GPS控制测量选点与埋石
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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;7.选点时应设计水准联测路线,对于要联测等级水准的GPS控制点,尤其是当点位处于河流、湖泊、水库的边缘时,在其位置选择上一定要考虑其水准联测的可能性;8.标石类型:地面采用GB/T 18314-2009全球定位系统GPS测量规范中的混凝土普通标石i,楼顶采用建筑物上标石j;9.点位标志①中心标志:采用长10cm、直径4cm的铜质或不锈钢标志;在金属标志的正中位置用小钻头凿刻深2.0mm、粗1.0mm的小洞作为GPS观测的对中点;在标志面刻绘“D级GPS点国土资源局”字样;②标石规格:标石类型如下图所示:10.D级GPS点的命名应尽量采用所在地的村、单位、地理名称等命名,利用旧点位的应尽量利用原名称;D级GPS点的编号按D01、D02等编排,其中:D代表等级, 01是顺序号;11.点之记在埋石工作完成后按统一格式对点之记进行绘制和整理,采用标准A4纸张打印输出,确保点之记内容完整、格式统一、整齐美观;点之记中的交通路线图、交通情况、点位略图及点位说明要尽可能多地增加找点信息,以便查找点位,并力求简单明了、语言精练;3、野外观测1.野外观测的准备工作① D级GPS控制网的野外观测仪器应满足下表的要求:② GPS接收机应经省级测绘仪器设备检验鉴定机构校准合格,持证投入生产;开工前还应对GPS接收机按GB/T 18314-2009全球定位系统GPS 测量规范9.1-9,4的要求进行检视、检验、校验;③作业前根据作业的接收机台数,选择合理的网形布设路线;2.野外观测的基本技术要求D级GPS控制网的野外观测的基本技术要求应符合下表的规定:3.天线安置应符合下列要求:①用三脚架安置天线时一定要严格整平、对中,对中误差不应大于3mm;②天线高量测时,测前测后各量一次天线高,读数精确至1mm,当互差小于3mm后,取中数采用,否则,应重新架设、整平仪器,量取天线高;③ GPS接收机开机经检验有关指示灯与仪表显示正常后,方可开启记录键开始观测;④观测期间,不得在天线附近50m以内使用电台,严禁10m以内使用对讲机和手机;4.D级GPS测量记录① D级GPS测量记录手簿应采用统一印制的观测手簿进行记录,并应根据点位周围环境变化的情况更新点之记,其内容应包括观测时间、测站号、测站名称及接收机号等,观测手簿应用2H铅笔或碳素墨水填写;②观测原始数据要转换为RINEX格式文件,且RINEX文件应满足下列要求:a.保证数据文件中测站点名及其它信息的正确性;b.保证数据文件中天线高的正确性,要求与手簿记录中的一致;c.确保文件名的正确性和唯一性;d.最新的有效版本;③无论原始观测数据,还是RINEX格式数据均要求做备份,应用光盘或优盘复制一套,另一套保存在计算机硬盘中;④数据的存储介质要求有明确的标识,其内容主要为:生产单位名称、测站名称或测站编号、施测年代、观测年月日等;⑤测站上所有规定作业项目经认真检查均符合要求,记录资料完整无缺,将点位恢复原状后方可迁站;4、数据处理1.外业观测数据处理D级GPS控制网的野外数据处理宜利用GPS接收机的随机软件,按原码采用双差相位观测值进行基线解算,采用双差固定解作为最终结果;外业观测采集的数据应转成RINEX格式进行备份;2. 外业观测数据质量检核①相邻点间基线长度精度用下式表示:σ = ±22)a*b(d式中:σ—标准差基线向量的弦长中误差mma —固定误差=5mmb —比例误差系数=1ppmd —相邻点间距离km② 同一时段观测值的数据剔除率,其值宜小于10%;③ 同步环闭合差应满足下表要求:同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的限定1×10-6④ 独立闭合环或闭合路线坐标闭合差应满足:Wx ≤3n σWy ≤3n σWz ≤3n σWs ≤3n 3σ式中:n 为闭合环边数;σ—相应级别规定的精度按实际平均边长计算;Ws=222z y x W W W ++⑤ 复测基线的长度较差ds,两两比较应满足:ds ≤22σσ—相应级别规定的精度按实际平均边长计算;5、重测和补测1.