GPS控制网等级分类和规范

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1 分类方法一：A、B、C、D、E级

1.1参考规范

《全球定位系统GPS测量规范-2009》

1.2 界面显示参数

表1.1

固定误差 需要输入

比例误差系数 需要输入

平均距离

基线水平分量中误差

基线垂直分量中误差

1.3 划分标准

B、C、D和E级的精度应不低于表1的要求：

表1.2

级别 坐标年变化率中误差 相对点间平均距离/km 水平分量/

（mm/a） 垂直分量/

（mm/a）

B 5 10 50

C 10 20

20

D 20 40 5

E 20 40 3

布设原则：

表1.3

级别 B C D E

闭合环或附和路线的边数/条 6 5 8 10

各级GPS网点位应均匀分布，相邻点间距离最大不宜超过网平均间距的2倍。

接收机的选用:

表1.4 word格式-可编辑-感谢下载支持

级别 B C D、E

单频/双频 双频/全波长 双频/全波长 双频/单频

观测量至少有 L1、L2载波相位 L1、L2载波相位 L1载波相位

同步观测机数 ≥4 ≥3 ≥2

观测:

表1.5

级别 级别

B C D E

卫星截止高度角/度 10 15 15 15

同时观测有效卫星数 ≥4 ≥4 ≥4 ≥4

有效观测卫星总数 ≥20 ≥6 ≥4 ≥4

观测时段数 ≥3 ≥2 ≥1.6 ≥1.6

时段长度 ≥23h ≥4h ≥60min ≥40min

采样间隔 30 10-30 5-15 5-15

注1：计算有效观测卫星总数时，应该各时段的有效观测卫星扣除期间的重复卫星数

注2：观测时段长度，应为开始纪律数据到结束记录的时间段

注3：观测时段≥1.6,指采用网观测模式时，每站至少观测一时段，其中二次设站点数应不少于GPS网总点数的60%

注4：采用基于卫星定位连续运行基准站点观测模式时，可连续观测，但观测时间应不低于表中规定的各时段观测时间的和

数据处理

（1）外业数据检核

1)B级GPS网基线外业预处理和C、D、E级GPS网基线处理，复测基线的长度较差ds应满足公式1.1的规定：

ds≦2σ (1.1)

σ---为基线测量中误差，单位为毫米

2)B、C、D、E级GPS网基线测量中误差σ采用外业测量时使用的GPS接收机的标称精度，计算时变长按实际平均边长计算。

3)B、C、D、E级GPS网同步环闭合差，不宜超过以下规定:

三边同步环中只有两个同步边成果可以视为独立的成果，第三边成果应为其余两边的代数和。由于模型误差和处理软件的内在缺陷，第三边处理结果与前两边的代数和常不为零，其差值应符合公式1.2

≦ word格式-可编辑-感谢下载支持 ≦ ≦ （1.2）

式中：

σ----基线测量中误差，单位为毫米，计算按规定执行。

对于四站以上同步观测时段，在处理完个边观测值后，应检查一切可能的三边环闭合差。

4) B、C、D、E级GPS网外业基线的处理结果，其独立闭合环或附和路线坐标闭合差WS和各坐标分量闭合差应满足公式（1.3）的规定。

≦3σ

≦3σ

≦3σ ≦3σ

(1.3)

WS= n为闭合环数。

（2）基线向量解算基本要求（略参考规范节）

2 分类方法二：城市二、三、四等和一、二级

城市或工程GPS按相邻点的平均距离和精度划分为二、三、四等和一、二级。

2.1参考规范

《全球定位系统城市测量技术规范-1997》

2.2 界面显示参数

表2.1 word格式-可编辑-感谢下载支持

固定误差 需要输入

比例误差系数 需要输入

最弱边相对中误差

平均距离

同步环坐标分量相对闭合差

同步环线全长相对闭合差

2.3 划分标准

1） 各等级GPS网相邻点间弦长精度应按公式2.1计算

σ= （2.1）

式中σ----标准差（基线向量的弦长中误差mm）;

a-----固定误差（mm）；

b-----比例误差系数（1X10-6）;

