測繪知識規(guī)范及限差整理版

測繪規(guī)范及限差《工程測量規(guī)范》（GB50026─93）發(fā)布與實(shí)行時(shí)間：1993-03-26發(fā)布，1993-08-01實(shí)行，合用范圍：城鄉(xiāng)、工礦公司、交通運(yùn)送和能源等工程建設(shè)的勘察、設(shè)計(jì)、施工以及生產(chǎn)（運(yùn)營）階段的通用性測繪工作。內(nèi)容：控制測量、采用非攝影測量方法的1：500～1：5000比例尺測圖、線路測量、繪圖與復(fù)制、施工測量、竣工總圖編繪與實(shí)測和變形測量?！端姽こ淌┕y量規(guī)范》（SL52─93）發(fā)布與實(shí)行時(shí)間：1993-06-25發(fā)布，1993-12-01實(shí)行合用范圍：水利水電工程施工階段的測量工作。內(nèi)容：控制測量、放樣的準(zhǔn)備與方法、開挖工程測量、立模與填筑放樣、金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備安裝測量、地下洞室測量、輔助工程測量、施工場地地形測量、疏浚及渠堤施工測量、竣工測量、施工期間的外部變形監(jiān)測。《建筑變形測量規(guī)程》（JGJ/T8－97）發(fā)布與實(shí)行時(shí)間：1998年6月1日施行合用范圍：工業(yè)與民用建筑物（涉及構(gòu)筑物）的地基基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)及其場地的各種沉降（涉及上升）測量和位移測量。《城市測量規(guī)范》（CJJ8－99）發(fā)布與實(shí)行時(shí)間：1999-02-10發(fā)布，1999-07-01施行合用范圍：城市規(guī)劃、城市地籍管理和城市各項(xiàng)建設(shè)工程的勘測、設(shè)計(jì)、竣工以及城市管理的通用性測繪工作。《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》（CJJ73－97）發(fā)布與實(shí)行時(shí)間：1997-04-25發(fā)布，1997-10-01施行合用范圍：城市各等級控制網(wǎng)測量，城市地籍控制網(wǎng)測量和工程控制網(wǎng)測量。當(dāng)進(jìn)行城市地形形變監(jiān)測控制網(wǎng)測量時(shí)，可參照本規(guī)范執(zhí)行?！端姽こ淌┕y量規(guī)范》（SL52─93）表1光電測距附合(閉合)導(dǎo)線技術(shù)規(guī)定等級附合(閉合)導(dǎo)線總長(km)平均邊長(m)測角中誤差(〞)測距中誤差(mm)全長相對閉合差方位角閉合差(〞)測距規(guī)定測距儀等級測回?cái)?shù)三3.23.55.04006008001.85521:550001:600001:70000±3.6√n221222四1.83.03.53005007002.57551:350001:450001:50000±5√n322222五2.02.43.02003005005101071:180001:202301:25000±10√n3~43~43222注：表中所列的技術(shù)規(guī)定,符合最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差不大于10mm(三、四等)和20mm(五等)當(dāng)導(dǎo)線網(wǎng)作為首級控制時(shí),應(yīng)布設(shè)成環(huán)形結(jié)點(diǎn)網(wǎng),各導(dǎo)線環(huán)的長度不應(yīng)大于表1中規(guī)定總長的0.7倍。加密導(dǎo)線，宜以直伸形狀布設(shè)，附合于首級網(wǎng)點(diǎn)上。各導(dǎo)線點(diǎn)相鄰邊長不宜相差過大。表2水平角方向觀測法技術(shù)規(guī)定等級經(jīng)緯儀型號光學(xué)測微器兩次重合讀數(shù)差（〞）兩次照準(zhǔn)讀數(shù)差（〞）半測回歸零差（〞）一測回中2c較差（〞）同方向值各測回互差（〞）二、三、四DJ114696DJ2368139五DJ2368139DJ6─1218─24注：當(dāng)觀測方向的垂直角大于±3o時(shí)，按相鄰測回同方向進(jìn)行比較，其差值仍應(yīng)符合上表規(guī)定。