无论何种原因造成一个控制点不能与两条合格独立基线相连结,则在该点上应补测或重测不得少于一条独立基线;2.可以舍弃在复测基线边长较差、同步环闭合差、独立环闭合差检验中超限的基线,但应当保证舍弃基线后的独立环所含基线数,不得超过规程规定,当超过规定要求时,应重测该基线或有关的同步图形;3.由于点位不符合GPS测量要求而造成一个测站多次重测仍不能满足各项限差技术规定时,可以按设计的要求另增选新点进行重测;6、平差计算在基线向量检验符合要求后,按照GB/T 18314-2009全球定位系统GPS 测量规范的要求,进行GPS网的无约束平差和约束平差;平差计算可使用随机商用软件,但必须保证数据的准确性;1.无约束平差无约束平差以三维基线向量及其相应方差—协方差阵作为观测信息,以一个点的WGS-84系三维坐标为起算依据,进行GPS网的无约束平差;平差结果须提供各点在WGS-84系下的三维坐标、各基线向量及其改正数和其精度信息;无约束平差中,各基线分量改正数绝对值应满足:V△x≤ 3σV△y≤ 3σV△z≤ 3σ式中:σ—相应级别规定的精度按网的实际平均边长计算;否则,认为该基线或附近的基线存在粗差,应在平差中采用软件提供的自动方法或人工方法剔除,直至上式满足;2. 约束平差利用无约束平差后的可靠观测量,在1980西安坐标系下进行三维约束平差或二维约束平差;平差中,对已知点坐标、已知距离和已知方位,可以强制约束,也可以加权约束;平差结果应输出在相应坐标系中的三维或二维坐标、基线向量改正数、基线边长、方位、转换参数及其精度信息;约束平差中,基线分量的改正数与无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值应满足:dV⊿x≤2σdV⊿y≤2σdV⊿z≤2σ式中:σ—相应级别规定的精度按网的实际平均边长计算;否则,认为作为约束的已知坐标,已知距离、已知方位中存在一些误差较大的值应自动或人工的方法剔除这些误差较大的约束值,直至上式满足;。
1 总则1.0.1 为规定利用全球定位系统﹙Global Positioning System, 缩写为 GPS﹚建立公路工程GPS 测量控制网的原则﹑精度和作业方法,特制定本规范。
1.0.2 本规范是依据《公路勘测规范》﹙JTJ 061),并参照《全球定位系统(GPS)测量规范》(CH 2001-92)的有关规定, 在收集﹑分析﹑研究和总结经验的基础上制定的。
1.0.3 本规范适用于新建和改建公路工程项目的各级GPS控制网的布设与测量。
1.0.4 采用全球定位系统测量技术建立公路平面控制网时,应根据《公路勘测规范》(JTJ 061)中规定的平面控制测量的等级﹑精度等确定相应的GPS控制网的等级。
1.0.5 GPS测量采用WGS-84大地坐标系。
当公路工程GPS控制网根据实际情况采用1954年北京坐标系﹑1980西安坐标系或抵偿坐标系时,应进行坐标转换。
各坐标系的地球椭球基本参数﹑主要几何和物理常数见附录A.高程系统根据实际情况可采用1956年黄海高程系或1985国家高程基准.1.0.6 GPS测量时间系统为协调世界时(UTC). 在作业过程中,附录D "GPS观测手薄" 中的开﹑关机时间可采用北京时间记录.1.0.7 GPS接收机及附属设备均按有关规定定期检测.1.0.8 GPS控制测量应按有关规定对全过程进行质量控制.1.0.9 在提供GPS控制测量成果资料时,应执行保密制度中的有关规定.2 术语2.0.1 基线Baseline两测量标志中心的几何连线。