d-----相邻点间的距离（km）。

2）各等级GPS网的主要技术要求应符合表2.2规定。相邻点最小距离应为平均距离的1/2~1/3；最大距离应为平均距离的2~3倍。

表2.2 GPS网的主要技术要求

等级 平均距离（km） a(mm) b(1*10-6) 最弱边相对中误差

二等 9 ≤10 ≤2 1/120000

三等 5 ≤10 ≤5 1/80000

四等 2 ≤10 ≤10

1/45000

一级 1 ≤10 ≤10 1/20000

二级 ＜1 ≤15 ≤20 1/10000

注：当边长小于200m时，边长中误差小于20mm。

3）布网原则

接收机选择，观测基本技术要求（略），参考规范六七章。

闭合环或附和路线边数的规定

等级 二等 三等 四等 一级 二级

闭合环或附和路线的边数 ≤6 ≤8 ≤10 ≤10 ≤10

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4） 同一时段观测值基线处理中，二、三等数据采用率都不宜低于80%。

5） 采用单基线处理模式时，对于采用同一种数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差不宜超过表2.3的规定。

表2.3同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的规定（1X10-6）

等级 限差类型 二等 三等 四等 一级 二级

坐标分量相对闭合差 2.0 3.0 6.0 9.0 9.0

环线全长相对闭合差 3.0 5.0 10.0 15.0 15.0

6）对于采用不同数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量闭合差和全长相对闭合差按独立环闭合差要求检核。同步时段中的多边形同步环，可不重复检核。

7）无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选取一组完全的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定：

≦

≦

≦

≦ （2.2）

式中w---环闭合差，w= word格式-可编辑-感谢下载支持

n------独立环中的边数

8） 复测基线的长度较差，不宜超过下式的规定：

ds≦2 （2.3)

9） 无约束平差中，基线向量的改正数（V△X、V△y、V△Z）绝对值应满足下式要求：

V△X≦3σ

V△y≦3σ

V△z≦3σ (2.4)

10） 约束平差中，基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差（d V△X 、d V△Y 、d V△Z）应符合下式要求：

dV△X≦2σ

dV△y≦2σ

dV△z≦2σ （2.5）

当超限时，可认为作为约束的已知坐标、距离，已知方位与GPS网不兼容，应采用软件提供的或人为的方法剔除某些误差较大的约束值，直至符合上式要求。

3 分类方法三：公路二、三、四等和一、二级

公路二等、三等、四等、一级、二级

3.1参考规范

《公路勘测规范》2007

3.2 界面显示参数

表3.1

固定误差 需要输入

比例误差系数 需要输入

最弱边相对中误差

平均距离

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3.3 划分标准

1） 各等级平面控制测量，其最弱点点位中误差不得大于±5cm，最弱相邻点相对点位中误差不得大于±3cm，最弱相邻点边长相对中误差不得大于下表的规定。

表3.2

测量等级 最弱相邻点边长相对中误差 测量等级 最弱相邻点边长相对中误差

二等 1/100 000 一级 1/20 000

三等 1/70 000 二级 1/10 000

四等 1/35 000

表 3.3相邻点间平均边长参照值

测量等级 平均边长（km） 测量等级 平均边长（km）

二等 3.0 一级 0.5

三等 2.0 二级 0.3

四等 1.0

表3.4 GPS测量的主要技术要求

测量等级 固定误差a（mm） 比例误差系数b（mm/km）

二等 ≤5 ≤1

三等 ≤5 ≤2

四等 ≤5 ≤3

一级 ≤10 ≤3

二级 ≤10 ≤5

2） 观测技术要求

表3.5

测量等级

项目 二等 三等 四等 一级 二级

卫星高度角（°） ≥15 ≥15 ≥15 ≥15 ≥15

时间长度 静态（min） ≥240 ≥90 ≥60 ≥45 ≥40

快速静态（min） —— ≥30 ≥20 ≥15 ≥10

平均重复设站数（次/每点） ≥4 ≥2 ≥1.6 ≥1.4 ≥1.2

同时观测有效卫星个数（个） ≥4 ≥4 ≥4 ≥4 ≥4

数据采样率（s） ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30

GDOP ≤6 ≤6 ≤6 ≤6 ≤6

3）计算要求

1） 同一时段观测值的数据剔除率不宜大于10%。