GPS基线向量网的布网形式

1北斗系统导航由空间部分地面部分和用户终端等三大部分组成。

2我国大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇北流村;2000国家大地坐标简称cgcs2000,其参考历元为2000.0,cgcs2000坐标系的坐标原点是在地球质心。

3根据不同的用途,GPS网的布设通常有点连式边连式网连式及边点混合链接四种方式。

4卫星轨道参数中,升交点的赤径Ω轨道面的倾角i决定了轨道平面的空间位置,椭圆长半径a决定轨道椭圆的的大小,偏心率e决定了轨道椭圆的形状,真近点角V决定近地点在轨道椭圆上的位置。

5组网完成之后的北斗卫星导航系统空间星座部分由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道卫星组成。

6差分GPS定位可以分为:单基准站差分具有多个基准站的局部区域差分和广域差分三种类型。

7周跳探测修复方法:屏幕扫描法;用高次差或多项式拟合法;在卫星间求差法;用双频观测值修复周跳;根据平差后的残差发现和修复整周跳变。

8GPS数据预处理的步骤:①数据传输②数据分流③统一数据文件格式④卫星轨道的标准化⑤探测周跳修复载波相位观测值⑥对观测值进行必要改正9GPS基线向量网的平差分为三种类型,自由网平差;非自由网平差;GPS网与地面联合平差10区域性GPS大地控制网的作用是建立新的地面控制网;检核和改善已有地面网;对老网进行加密,拟合区域大地水准面。

11GPS系统的特点是:定位精度高,观测时间短,测站间无需通视,可提供三维坐标,操作简便,全天候工作,功能多,应用广。

12参数长半径a偏心率e和真近点角V唯一确定了卫星轨道的形状大小以及卫星在轨道上的瞬间位置。

13对于卫星精密定位来说,在只考虑地球质心引力情况下计算卫星的运动状态(研究二体问题)是不能满足精度要求的,必须考虑地球引力场摄动力日月摄动力大气阻力光压摄动力,潮汐摄动力对卫星运动状态的影响。

14参数HDOP代表平面位置精度因子,参数VDOP代表高程精度因子,参数PDOP代表空间位置精度因子;参数TDOP代表接收机钟差精度因子;参数GDOP代表几何精度因子。

GPS复习重点观测时段:从测站开始接收卫星信号起至停止观测间的连续工作时间段称为观测时段。

同步观测:指两台或两台以上的GPS接收机同时对同一组卫星信号进行观测。

基线向量:利用进行同步观测的GPS接收机所采集的观测数据计算出的接收机间的三维坐标差,其与计算时所采用的卫星轨道数据同属于一个坐标参照系。

复测基线:在某两个测站间,由多个时段的同步观测数据所获得的多个基线向量解结果。

长度较差:两条复测基线的分量较差的平方和开方。

同步观测环:三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。

独立观测环:指由独立基线所构成的闭合环。

基线解算:利用2台或2台以上的GPS接收机所采集的同步观测数据形成的养分观测值,通过参数估计的方法来确定两两接收机之间的基线向量三维坐标差及其方差-协方差阵的过程。