2.0.2 观测时段 Observation sessionGPS 接收机在测站上从开始接收卫星信号进行观测到停止观测的时间长度。
2.0.3 同步观测 Simultaneous observation两台或两台以上GPS接收机同时对一卫星进行的观测。
2.0.4 同步观测环 Simultaneous observation三台或三台以上GPS接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。
GPS在工程测量过程中的应用【摘要】:gps 全球卫星定位系统作为最新形式的测量系统,已经广泛使用于地形测量、航空摄影测量、工程测量以及大地测量等多个测量领域。
本文根据作者的多年工作经验进行了以下分析。
【关键词】:gps 控制测量施工放样中图分类号:tb22文献标识码: a 文章编号:引言gps( global positioning system) 即全球卫星定位系统,是由美国国防部研制,根据 gps 卫星来确定地球地面某一地点或者某些地点位置的一种新型的定位系统。
与常规的方法相比较,gps 定位技术具有很多优点,因此得到了非常广泛的应用,其中包括道桥工程、水利水电工程勘测施工、控制测量、变形观测等各个方面。
gps 全球定位系主要由三个部分组成,即太空组成部分、地面控制部分以及用户使用部分。
在工程的施工控制测量中主要是用 gps 的用户端部分,它是由 gps 数据接收机( 基准站,流动站) 、卫星数据处理软件、微机及终端设备组成。
一、gps 在施工控制网中的应用施工控制网是工程施工的基准,工程测量是建立施工控制网的基础。
建立施工控制网的主要目的在于进行施工放样或竣工测量,为工程施工和质量验收提供一个基准。
由此可见,施工测量是工程施工的先导,施工控制网的测量质量直接关系着工程的施工质量。
当前,施工控制网的建立方法主要包括两种:一是利用传统的三角网建立,二是利用现代的 gps 技术建立。
两种建立方法各具特色,但 gps 技术在控制网建立中的应用,大大降低了工作人员的劳动强度、提高了工程测量的技术水平,并在测量精度方面有着显著的优势。
利用 gps 技术建立施工控制网,基本流程包括选点与埋石、建立坐标系、确定投影面、控制网加密与维护等内容,具体如下。
(一)选点与埋石施工控制网的建立是为工程施工测量服务,因而,首级施工控制网应遍布整个施工区域,确保各个施工区域都有控制点,在此基础上对控制网实施进一步的加密工作。
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。
测量控制点选点埋⽯相关规定标准要求选点与埋⽯的规定⼀、平⾯控制1、选点⼀级GPS、⼆级GPS点位的选择应做到:a、GPS接收机的点位选在视野开阔,障碍物较少的地⽅。
b、远离⼤功率⽆线电发射源。
c、避开⼤⾯积⽔域。
d、交通⽅便,易于到达和联测之处。
e、地⾯基础稳定,易于点的保存之处。
2、埋⽯⼀级、⼆级GPS点的标⽯埋设应做到:a、沙、⽯、⽔泥现场浇灌,尺⼨⼀般为⾼60厘⽶,顶⾯15*15厘⽶,底⾯18*18厘⽶,标⼼为直径10mm钢标。
b、选择部分坚固房屋平台布设,⽅法为模具浇灌。
c、位于⽔泥地,沥青地的⼀、⼆级GPS点,必须刻⼗字或⽤钢钉作为其中⼼标志,周边⽤红油漆绘出⽅框及并写清点号。
d、不要求全部通视,但每⼀点应⾄少和周边点中的⼀个通视(含⼀、⼆级)。
RTK点、图根点标⽯埋设应做到:a、沙、⽯、⽔泥现场浇灌,尺⼨⼀般为⾼50厘⽶,顶⾯12*12厘⽶,底⾯15*15厘⽶,标⼼为直径10mm钢标b、选择部分坚固房屋平台布设,⽅法为刻⽯,必须正规刻出⼗字⽅框。
c、位于⽔泥地,沥青地的图根点,必须刻⼗字或⽤钢钉作为其中⼼标志,周边⽤红油漆绘出⽅框及并写清点号。
d、当图幅内没有埋⽯点时,⾄少应埋设2个图根埋⽯点,并与另⼀埋⽯控制点(⼆级以上)通视。
