播的微波信号,微波信号都会受到电磁场的影响而产生噪声,降低信噪比,影响观测成果。
所以GPS控制点最好离开高压线、微波站或者产生强电磁干扰的场所。
邻近不应有强电磁辐射源,如无线电台、电视发射天线、高压输电线等,以免干扰GPS 卫星信号。
通常,在测站周围约 200m 的范围内不能有大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站等);在 50m 内不能有高压输电线和微波无线电信号传递通道。
④观测站最好选在交通便利的地方以利于其它测量手段联测和扩展;⑤地面基础稳固,易于点的保存。
注意:用户如果在树木、觇标等对电磁波传播影响较大的物体下设观测站,当接收机工作时,接收的卫星信号将产生畸变,这样即使采集时各项指标,如观测卫星数、DOP值等都较好,但观测数据质量很差。
建议用户可根据需要在GPS点大约 300 米附近建立与其通视的方位点,以便在必要时采用常规经典的测量方法进行联测。
在点位选好后,在对点位进行编号时必须注意点位编号的合理性,在野外采集时输入的观测站名由四个任意输入的字符组成,为了在测后处理时方便及准确,必须不使点号重复。
建议用户在编号时尽量采用阿拉伯数字按顺序编号。
3、基线长度GPS接收机对收到的卫星信号量测可达毫米级的精度。
但是,由于卫星信号在大气传播时不可避免地受到大气层中电离层及对流层的扰动,导致观测精度的降低。
因此在使用GPS 接收机测量时,通常采用差分的形式,用两台接收机来对一条基线进行同步观测。
在同步观测同一组卫星时,大气层对观测的影响大部分都被抵消了。
基线越短,抵消的程度越显著,因为这时卫星信号通过大气层到达两台接收机的路径几乎相同。
同时,当基线越长时,起算点的精度对基线的精度的影响也越大。
起算点的精度常常影响基线的正常求解。
因此,建议用户在设计基线边时,应兼顾基线边的长度。
通常,对于单频接收机而言,基线边应以20公里范围以内为宜。
基线边过长,一方面观测时间势必增加,另一方面由于距离增大而导致电离层的影响有所增强。
4、提高GPS网可靠性的方法可以通过下面的一些方法提高GPS网的可靠性:1、增加独立基线数在布设GPS 网时,适当增加观测时段数,对于提高GPS 网的可靠性非常有效。
因为随着观测时段数的增加,所测得的独立基线数就会增加,而独立基线数的增加对网的可靠性的提高是非常有效的。
2、保证一定的重复设站次数保证一定的重复设站次数,可确保GPS 网的可靠性。
一方面,通过在同一测站上的多次观测,可有效地发现设站、对中、整平、量测天线高等人为错误;另一方面,重复设站次数的增加,也意味着观测期数的增加。
不过需要注意的是,当同一台接收机在同一测站上连续进行多个时段的观测时,各个时段间必须重新安置仪器,以更好地消除各种人为操作误差和错误。
3、保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连。
保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连,这样可以使得测站具有较高的可靠性,在布设GPS 网时,各个点的可靠性与点位无直接关系,而与该点上所连接的基线数有关,点上所连接的基线数越多点的可靠性则越高。
4、在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6 条在布设GPS 网时,检查GPS 观测值基线向量质量的最佳方法是异步环闭合差。
而随着组成异步环的基线向量数的增加,其检验质量的能力将逐渐下降,因此,要控制最小异步环的边数。
所谓最小异步闭合环,即构成闭合环的基线边是异步的,且边数又是最少的。
5、提高GPS网精度的方法可以通过下列方法提高GPS网的精度:为保证GPS 网中各相邻点具有较高的相对精度,对网中距离较近的点一定要进行同步观测,以获得它们间的直接观测基线;为提高整个GPS 网的精度,可以在全面网之上布设框架网,以框架网作为整个GPS 网的骨架;在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6 条;若要采用高程拟合的方法测定网中各点的正常高/正高,则需在布网时选定一定数量的水准点。
水准点的数量应尽可能的多,且应在网中均匀分布,还要保证有部分点分布在网中的四周,将整个网包含在其中;为提高GPS 网的尺度精度,可采用增设长时间、多时段的基线向量。
6、布设GPS 网时起算点的选取与分布若要求所布设的GPS 网的成果与旧成果吻合最好,则起算点数量越多越好。
若不要求所布设的GPS 网的成果完全与旧成果吻合,则一般可选3~5 个起算点,这样既可以保证新老坐标成果的一致性,也可以保持GPS 网的原有精度。
