陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院123

1、陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 城市GPS 控制網(wǎng)施測(cè) 技 書(shū) 設(shè) 計(jì) 書(shū) 班 級(jí)：測(cè)量3102班組 別：第3大組第7小組組 員：胡蒲剛 張俊龍 張宏偉 王肖川 張沖 秦麗珍指導(dǎo)老師：田倩 城市GPS控制網(wǎng)施測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū) 為了滿足陜鐵院工程測(cè)量技術(shù)專業(yè)的校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)教學(xué)，陜鐵院測(cè)繪工程系承擔(dān)站北路及周邊范圍E級(jí)GPS控制網(wǎng)測(cè)量任務(wù)，測(cè)量日期定于 年 月 ，為使該任務(wù)順利實(shí)施，特制訂本技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)。一 測(cè)區(qū)及任務(wù)概況： 本測(cè)區(qū)位于渭南市臨渭區(qū)站北路附近，地勢(shì)南高背地，地形以平原和臺(tái)原為主，測(cè)區(qū)總長(zhǎng)大約2788。09m，施測(cè)范圍呈不規(guī)則形狀，測(cè)區(qū)地處北緯34°4634°49，東經(jīng)109&

2、#176;49109° 51。 鐵路以北是海拔400米以下的渭河平原，以南是秦嶺北麓黃土苔原。氣候?qū)倥瘻貛В杲邓?74mm，無(wú)霜期216天。周圍有數(shù)條鐵路干線和高速公路，交通甚為便利 該GPS網(wǎng)點(diǎn)埋石已有老師先期完成，全網(wǎng)待求點(diǎn)2，聯(lián)測(cè)已知點(diǎn)2個(gè)，控制網(wǎng)如圖所示：、“基地”位于測(cè)區(qū)南部，標(biāo)石完好。、“油庫(kù)”位于西同高速旁邊，標(biāo)石完好。二、技術(shù)依據(jù)及精度指標(biāo)；（一）技術(shù)依據(jù)（1）GBT183142009 全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范（2）CJJ/T732010 衛(wèi)星定位城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范（3）本技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)（二）精度指標(biāo)（1）相鄰點(diǎn)間弦長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)符合下列要求：=（a²+（

3、bd）²）式中GPS基線向量的弦長(zhǎng)中誤差，aGPS接收機(jī)標(biāo)稱精度中的固定誤差，bGPS接收機(jī)標(biāo)稱精度中的比例誤差系數(shù)，1×10-6；dGPS衛(wèi)星定位網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間的距離，。（2）該GPS網(wǎng)為城市E級(jí)平面控制網(wǎng)，精度應(yīng)符合下列要求： m=3+0.5ppm·S （S為兩點(diǎn)間距離，以m為單位）三、觀測(cè)綱要； 本測(cè)區(qū)E級(jí)GPS網(wǎng)測(cè)量接收機(jī)選用：華測(cè)X90雙拼接收機(jī)（標(biāo)稱精度為3mm0.5ppm）。GPS網(wǎng)測(cè)量觀測(cè)方法采用靜態(tài)測(cè)量。（1）觀測(cè)的基本技術(shù)要求：衛(wèi)星截至高度角15°；同時(shí)觀測(cè)有效衛(wèi)星數(shù)4觀測(cè)時(shí)段數(shù)1.6時(shí)段長(zhǎng)度60min數(shù)據(jù)采樣間隔1030s時(shí)段中任一衛(wèi)

4、星有效觀測(cè)時(shí)間15min（2）GPS觀測(cè)所選的有效觀測(cè)衛(wèi)星與測(cè)站組成的幾何圖形應(yīng)盡可能堅(jiān)強(qiáng)，其圖形強(qiáng)度因子PDOP6（3）每個(gè)時(shí)段觀測(cè)前后各量取一次天線高，兩次丈量值之差應(yīng)不大于3mm，并取平均值作為最后的天線高。（4）在實(shí)際布網(wǎng)時(shí)遵循以下原則：GPS網(wǎng)一般應(yīng)采用獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形，如三角形、多邊形或附合線路，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。GPS網(wǎng)作為測(cè)量控制網(wǎng)，其相鄰點(diǎn)檢基線向量的精度，應(yīng)分布均勻。GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量與原有地面控制點(diǎn)相結(jié)合。重合點(diǎn)一般不少于3個(gè)（不足時(shí)應(yīng)聯(lián)測(cè)），且在網(wǎng)中分布均勻，以可靠地確定GPS網(wǎng)與地面之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。為了便于GPS的測(cè)量觀測(cè)和水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)，減少多路徑影響，

5、GPS網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在視野開(kāi)闊和交通便利的地方。（4）GPS網(wǎng)作業(yè)基本技術(shù)規(guī)定級(jí)別 項(xiàng)目ABCDE衛(wèi)星高度角（1°）1015151515有效觀測(cè)衛(wèi)星總數(shù)129643時(shí)段中任一顆衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)間30min30min20min15min15min觀測(cè)時(shí)段數(shù)86222時(shí)段長(zhǎng)據(jù)采樣間隔15161560156015601560PDOP值4681010（5）作業(yè)原則與要求GPS外業(yè)工作一方面，要有較多的多余觀測(cè)，以提高觀測(cè)成果的精度和可靠性，另一方面，還要考慮各待測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位精度的均勻分布性和各觀測(cè)時(shí)段的獨(dú)立性。因此，GPS外業(yè)工作的原則是： GPS網(wǎng)中各待測(cè)點(diǎn)的設(shè)站次數(shù)應(yīng)