上述固定点或埋⽯点每平⽅公⾥不少于30个。
⼆、⾼程控制1、如仅需满⾜地形测图精度,可不专门进⾏三、四等⽔准标⽯点的埋设。
如有要求,在满⾜地形测图精度的同时,进⾏三、四等⽔准标⽯点的埋设。
要求如下:a、⽔准路线应选择沿坡度较⼩、⼟质坚实、施测⽅便的道路布设,并避免通过⼤河、湖泊、沼泽与峡⾕等障碍物。
b、⽔准点位应选择在坚实稳固与安全僻静之处,墙脚⽔准点位应选设于永久性的建筑或构筑物上,点位应便于寻找、长期保存和引测。
下列地点不应选设⽔准点:即将进⾏建筑的位置或准备拆除的建筑物上。
低湿、易于淹没之处。
不良地质条件(如⼟崩、滑坡等)之处及地下管线之上。
附近有剧烈震动的地点。
竭诚为您提供优质文档/双击可除e等gps静态测量规范篇一:gps静态控制测量外业操作指南gps控制测量外业作业要求及技术指南一:外业观测作业人员操作内容安置接收机天线(严格对中整平、定向、量取仪器高)、设置接收机中的参数(如观测模式、截止高度角、和采样间隔等;如不设参数,接收机一般就采用缺省值),以及开机、关机等工作,其他工作由接收机自动完成。
二:操作流程:【选点与埋石——gps接收机的检查——观测方案设计——观测作业——外业观测成果质量检核】1.选点准备:根据收集的测区内及周边现有平面和高程控制点以及测区地形图等,依据项目任务书或合同书以及相关规范的要求在图上进行设计,标绘处计划设站的区域。
1.1选点的基本要求基本要符合规范(全球定位系统gps测量规范gb/t18314-20xx)的相关要求:a)测站四周视野开阔,高度角15°以上不允许存在成片的障碍物b)远离大功率无线电发射源,以免损坏接收机天线,高压1/16电线50米至少,大功率无线发射源至少200米。
c)测站远离房屋、围墙、广告牌、山坡及大面积平静水面(湖泊、池塘)等信号反射物,以免出现严重的多路径效应。
d)点位应位于地质条件良好、点位稳定、易于保护的地方,并尽可能顾及交通条件。
1.2选点作业a)测量人员应按照在图上选择的初步位置以及对点位的基本要求,在实地最终选定点位,并做好相应的标记。
b)利用旧点时,应对旧点的稳定性、可靠性和完好性进行检查,符合要求时方可利用。
c)点名以该点位所在地命名,无法区分时,可在点名后加注(一)、(二)。
d)新旧点重合时,应沿用旧点名,一般不应更改。
e)选点工作完成后,应按规范要求的形式绘制gps网选点图,可以用相机或手机拍照片。
提交的资料:①点之记②gps网选点图1.3埋石c、d、e及gps点在满足标石稳定、易于长期保存的前提下,均可根据具体情况选用。
提交的资料:标石建造的照片2/162.仪器的验检:2.1一般视检gps接收机及其天线的外观是否良好,是否有挤压摩擦造成的伤痕,仪器、天线等设备的型号是否正确。
实验报告GPS静态测量试验四GPS静态测量一、试验目的试验的目的是使同学了解采纳GPS定位技术建立工程控制网的过程,使所学理论学问与实践相结合,巩固和加深对新学问的理解,增加同学的动手能力,培养同学解决问题、分析问题的能力。
通过学习,应达到如下要求:1、娴熟把握GPS接收机的使用办法,外业观测的记录要求。
选点、埋石的要求。
2、合理分配时段、把握星历预告对时段的要求。
PDOP值的大小对观测精度的影响,图形结构的设计及外业工作。
外业观测时手机或对讲机的合理应用。
3、把握GPS控制测量数据处理处理的流程,能自立完成基线解算及网平差二、试验地点:城市学院校区内,试验学时:4小时三、试验前的预备工作1、试验内容介绍:对试验的任务和意义作好充分了解。
2、使用的仪器及物品:GPS接收机(含电池)、基座、脚架若干台,作业调度表,外业观测手簿,小钢尺,铅笔,安装有传输软件和数据处理软件的计算机,数据传输线若干根,便携式存储器。
3、搜集资料①广泛收集测区及其附近已有的控制测量成绩和地形图资料a.控制测量资料包括成绩表、点之记、展点图、路线图、计算说明和技术总结等。