为保证整网的点位精度均匀,起算点一般应均匀地分布在GPS 网的周围。
要避免所有的起算点分布在网中一侧的情况或连成一线的情况。
2GPS基线解算1 基线解算的步骤基线解算的过程,实际上主要是一个利用最小二乘法进行平差的过程。
平差所采用的观测值主要是双差观测值。
在基线解算时,平差要分五个阶段进行。
第一阶段,根据三差观测值,求得基线向量的初值。
第二阶段,根据初值及双差观测值进行周跳修复。
第三阶段进行双差浮点解算,解算出整周未知数参数和基线向量的实数解。
第四阶段将整周未知数固定成整数,即整周模糊度固定。
在第五阶段,将确定了的整周未知数作为已知值,仅将待定的测站坐标作为未知参数,再次进行平差解算,解求出基线向量的最终解-整数解。
2重复基线的检查同一基线边观测了多个时段得到的多个基线边称为重复基线边。
对于不同观测时段的基线边的互差,其差值应小于相应级别规定精度的22倍。
而其中任一时段的结果与各时段平均值之差不能超过相应级别的规定精度。
我们在进行基线处理时经常会遇到重复基线检查不合格的情况。
而造成这种情况的主要有以下几种情况:1、在架设仪器时由于对中整平的误差造成(该种情况一般对短基线影响很大),处理该种情况时需要在出外业前对基座进行检查并且进行外业观测架设仪器时严格对中整平。
2、由于点号及仪器高输错、或外业记录时出错造成(这种情况最为普遍,并且由于该种情况还会造成异步环搜索时异步环不闭合),一般来说在软件上比较好检查出出错的观测点,例如我们可以在软件上查看观测数据通过观测数据的初始经纬度来判定点号是否出错。
在搜索异步环时往往超限数据非常大。
对于这种情况的处理一定要严格外业观测手簿的记录。
3闭合环搜索在GPS测量中,为了检验GPS野外实测数据的质量,往往需要计算GPS网中同步环或异步环闭合差。
为了使精度评估更准确,往往需要删除一些重复基线,通常的软件都要求手工输入,若网较复杂,则工作量就非常庞大,而且错误、遗漏也就难以避免。
实际上,在软件中,可以结合图论的有关知识,采用深度优先搜索的方法搜索整个GPS网中的最小独立闭合环、最小独立异步闭合环、最小独立同步闭合环以及手工选定环路和重复基线。
所谓最小独立闭合环,具有以下几方面的含义:●闭合环必须是最小的,即边数是最少的;●闭合环必须是独立的。
4 GPS基线向量网平差在一般情况下,多个同步观测站之间的观测数据,经基线向量解算后,用户所获得的结果一般是观测站之间的基线向量及其方差与协方差。
再者,在某一区域的测量工作中,用户可能投入的接收机数总是有限的,所以,当布设的GPS网点数较多时,则需在不同的时段,按照预先的作业计划,多次进行观测。
而GPS解算不可避免地会带来误差、粗差以及不合格解。
在这种情况下,为了提高定位结果的可靠性,通常需将不同时段观测的基线向量连接成网,并通过观测量的整体平差,以提高定位结果的精度。
这样构成的GPS网,将含有许多闭合条件,整体平差的目的,在于清除这些闭合条件的不符值,并建立网的基准。
另外,不管是静态解算还是动态解算,都是在WGS-84坐标系下进行的,而已有的经典地面控制网规模大,资料丰富;或者,用户只进行小范围的测量,需要的仅仅是局部平面坐标;加之,GPS单点定位的坐标精度较低,远远不能满足高精度测量的要求。
而且,通常用户需要的是国家坐标系下的大地坐标(或投影坐标)或地方坐标系下的投影坐标,高程坐标也不再是大地高(椭球高),而是水准高(正高)。
有时还需要通过高精度GPS网与经典地面网的联合处理,加强和改善经典地面网,以满足用户的需要。
这样就需要将WGS-84之间的坐标增量转换到大地坐标中去,从而得到用户所需要的坐标。
由于坐标系之间的系统参数不一样以及水准异常等原因,这种转换理所当然地会带来误差。
根据平差所进行的坐标空间,可将GPS 网平差分为三维平差和二维平差。
根据平差时所采用的观测值和起算数据的数量和类型,可将平差分为无约束平差约束平差和联合平差等。
所谓三维平差是指平差在空间三维坐标系中进行。
观测值为三维空间中的观测值,解算出的结果为点的三维空间坐标。
GPS 网的三维平差,一般在三维空间直角坐标系或三维空间大地坐标系下进行。
所谓二维平差,是指平差在二维平面坐标系下进行,观测值为二维观测值,解算出的结果为点的二维平面坐标。
所谓无约束平差,指的是在平差时不引入会造成GPS 网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据。
常见的GPS 网的无约束平差,一般是在平差时没有起算数据或没有多余的起算数据。
所谓约束平差,指的是平差时所采用的观测值完全是GPS 基线向量,而且,在平差时引入了使得GPS 网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据。