6、相同； 優(yōu)先測(cè)量點(diǎn)間距離較進(jìn)的點(diǎn)，同時(shí)沿最短距離遷站； 應(yīng)先聯(lián)測(cè)相距較遠(yuǎn)的高等級(jí)已知點(diǎn)； GPS網(wǎng)中待測(cè)點(diǎn)每次重復(fù)設(shè)站都使用不同的接收機(jī)。確定觀測(cè)時(shí)段時(shí)，需要分析最新的星歷預(yù)報(bào)并與實(shí)地結(jié)合的原理選定，選擇合適的PDOP值以保證觀測(cè)精度，確保工作順利進(jìn)行，減少作業(yè)返工量。（6）GPS觀測(cè)及數(shù)據(jù)記錄通常來(lái)說(shuō)，在外業(yè)觀測(cè)工作中，儀器操作人員應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 當(dāng)確認(rèn)各項(xiàng)連接完全無(wú)誤后，方可啟動(dòng)接收機(jī)。 接收機(jī)在開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)后，應(yīng)注意查看有關(guān)觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)量及其變化。 一個(gè)時(shí)段觀測(cè)過(guò)程中，不允許進(jìn)行以下操作：關(guān)閉又重啟；進(jìn)行自測(cè)試（發(fā)現(xiàn)故障除外）；改變衛(wèi)星高度角；改變天線位置；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；按動(dòng)關(guān)閉文件

7、和刪除文件等功能鍵。 在觀過(guò)程中要特別注意供電情況，除在出測(cè)前認(rèn)真檢查電池容量是否充足外，作業(yè)中觀測(cè)人員不要遠(yuǎn)離接收機(jī)，聽(tīng)到儀器的低電壓報(bào)警要及時(shí)予以處理，否則可能會(huì)造成儀器內(nèi)部數(shù)據(jù)的破壞或丟失。對(duì)觀測(cè)時(shí)段較長(zhǎng)的觀測(cè)工作，建議盡量采用太陽(yáng)能電池板或汽車電瓶進(jìn)行供電。 儀器高一定要按規(guī)定始、末各測(cè)量一次，并及時(shí)輸入儀器及記錄測(cè)量手簿之中。 觀測(cè)站的全部預(yù)訂作業(yè)項(xiàng)目，經(jīng)檢查均已按規(guī)定完成，且記錄與資料完整無(wú)誤后方可遷站。四、數(shù)據(jù)處理方案1、數(shù)據(jù)預(yù)處理為了獲得GPS觀測(cè)基線向量并對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)行質(zhì)量檢核，首先要進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)的預(yù)處理，根據(jù)預(yù)處理結(jié)果對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行分析并做出評(píng)價(jià)，以確保觀測(cè)成果和定

8、位結(jié)果的預(yù)期精度。GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理分基線向量解算和網(wǎng)平差兩個(gè)階段。各階段數(shù)據(jù)處理軟件均采用隨機(jī)所帶軟件。 處理的主要內(nèi)容有：GPS衛(wèi)星軌道方程的標(biāo)準(zhǔn)化、時(shí)鐘多項(xiàng)式的擬合和標(biāo)準(zhǔn)化。2、基線解算及GPS網(wǎng)平差基線解算基線數(shù)據(jù)解算采用隨機(jī)數(shù)據(jù)包c(diǎn)ompass或LGO6.0軟件求解，基線解算采用消電離層的雙差浮點(diǎn)解或加電離層改正的雙差整數(shù)解（固定解），其主要技術(shù)參數(shù)如下：衛(wèi)星截止高度角15°電離層模型為：Standara模型。對(duì)流層模型為Hopfiled或Computer模型。星歷為廣播星歷或精密星歷。采用L1頻率或L1L2兩個(gè)頻率。（2）GPS 網(wǎng)平差GPS網(wǎng)的平差計(jì)算應(yīng)用LGO6.0軟件

9、在WGS-84空間直角坐標(biāo)系下，進(jìn)行三維無(wú)約束平差，以檢查本次GPS網(wǎng)的內(nèi)符合精度。同時(shí)為將WGS-84坐標(biāo)系下的GPS基線觀測(cè)值投影到高斯平面上，并轉(zhuǎn)換到1980西安坐標(biāo)系或1954北京坐標(biāo)系中（或地方獨(dú)立坐標(biāo)），采用LGO6.0軟件進(jìn)行二維約束平差。五、相關(guān)資料、資源及相關(guān)設(shè)備1、教材“GPS定位測(cè)量的設(shè)計(jì)與實(shí)施”2、華測(cè)X90雙頻接收器3、小鋼尺4、木樁、釘子、釘錘5、測(cè)區(qū)原有大比例尺地形圖6、測(cè)區(qū)已有資料成果情況相關(guān)資源:1、 多媒體課件“GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施”“GPS控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理”部分2、 GPS控制測(cè)量教材“GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施” “GPS控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理”部分3、 GPS測(cè)量工作步驟說(shuō)明書(shū)4、 任務(wù)單15、 引導(dǎo)文1.1 1.2六、 任務(wù)實(shí)施說(shuō)明1、學(xué)生分組，第七小組8人。2、商量確定組織調(diào)度方案。3、以小組為為單位接受任務(wù)并進(jìn)行分析。4、資料學(xué)習(xí)。5、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。6、小組現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，進(jìn)行選點(diǎn)和數(shù)據(jù)采集。7、搜集和學(xué)習(xí)資料，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、基線解算和網(wǎng)平差。8、小組合作，制作PPt，進(jìn)行綜合匯報(bào)