收集资料时要查明施测年月、作业单位、依据规范、坐标系统和高程基准、施测等级和成绩的精度评定。
b.收集的地形图资料包括测区范围内及周边地区各种比例尺地形图和专业用图,主要查明地图的比例尺、施测年月、作业单位、依据规范、坐标系统、高程系统和成图质量等。
c.假如收集到的控制资料的坐标系统、高程系统不全都,则应收集、收拾这些不同系统间的换算关系。
(注:本试验采纳地科系2022年5月建立的校内控制网资料)①收集有关GPS测量定位的技术要求通过参考测量规范,收集有关的测量技术要求。
GPS测量规范包括:a.《全球定位系统GPS测量规范》GB/T 18314-2022b.《工程测量规范》GB 50026-2022四、GPS控制网的布设1、GPS网图形设计原则①GPS网应按照测区实际需要和交通情况,作业时的卫星情况,预期达到的精度,成绩的牢靠性以及工作效率,根据优化设计原则举行。
公路全球定位系统(GPS)测量规范1 总则写为 GPS﹚建立公路工程GPS测量控制网的原则﹑精度和作业方法,特制定本规范。
定位系统(GPS)测量规范》(CH 2001-92)的有关规定, 在收集﹑分析﹑研究和总结经验的基础上制定的。
设与测量。
《公路勘测规范》(JTJ 061)中规定的平面控制测量的等级﹑精度等确定相应的GPS控制网的等级。
实际情况采用1954年北京坐标系﹑1980西安坐标系或抵偿坐标系时,应进行坐标转换。
各坐标系的地球椭球基本参数﹑主要几何和物理常数见附录A.高程系统根据实际情况可采用1956年黄海高程系或1985国家高程基准.定.2 术语两测量标志中心的几何连线。
GPS 接收机在测站上从开始接收卫星信号进行观测到停止观测的时间长度。
两台或两台以上GPS接收机同时对一卫星进行的观测。
三台或三台以上GPS接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。
由独立观测时段所确定的基线。
由独立基线向量构成的闭合环。
不属于任何非同步图形闭合条件的基线。
观测两个或两个以上观测时段的基线。
相邻图形之间以一条基线边相连接的布网方式。
在一个控制网中,不引入外部基准,或虽引入外部基准但并不产生控制网非观测误差引起的变形和改正的平差方法。
在建立公路控制网时,根据需要投影到抵偿高程面上和(或)以任一子午线为中央子午线的一种直角坐标系。
为一个公路工程项目而建立的精度等级最高,并同国家控制点联测能控制整个路线的控制网。
为满足公路测设放线或施工放样,在首级控制网基础上加密并贯通整条公路的控制网。
观测时天线平均相位中心标志面的高度。
3 GPS 控制网分级与设计3.1 GPS 控制网分级﹑隧道等构造的特点及不同要求,GPS 控制网分为一级﹑二级﹑三级﹑四级共四个等级。
各级GPS控制网的主要技术指标规定见表功3﹒1﹒1表3﹒1﹒1 GPS控制网的主要技术指标级别每对相邻点平均距离d(km)固定误差a(mm)比例误差b(ppm)最弱相邻点点位中误差m(mm) 路线特殊构造物路线特殊构造物路线特殊构造物一级4.0 ≤105 ≤21 50 10二级2.0 ≤105 ≤52 50 10三级1.0 ≤105 ≤102 50 10四0.5 ≤≤50级10 20注:①各级GPS控制网每对相邻点间的最小距离应不小于平均距离的1/2,最大距离不宜大于平均距离的两倍;②特殊构造物指对施工测量精度有特殊要求的桥梁﹑隧道等构造物。
GPS技术在道路施工放线中的应用卫星定位测量是利用GPS系统解决大地测量的一项空间技术。
本文介绍了GPS的特点、GPS技术在测量工程中的应用以及工作流程等。
根据GPS测量的技术特点和工作流程,论述了GPS在某道路实际测量工作中的应用。
关键词:GPS技术;控制测量;工作流程1.引言GPS卫星定位测量是利用GPS系统解决大地测量的一项空间技术。
GPS具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。
