D级GPS控制测量技术要求

D级GPS空制测量技术要求

1、D级GPS空制网的网型设计

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空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：

级别 闭合环或附合路线

边数 相邻点间平均距离

D级 < 10条 5km

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空制网选点埋石

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空 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/T18314-2009《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勺小洞作为GPS 观测的对中点。在标志面刻绘“ D级GPS^ 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，禾U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：

级 别 接收机类型 观测量 同步观测接

收机数 标称精度

D级 单频或双频 载波相位 > 2 <(10mm+8 10-6

x d)

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:

项百’级别 D级

卫星截止高度角（°） > 15

冋时观测有效卫星数 > 4

有效观测卫星总数 > 4

平均重复设站数 > 1.6

时段长度（mi n） > 60

米样间隔 （s） 15

时段中任一卫星有效观测时间（mi n） > 15

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空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

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：

(T 二士 ..a2 (b*d)2

式中： (T —标准差(基线向量的弦长中误差 mr)

a —固定误差=5mm

b —比例误差系数=1ppm

d —相邻点间距离(km)

② 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 x 10一6)

限差类型 D级

坐标向量相对闭合差 6

环线全长相对闭合差 10

④ 独立闭合环或闭合路线坐标闭合差应满足:

WxC 3 ■ n (T ^Vy^ 3 . n (T

WZ 3 n (T

Ws^ 3 3 n (T

式中：n为闭合环边数；

(T —相应级别规定的精度(按实际平均边长计算)。

j O O O

Ws= Wx Wy Wz

⑤ 复测基线的长度较差ds,两两比较应满足：

ds<2 2(T

(T —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-8係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：

'△ x < 3 (T

V^A y < 3 (T

'△ z < 3(T

式中：c —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/xW 2 c

dV

式中：c —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， 至上式满足。