一、水平角觀測誤差超限時(shí)，應(yīng)在原位置上進(jìn)行重測，并符合下列規(guī)定：上半測回歸零差或零方向2c超限，該測回應(yīng)立即重測，但不計(jì)重測測回?cái)?shù)。同測回2c較差或各測回同一方向值較差超限，可重測超限方向（應(yīng)聯(lián)測原零方向）。一測回中，重測方向數(shù)，超過測戰(zhàn)方向總數(shù)的1/3時(shí)，該測回應(yīng)重測。因測錯(cuò)方向、讀錯(cuò)、記錯(cuò)、氣泡中心位置偏移超過一格或個(gè)別方向臨時(shí)被擋，均可隨時(shí)進(jìn)行重測。二、觀測手簿的記錄、檢查和觀測數(shù)據(jù)的劃改，應(yīng)遵守下列規(guī)定：（1）、水平角觀測的秒值讀、記錯(cuò)誤，應(yīng)重新觀測，度分讀、記錯(cuò)誤可在現(xiàn)場更正。但同一方向盤左、盤右不得同時(shí)更改相關(guān)數(shù)字。（2）、天頂距觀測中，分的讀數(shù)在各測回中不得連環(huán)更改。（3）、距離測量中，每測回開始要讀、記完整的數(shù)字，以后可讀、記尾數(shù)。厘米以下數(shù)字不得劃改。米和厘米部分的讀、記錯(cuò)誤，在同一距離的往返測量中，只能劃改一次。三、水平角觀測結(jié)束后，其測角中誤差按下列公式計(jì)算：導(dǎo)線（網(wǎng)）測角中誤差的計(jì)算方法分兩種情況：（1）、按左、右角閉合差計(jì)算：(1-1)(2)、按導(dǎo)線方位角閉合差計(jì)算：（1-2）其中：--------左、右角之和360o與之差-------附合導(dǎo)線（或閉合導(dǎo)線）的方向角閉合差；n---------三角形個(gè)數(shù)或計(jì)算的測站數(shù)N--------附合導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線環(huán)的個(gè)數(shù)。表3內(nèi)業(yè)計(jì)算數(shù)字取位規(guī)定等級觀測方向值（〞）改正數(shù)邊長坐標(biāo)值（mm）方位角值（〞）方向（〞）長度（mm）二0.010.010.10.10.01三～四0.10.11.01.00.1五111.01.01.0表4等級水準(zhǔn)測量的技術(shù)規(guī)定等級二三四五（㎜）≤±1±3±5±10（㎜）≤±2±6±10±20儀器型號DS05，DS1DS1，DS3DS3DS3水準(zhǔn)尺因瓦因瓦、雙面雙面雙面、單面觀測方法光學(xué)測微法光學(xué)測微法中絲讀數(shù)法中絲讀數(shù)法中絲讀數(shù)法觀測順序奇數(shù)站：后前前后偶數(shù)站：前后后前后前前后后后前前—觀測次數(shù)與已知點(diǎn)聯(lián)測往返往返往返往返環(huán)線或附合往返往返往往往返較差、環(huán)線或附合線路閉合差（㎜）平丘地±4±12±20±30山地—±3±5±10注：n為水準(zhǔn)路線單程測站數(shù)，每公里多于16站，按山地計(jì)算閉合差限差；為每Km高程測量高差中數(shù)的偶爾中誤差，為每Km高程測量高差中數(shù)的全中誤差。表5等級水準(zhǔn)測量測站的技術(shù)規(guī)定等級二三四五儀器型號DS05DS1DS1DS3DS3DS3視線長度(m)≤60≤50≤100≤75≤80≤100前后視距差(m)≤1.0≤2.0≤3.0大體相等前后視距差累積差(m)≤3.0≤5.0≤10.0—視線離地面最低高度(m)下絲≥0.3三絲能讀數(shù)三絲能讀數(shù)—基輔分劃(黑紅面)讀數(shù)較差(mm)0.5光學(xué)測微法1.0中絲讀數(shù)法2.03.0—基輔分劃(黑紅面)讀數(shù)較差(mm)0.6光學(xué)測微法1.0中絲讀數(shù)法3.05.0—注:當(dāng)采用單面標(biāo)尺四等水準(zhǔn)測量時(shí),變動儀器高度兩次所測高差之差與黑紅面所測高差之差的規(guī)定相同。表6光電測距三角高程測量的技術(shù)規(guī)定等級經(jīng)緯儀型號最大邊長（m）天頂距觀測儀高丈量精度（mm）對向高差較差mm附、閉合差（〞）單向?qū)ο蚋酎c(diǎn)設(shè)站測回?cái)?shù)指標(biāo)較差〞測回差〞中絲三絲三DJ1DJ2－5003004299±1±50D±12四DJ23008005003299±2±70D±20五DJ21000－500211010±2-±30注：D為平距，以公里記?！