因此,GPS技术在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了广泛的应用[1,2]。
2. RTK技术在道路测量中的应用及优缺点RTK技术在绘制大比例地形图、控制测量、线路勘测、道路的中线测设、公路纵、横断面放样、施工测量等中均有应用。
随着动态GPS 测量技术的不断发展、完善,将更加充分的显示出这一技术的高精度和高效益,它会为公路工程建设的发展和进步发挥更大的作用。
实际工作中的GPS测量可划分为方案设计、外业实施及内业数据处理三个阶段。
为了体现GPS测量过程的优势,将GPS测量与传统测量进行了比较,结果见表1。
比较内容GPS-RTK测量传统测量技术人员8人15人工作进度5~7(km/d)2~3(km/d)工作环境白天和夜晚皆可,上方应无遮挡物白天且可见度较好作业模式中桩放样和纵横断面测量同步完成,便于调度中桩放样和纵横断面测量各自分步完成,不利于调度作业精度满足纵横断面设计精度要求满足纵横断面设计精度要求3.GPS测量工作流程3.1 GPS控制网的内业设计GPS控制网的技术设计是进行GPS测量的基础。
它应根据用户提交的任务书或测量合同所规定的测量任务进行设计。
其内容包括测区范围、测量精度、提交成果方式、完成时间等。
设计的技术依据是国家测绘局颁发的《全球定位系统(GPS)测量规范》及建设部颁发的《全球定位系统城市测量技术规程》。
3.2 GPS控制网的外业设计1)选点要求。
GPS RTK图根控制测量规本标准是根据我国现阶段全球定位系统实时动态(RTK)测量的技术水平制定的。
本标准容涉与目前应用广泛的单参考站RTK测量技术和基于CORS系统的网络RTK测量技术。
本标准是在GB/T 18314《全球定位系统(GPS)测量规》、CJJ 73《全球定位系统城市测量技术规程》、GB50026《工程测量规》的基础上,结合生产实际的情况制定的。
全球定位系统实时动态(RTK)定位测量除应符合本标准的要求外,还应符合国家现行的有关强制性标准、规的规定。
全球定位系统实时动态(RTK)测量技术规1 围本标准规定利用全球定位系统实时动态测量(RTK)技术,实施平面一级、二级、三级控制测量和五等高程控制测量、地形测量的技术要求、方法。
其他相应精度的定位测量可参照本标准执行。
2 引用标准下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 18314全球定位系统(GPS)测量规CJJ 73 全球定位系统城市测量技术规程CH/T 2008-2005 全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规CH 8016 全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程GB 50026 工程测量规GB/T 14912 1∶500 1∶1000 1∶2000外业数字测图技术规程3 术语3.1 实时动态测量(RTK) Real Time KinematicRTK测量技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。
在RTK测量模式下,参考站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站,流动站不仅采集卫星观测数据,还通过数据收来自参考站的数据,并在系统组成差分观测值进行实时处理。
4.测量技术设计依据
(1)CH 2001-92《全球定位系统(GPS)测量规范》
(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)CJJ 8-85《城市测量规范》
二、 GPS控制网设计方案
1.技术要求与布网原则