多基线解:一次提取一个观测时段中所有进行同步观测的N台接收机所采集的同步观测数据,在一个单一解算过程中共同解求出所有N-1条相互函数独立的基线。

高程系统:与确定高程有关的参考面及以其为基础的高程。

RINEX格式:与接收机无关的交换格式,其按照文本文件形式存储数据,数据记录与接收机的制造厂商和具体型号无关,已成为GPS测量中普遍采用的标准数据格式。

CGCS2000:2000国家大地坐标系,是我国建立的第一个三维地心坐标系,已于2008年7月1日启用。

GPS水准:采用GPS技术测定点的正高或正常高,包括两方面的内容:采用GPS 方法确定大地高、采用其他技术方法确定大地水准面差距或高程异常。

SP3格式:标准产品第三号的缩写,是一种精密星历格式,IGS在发布精密星历时采用的就是这种格式。

参考框架:参考框架是坐标参照系的实现,是一组具有相应参照系下坐标及其时间演变的点。

GPS网质量的影响因素:1.GPS基线向量的质量;2.常规地面观测值的质量;3.起算数据的精度、数量和分布;4.GPS网的结构;5.数据处理方法的完备性。

GPS控制网的布设原则及优化设计探讨【摘要】GPS控制网的优化设计是实施控制测量的基础性工作，它能保证控制网的精确性、可行性、经济性。

本文总结了GPS控制网的特点以及GPS控制网布设应坚持的原则，同时提出了GPS控制网优化设计的一些措施。

【关键词】GPS控制网；布设原则；优化设计；可靠性；精度1．引言GPS控制网的优化设计是实施控制测量的基础性工作，它能保证控制网的精确性，可行性，经济性。

与传统控制测量方法相比，GPS技术具有点位精度高、观测时间短、操作简便、可全球全天候作业等优点，但并不等于GPS控制网就无需像传统控制测量方法那样进行控制网的优化设计。

由于GPS网的精度与网的几何图形结构无关，且与观测权相关甚小，而影响精度的主要因素是网中各点发出基线的数目及基线的权阵，所以，我们提出GPS控制网优化设计的概念。

2．GPS控制网的特点常规测量中对控制网的网形设计是一项非常重要的工作，而在GPS网形设计时,因GPS同步观测不要求通视,对测站点间相互的边角也没有过高的限定,所以其图形设计具有较大的灵活性。

根据不同的用途,GPS网的图形布设通常有: 点连式、边连式、网连式、边点混连式四种基本方式。

选择什么样的网,要全方位的权衡，主要取决于工程所要求的精度、野外条件、作业工期及工作效率等因素。

GPS控制网在图形设计时需要考虑以下问题:（1）GPS控制点之间可以互相不通视，但我们考虑测量加密时，我们至少要保证控制点在一个方向上可以通视，而且周围仰角十五度内不应该有障碍物，以免阻挡或吸收信号。

（2）在做GPS控制网时，我们要避免自由基线的存在，因为自由基线不具备构成闭合图形，不具备发现粗差的能力，我们要保证有一定量的多余观测数，保证一定量独立设站数或复线基线数，提高网的精确性和可靠性。

（3）要控制闭和环和附和导线条数不宜过多。

两条基线夹角不易过小，以确保检核条件，提高网的可靠性。

3．GPS控制网的布设原则我们在 GPS控制网布设时应考虑以下的问题：（1）尽量减少尺度误差。

第七章GPS基线向量网平差GPS基线解算就是利用GPS观测值，通过数据处理，得到测站的坐标或测站间的基线向量值。

在布设GPS网时，首先需对构成GPS网的基线进行观测，并利用所采集到的GPS数据进行数据处理，通过基线解算，获得具有同步观测数据的测站间的基线向量。

为了确定GPS 网中各个点在某一特定坐标系统下的绝对坐标，需要提供位置基准、方位基准和尺度基准，而一条GPS基线向量只含有在WGS-84下的水平方位、垂直方位和尺度信息，通过多条GPS 基线向量可以提供网的方位基准和尺度基准，由于GPS基线向量中不含有确定网中各点绝对坐标的位置基准信息，因此，仅凭GPS基线向量所提供的基准信息，是无法确定出网中各点的绝对坐标的。

而我们布设GPS网的主要目的是确定网中各个点在某一特定局部坐标系下的坐标，这就需要从外部引入位置基准，这个外部基准通常是通过一个以上的起算点来提供的。

网平差时可利用所引入的起算数据来计算出网中各点的坐标。

当然，GPS基线向量网的平差，除了可以解求出待定点的坐标以外，还可以发现和剔除GPS基线向量观测值和地面观测中的粗差，消除由于各种类型的误差而引起的矛盾，并评定观测成果的精度。

第1节G PS网平差的分类GPS网平差的类型有多种，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。

一、三维平差和二维平差1. 三维平差所谓三维平差是指平差在三维空间坐标系中进行，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坐标系下进行。

2. 二维平差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。

二维平差一般适合于小围GPS网的平差。

二、无约束平差、约束平差和联合平差1. 无约束平差GPS网的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。