豆こ虦y量規(guī)范》（GB50026─93）（1993-03-26發(fā)布，1993-08-01實(shí)行）表7導(dǎo)線測量的重要技術(shù)規(guī)定等級導(dǎo)線長度(Km)平均邊長(Km)測距中誤差(mm)測角中誤差(″)測距相對中誤差測回?cái)?shù)方位角閉合差（″）相對閉合差DJ1DJ2DJ6三等143≤±20≤±1.8≤1/150000610－3.6≤1/55000四等91.5≤±18≤±2.5≤1/8000046－5≤1/35000一級40.5≤±15≤±5≤1/30000－2410≤1/15000二級2.40.25≤±15≤±8≤1/14000－1316≤1/10000三級1.20.1≤±15≤±12≤1/7000－1224≤1/5000注：1表中n為測站數(shù)；測區(qū)測圖的最大比例尺為1：1000時(shí)，一、二、三級導(dǎo)線的平均邊長及總長可適當(dāng)放長，但最大長度不應(yīng)大于表中規(guī)定的2倍。導(dǎo)線平均邊長較短時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)線邊數(shù)，但不得超過表5－1相應(yīng)等級導(dǎo)線長度和平均邊長算得的邊數(shù)；當(dāng)導(dǎo)線長度小于表5－1規(guī)定長度的1/3時(shí)，導(dǎo)線全長的絕對閉合差不應(yīng)大于13cm。導(dǎo)線宜布設(shè)成直伸形狀，相鄰邊長不宜相差過大。當(dāng)附合導(dǎo)線長度超過規(guī)定期，應(yīng)布設(shè)成結(jié)點(diǎn)網(wǎng)形。結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)與高級點(diǎn)之間的導(dǎo)線長度，不應(yīng)大于表5－1中規(guī)定長度的0.7倍。當(dāng)導(dǎo)線網(wǎng)用作首級控制時(shí)，應(yīng)布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)不同環(huán)節(jié)上的點(diǎn)不宜相距過近。表8水平角方向觀測法技術(shù)規(guī)定等級經(jīng)緯儀型號光學(xué)測微器兩次重合讀數(shù)差（〞）半測回歸零差（〞）一測回中2c較差（〞）同方向值各測回互差（〞）四等及以上DJ11696DJ238139一級及以下DJ2－12189DJ6─18─24注：當(dāng)觀測方向的垂直角大于±3o時(shí)，該方向2倍照準(zhǔn)差的變動范圍，可按相鄰測回同方向進(jìn)行比較。表9內(nèi)業(yè)計(jì)算中數(shù)字取值精度的規(guī)定等級觀測方向值及各項(xiàng)修正數(shù)（〞）邊長觀測值及各項(xiàng)修正數(shù)（m）函數(shù)位數(shù)邊長與坐標(biāo)（m）方位角值（〞）二等0.010.000180.0010.01三、四等0.10.00170.0010.1一級及以下10.00170.0011表10水準(zhǔn)測量的重要技術(shù)規(guī)定等級二等三等四等五等路線長度（Km）－≤50≤16－（㎜）261015儀器型號DS1DS1DS3DS3DS3視線長度（m）5010075100100前后視較差（m）135大體相等前后視累積差（m）3610－視線離地面高度（m）0.50.30.2－基輔分劃或黑紅面讀數(shù)較差（mm）0.51.02.03.0－基輔分劃或黑紅面所測高差較差（mm）0.71.53.05.0—水準(zhǔn)尺因瓦因瓦、雙面雙面單面觀測次數(shù)與已知點(diǎn)聯(lián)測往返往返往返往返環(huán)線或附合往返往返往往往返較差、環(huán)線或附合線路閉合差（㎜）平丘地±4±12±20±30山地—±4±6－注：n為水準(zhǔn)路線單程測站數(shù)，每公里多于16站，按山地計(jì)算閉合差限差,為每Km高程測量高差中數(shù)的全中誤差。二等水準(zhǔn)視線長度小于20m時(shí)，其視線高度不應(yīng)低于0.3m表12電磁波測距三角高程測量的技術(shù)規(guī)定等級儀器測回?cái)?shù)指標(biāo)差較差（〞）測回差（〞）對向高差較差（mm）附、閉合差（〞）中絲法三絲法四等DJ23－≤7≤74020五等DJ221≤10≤106030注：D為平距，以公里記。