根据中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》和燕郊经济技术开发区的具体情况,确定该测区可建立D级GPS网,GPS网中相邻点之间的距离满足下表要求
根据规程规范,D级GPS网的精度要求如下表:
项目技术要求
平均边长(km) 5~10
固定误差a(mm) ≤10
比例误差b(mm) ≤10
最弱边相对中误差 1/45000
在实际布网设计时遵循以下几个原则:
Ⅰ GPS网一般应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,以增加检核条件,提高网的可靠性。
Ⅱ GPS网作为测量控制网,其相邻点间基线向量的精度,应分布均匀。
Ⅲ GPS网点应尽量与原有地面控制点相结合。
重合点一般不少于3个(不足时应联测),且在网中分布均匀,以可靠地确定GPS网与地面之间的转换参数。
Ⅳ GPS网点应考虑与水准点重合,而非重合点,一般应根据要求以水准测量(或相当精度的测量方法)进行联测,或在网中布设一定密度的水准联测点。
Ⅴ 为了便于GPS的测量观测和水准联测,减少多路径影响,GPS网点一般应设在视野开阔和交通便利的地方。
Ⅵ 为了便于用经典方法联测或扩展,可在GPS网点附近布设一通视良好的方位点以建立联测方向,方向点与观测站距离一般应大于300米。
2.GPS网型网型方案设计
GPS网的图形布设通常有点连式、边连式、网连式及边点混合连接、三角锁连接、导线网连接、星形连接等几种基本方式。
本次主要采用边连接式,每次用至少三台接收机,组成GPS网,能保证网的几何强度,提高网的可靠指标。
1、选点与埋标
①选点
由于GPS测量观测站之间不一定要求相互通视,而且网的图形结构也比较灵活,所以选点工作比常规控制测量的选点要简便。
但由于点位的选择对于保证观测工作的顺利进行和保证测量结果的可靠性有着重要的意义,所以选点工作还应遵守以下原则:
Ⅰ 应设在易于安装接受设备、视野开阔的较高点上;
Ⅱ 目标要显著,视场周围15?以上不应有障碍物,以减小GPS信号被遮挡或被障碍物吸收;
Ⅲ 应远离大功率无线电发射源(如电台、微波站等),其距离不小于200m;远离高压输电线和微波无线电信号传送通道,其距离不得小于50m。
以避免电磁场对GPS信号的干扰;
Ⅳ 附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接受的物体,以减弱多路径效应
的影响;
Ⅴ 应选在交通方便,有利于其他观测手段扩展与联测的地方;
Ⅵ 基础稳定,易于点的保存;
Ⅶ 人员应按技术设计进行踏勘;在实地按要求选定点位。
当利用旧点时,应对旧点的稳定性、完好性,以及觇标是否安全、可用性进行检查,符合要求方可利用。
②标志埋设
GPS点应埋设具有中心标志的标石,以精确确定点位,点的标石和标志必须稳定、坚固长久保存和利用。
每个点位标石埋设结束后,应按下表填写点的记录, 并提交以下资料:
(1)点的记录。
(2)GPS网的选点网图。
(3)土地占用批准文件与测量标志委托保管书。
(4)选点与埋石工作技术总结。
2.作业原则与要求
GPS外业工作一方面,要有较多的多余观测,以提高观测成果的精度和可靠性,另一方面,还要考虑各待测点的点位精度的均匀性和各观测时段的独立性。
因此,GPS外业工作的原则是:
① GPS网中各待测点的设站次数应相同;
② 优先测量点间距离较近的点,同时沿最短距离欠站;
③ 应该联测相距较远的高等级已知点;
④ GPS网中各待测点每次重复设站都使用不同的接受机。
确定观测时段时,需要分析最新的星历预报并与实地结合的原理选定,选择合适的PDOP 值以保证观测精度,确保工作顺利进行,减少作业返工量。
各级GPS外业测量均有技术要求,本次控制测量采用D级GPS网,按照规程规范,其基本技术要求按下表中相应规定执行:
四等GPS相对定位测量的主要技术规定
同时观测有效卫星数≥4
卫星截止高度角 15?