河道GPS平面控制网布设探讨在河道测量中控制网的建立最为关键，网型的建立是否合理直接影响着测量的效率，同时对精度也产生直接的影响，本文简述GPS控制网的网型原理，以及几个布网方法的优点，为实际应用提供参考。

标签：GPS 网型级控制网1引言河道测量对河道的开发整治提供了数据的支持，为发展水利效益和河道建设提供更好的帮助，同时河道整治，库区清理等工程项目也需要测量数据的支持，为更好服务河道工作，为测量工作的开展，布设控制网是河道测量的首要任务。

2 GPS工作原理全球定位系统（英语：Global Positioning System，通常简称GPS），又称全球卫星定位系统，是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。

它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。

GPS具有全天候的优点，在误差和精度上都能满足很很高的要求。

3河道GPS控制网网型设计3.1GPS在应用中网型分析在GPS静态控制网测量中，有两种主要方式边：点连式、边连式和网连式，具体见下图：这几种方式都各有特点：a点连式是最简单的方式，在作业中效率高，作业速度快，但是也有不足处，即共同点唯一，没有其他共同点可以参考，在简单的测量应用上还可以使用，在控制点数量达到一定量的时候就很难保证精度，因此这种网型在实际应用中用得非常较少，实际上在一些大型的静态解算软件解算大数据中都直接把这个构网方式定为不通过。

b 边连式：这个方式是布设控制网的传统方式，布设的网型稳定，易于平差，同时在作业过程的也有一定的效率。

但是这种网型对误差累积不能有效剔除，也不是最优秀的布网方式。

c 网连式：这种布网方式最好，精度最高，但是在实际用中会使作业效率低下。

同时在实际的应用中也很难达到全部的实用。

3.2河道GPS控制网的特点河道不同于普通地形，具有夹长，弯曲等复杂性，相对于长度来说河流宽度几乎是长度的几十或是几百份之一，同时河道不像大地广阔的控制网，可用的控制点非常少，而且河道地形都是山林为主，交通极为不利。

第七章GPS网及其建立GPS静态测量的特点：1、测量精度高2、选点灵活，无需造标，布网成本低3、可全天候作业4、观测时间短，作业效率高5、观测、处理自动化6、可获得三维坐标GPS测量的局限性：1、要求对空通视2、短距离测量精度受限GPS网：GPS网是采用GPS定位技术建立的测量控制网，由GPS点和基线向量所构成。

建立GPS网的目的：为了确定网中各点在指定坐标参考系下的坐标，消除几何上的不一致性。

GPS网施测的基本外业观测单元是一个由多台GPS接收机进行同步观测的时段，GPS网由多台接收机进行多个时段的同步观测来逐步形成。

GPS网建立的过程分为：设计准备、施工作业和数据处理。

设计准备主要进行项目规划、方案设计、施工设计、测绘资料收集、选点埋石、仪器检测；测量实施包括实地了解测区情况、卫星状况预报、确定作业方案、外业观测、数据传输备份、基线解算及其质量控制；数据处理包括网平差及其质量控制、技术总结、成果验收。

观测时段：从测站上开始接收卫星信号起至停止观测间的连续工作时间段，简称时段。

同步观测：两台或两台以上的GPS接收机同时对同一组卫星信号进行观测。

基线向量：利用进行同步观测的GPS接收机所采集的观测数据计算出接收机间的三维坐标差。

复测基线：在某两个测站间，由多个时段的同步观测数据所获得的多个基线向量解结果。

复测基线的长度较差：两条复测基线的分量较差的平方和。

闭合环：由多条基线向量首位相连所构成的闭合图形。

环闭合差：组成闭合环的基线向量按同一个方向的矢量和。

分为分量闭合差和全长闭合差。

分量闭合差：组成闭合环的基线向量按同一个方向的矢量的各个分量的和。

全长闭合差：分量闭合差的平方和开方。

同步观测环：三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。

同步环闭合差可以从某一侧面反映GPS测量的质量，许多误差无法在同步环闭合差中得到反映。

独立基线向量：若一组基线向量的任何一条基线向量皆无法用该组中其他基线向量组合来表示，则该组基线向量就是一组独立的基线向量。