GPS技术设计书

GPS 技术实训计划书

专 业：

姓 名：

学 号:

指导老师：

职 务：

年 月 日

河南工业职业技术学院 GPS 测量技术设计书

一、目的要求及任务范围

二．已有测量成果及利用

（一）、实习已有成果

（二)、技术依据：

三、控制测量

（一）、作业方法

（二）、外业观测

四、布网方案

五．提交成果资料 D 级 网 控 制 点 坐 标 表

三、控制测量

一、目的要求及任务范围

1、目的要求

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。

2 测区情况

本测区位于南阳市河南工业职业技术学院新校区，河南工业职业技术学院新校区位于南阳市北部独山脚下

0.35 平方公里， 新校区建筑物宏伟高大，植被较少，通视条件良好。本次实习在测区内布设 10 个 GPS

控制点，构建一个 d 级 GPS 网，满足实习需要。

二．已有测量成果及利用

（一）．实习已有成果

1．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．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—80 坐标系坐标或北京—

54 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知建成的地方独立坐标系，也

可以在实习是自己建立。

3．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—— 80 坐标系坐标或 北京——54 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。

（二)、技术依据：

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》

测区已有的大地控制成果：在南阳市交通驾校附近、南阳市师院附近、南阳市解放广场附近有已知的

国家 D 级 GPS 控制网点 3 个，点号、点之记、坐标、高程建下表。本次实习 GPS 控制网可考虑利用国家等

级点 2 个（据实际情况而定）

点号 坐标地点 80 坐标系（3°带） 高 程

收集资料

控制计算与检查 踏勘

控制测量 技术设计书

过程检查

检查验收

成果提供

四． 布网方案

（一）、作业方法

1.GPS 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 E 级。

2.GPS 网的选点

(1)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；

（2）点位的基础应坚定稳固，易于长期保存，并有利于安全作业;

（3）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。；

（4）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 20 并应远离高

压输电线，其距离不得小于 50m；

（5）点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体

3、GPS 网点的密度标准 针对不同的任务要

求和服务对象，GPS 网点的密度要求也不同。各级 GPS 网中每个闭 环或附和线路中的边数应符合的

规定如下表：

《JJ 规程》还对平均边长作出了说明：规定了最小距离是平均距离的 1/2~1/3，最大距离是平均距离的

2~3 倍，在特殊情况下，个别边长还可以超出表中规定。

5、选点和埋石

GPS 控制网点位布设时，点位的点名取组名，点位编号按 101----111。

GPS 选点时应遵守如下原则： 级别 A B C D E

闭合环或附和线路的边数 ≤5 ≤6 ≤6 ≤8 ≤10 （1）观测站应远离大功率的无线电发射台和高压输电线，以避免其周围磁场对 GPS 卫星信号的干扰。接

收机与其距离一般不得小于 200m；

（2）观测站附近不应有大面积的水域，或对电磁波反射（吸收）强烈的物体，以减弱多路径效应影响；

（3）测站应设在易于安置接受设备的地方，且视场开阔。在视场内周围障碍物的高度角，根据情况一

应小于 10-15 度；

（4）观测站应选在交通便利的地方，并且便于其他观测手段联测和扩展；

（5）对于基线较长的 GPS 网，还应考虑测站附近应具有良好的通讯设备和电力供应，以供观测站之间的

联系和设备用电；

（6）点位选定后，均应规定绘制点之记，其主要内容应包括，点位及点位略图，点位的交通情况以及选

点情况；

(7)在建立点位标志时点的标石和标志必须稳定、坚固，易于长期保存和利用，并有利于安全作业。

（二）、外业观测

1、注意事项 ：

（1）外业作业调度安排 。

（2）GPS 接收机的检验：一般检视；通电检验。

（3）观测组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。

（4）每时段开机前，作业员量取天线高，并及时输入测站名、年月日、时段号、天线高等信息。关机

后再量取一次天线高作校核，两次量天线高互差不得大于 3mm，取平均值作为最后结果，记录在手

簿中。若互差超限，应查明原因，提出处理意见记入测量手簿备注栏中。

（5）仪器工作正常后，作业员及时逐项填写测量手簿中各项内容。当时段观测时间超过 60min 以上，

应每隔 30min 记录一次。

（6）一个时段观测过程中不得进行以下操作：关闭接收机又重新启动；进行自测试(发现故障除外)；改

变卫星高度角；改变数据采样间隔；改变天线位置；按动关闭文件和删除文件等功能键。

（7）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，防止人和其他物体靠近天

线，遮挡卫星信号。

（8）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，并卸下天线以防雷

击。

（9）每日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测数据不丢失。

（10）记录雨、晴、阴、云等天气状况。

4、GPS 静态测量外业观测及观测数据资料的处理

2、操作事项：

1、天线的架设

（1）、天线距地面 1 米以上，严格整平，基座测前经过检验；

（2）、严格对中，其对中误差小于等于 1 毫米。

2、 天线高量取（1）、量取天线高应从标石中心量至天线外边沿标志处；

（2）、互成 120°各量取一次，较差小于 3 毫米。

3 观测的基本技术要求

观测模式 静态 数据采集间隔 20 秒

卫星截止高度角 ≥15° 天线安置的对中误差 1mm

有效观测卫星数 ≥ 4 两次丈量天线高之差 3mm

观测时段长度 ≥60 分 卫星的几何图形强度因子 PDOP ≤8

观测时段数 ≥ 1 任一卫星的有效观测时间 ≥15 分

4 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：3—4 台双频 GPS 接受机（标称精度 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。

5 外业记簿

观测过程中记录员记录以下内容：测站名、测站编号、观测年月、观测员、记录员、时段号、接收

机和天线号、天线高、开关机时间、卫星信噪比及天气情况等信息。

6 外业观测数据的检核

作业组外业观测后，及时地对野外观测数据进行质量分析。Ashtech 公司提供的 Solution(Ver 2.1)

软件包。

同一条边任意两个时段的成果互差应小于接收机标称精度的倍；

同步环各坐标分量闭合差符合以下规定；

式中 n 为闭合环边数，D 为平均边长公里数；

异步环各坐标分量闭合差符合以下规定；

式中 n 为闭合环边数，D 为平均边长公里数。

基线处理采用标准参数解算，采用其它技术参数(如删除卫星、单频或开窗等)解算的基线以文本文件

(磁盘)说明。

7 .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 Solution(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