有效观测卫星总数≥4
观测时间段≥1.6
观测时段长度/min ≥10
数据采样间隔 5~15
时段中任一卫星有效观测时间/min ≥3
点位几何图形强度因子/PDOP <8
3.GPS观测及数据记录
天线安置完成后,在离开天线适当位置的地面上安放GPS接收机,接通接收机与电源、天线、控制器的连接电缆,即可启动接收机进行观测。
接收机锁定卫星并开始记录数据后,观测员可按照仪器随机提供的操作手册进行输入和查询操作。
通常来说,在外业观测工作中,仪器操作人员应注意以下事项:
Ⅰ 当确认外接电源电缆及天线等各项连接完全无误后,方可接通电源,启动接收机。
Ⅱ 开机后接收机有关指示显示正常并通过自检后,方能输入有关测站和时段控制信息。
Ⅲ 接收机在开始记录数据后,应注意查看有关观测卫星数量、卫星号、相位测量残差、实时定位结果及其变化、存储介质记录等情况。
Ⅳ 一个时段观测过程中,不允许进行以下操作:关闭又重新启动;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。
Ⅴ 每一观测时段中,气象元素一般应在始、中、末各观测记录一次,当时段较长时可适当增加观测次数。
Ⅵ 在观测过程中要特别注意供电情况,除在出测前认真检查电池容量是否充足外,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予以处理,否则可能会造成仪
器内部数据的破坏或丢失。
对观测时段较长的观测工作,建议尽量采用太阳能电池板或汽车电瓶进行供电。
Ⅶ 仪器高一定要按规定始、末各量测一次,并及时输入仪器及记入测量手簿之中。
Ⅷ 接收机在观测过程中不要靠近接收机使用对讲机;雷雨季节架设天线要防止雷击,雷雨过境时应关机停测,并卸下天线。
Ⅸ 观测站的全部预定作业项目,经检查均已按规定完成,且记录与资料完整无误后方可迁站。
Ⅹ 观测过程中要随时查看仪器内存或硬盘容量,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。
四、数据处理方案
1.数据预处理
为了获得GPS观测基线向量并对观测成果进行质量检核,首先要进行GPS数据的预处理,根据预处理结果对观测数据的质量进行分析并做出评价,以确保观测成果和定位结果的预期精度。
GPS网数据处理分基线向量解算和网平差两个阶段。
各阶段数据处理软件均采用随机所带软件。
处理的主要内容有:GPS卫星轨道方程的标准化、时钟多项式的拟合和标准化。
2.基线解算及GPS网平差
Ⅰ 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
Ⅱ GPS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。
五、提交的成果资料
GPS测量任务完成后,上交如下资料:
⒈ 测量任务书与专业设计书;
⒉ 点之记、环视图和测量标志委托保管书;
⒊ 外业观测记录(包括原始记录的存储介质及其备份)、测量手簿及其它记录(包括偏心观测);
⒋ 接收设备、气象及其它仪器的检验资料;
⒌ 外业观测数据质量分析及野外检核计算资料;
⒍ 数据加工处理中生成的文件(含磁盘文件)、资料和成果表;
⒎ GPS网展点图;
⒏ 技术总结和成果检查报告。