地形測量：表13測圖比例尺的選用比例尺用途1:5000可行性研究、總體規(guī)劃、廠址選擇、初步設(shè)計(jì)等1:2023可行性研究、初步設(shè)計(jì)、礦山總圖管理、城鄉(xiāng)具體規(guī)劃1:10001:500初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)；城鄉(xiāng)、工礦總圖管理；竣工驗(yàn)收及工業(yè)普查等。注：對于精度規(guī)定較低的專用地形圖，可按小一級比例尺地形圖的規(guī)定進(jìn)行測繪或運(yùn)用小一級比例尺地形圖放大成圖。地形類別劃分，應(yīng)根據(jù)地面傾角（a）大小擬定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：平坦地：a<3˙丘陵地：3˙≤a<10˙山地：10˙≤a<25˙高山地：a≥25˙表14-1一般地區(qū)解析圖根點(diǎn)的個(gè)數(shù)測圖比例尺圖幅尺寸（cm）解析控制點(diǎn)（個(gè)數(shù)）1:50050х5081:100050х50121:202350х50151:500040х4030表14-2地形圖的基本等高距（m）地形類別比例尺1：5001：10001：20231：5000平坦地0.50.512丘陵地0.5125山地1125高山地1225注：1、同一城市或測區(qū)的同一比例尺地形圖，宜采用一種基本等高距。此時(shí)不同地形類別的等高線插求點(diǎn)高程精度規(guī)定，可按相應(yīng)的地形類別應(yīng)采用的基本等高距分別推算；2、同一幅圖不得采用兩種基本等高距。表15圖根導(dǎo)線測量的重要技術(shù)規(guī)定導(dǎo)線長度（m）邊長DJ6測回?cái)?shù)測角中誤差（〞）方位角閉合差（〞）相對閉合差（〞）一般首級控制一般首級控制≤M≤1.5H130206040≤1/2023注：M為測圖比例尺的分母，H為測圖最大視距，n為測站數(shù)；隱蔽或施測困難地區(qū)導(dǎo)線相對閉合差可放寬，但不應(yīng)大于1/1000。表16圖根支導(dǎo)線（極坐標(biāo)）平均邊長及邊數(shù)測圖比例尺平均邊長（m）導(dǎo)線邊數(shù)極坐標(biāo)邊長（m）1:50010023001:100015025001:202325037001:500035041000表17圖根經(jīng)緯儀三角測量的重要技術(shù)規(guī)定邊長KmDJ6測回?cái)?shù)對向觀測高差較差（mm）附合、閉合差（m）≤0.51≤400S0.1注：S為邊長，n為邊數(shù)，為等高距（m）邊長大于400m時(shí)，應(yīng)考慮地球曲率和折光差的影響?！冻鞘袦y量規(guī)范》（CJJ8－99）（1999-7-01實(shí)行）表18-1光電測距導(dǎo)線的重要技術(shù)規(guī)定等級閉合環(huán)或附合導(dǎo)線長度(Km)平均邊長(m)測距中誤差(mm)測角中誤差(″)導(dǎo)線全長相對閉合差三等153000≤±18≤±1.5≤1/60000四等101600≤±18≤±2.5≤1/40000一級3.6300≤±15≤±5≤1/14000二級2.4200≤±15≤±8≤1/10000三級1.5120≤±15≤±12≤1/6000表18－2導(dǎo)線測量水平角觀測技術(shù)規(guī)定等級測角中誤差(″)測回?cái)?shù)方位角閉合差(″)DJ1DJ2DJ6三等≤±1.5812－≤±3四等≤±2.546－≤±5一級≤±5－24≤±10二級≤±8－13≤±16三級≤±12－12≤±24注：n為測站數(shù)表18－3水平角方向觀測法的各項(xiàng)限差（″）經(jīng)緯儀型號光學(xué)測微器兩次重合讀數(shù)差半測回歸零差一測回2c較差同方向各測回較差DJ11696DJ238139DJ6-18-24注：當(dāng)觀測方向的垂直角大于±3o時(shí)，該方向2倍照準(zhǔn)差的變動范圍，可按相鄰測回同方向進(jìn)行比較，手簿中注明。表18－4垂直角觀測的測回?cái)?shù)與限差平面等級項(xiàng)目二、三等四等，一、二級小三角一、二、三級導(dǎo)線DJ1DJ2DJ2DJ6DJ2DJ6測回中絲42412三絲212-1垂直角測回差″101515251525指標(biāo)差較差″表19水準(zhǔn)測量計(jì)算小數(shù)位的取位等級往(返)測距離總和(Km)往返測距離中數(shù)(Km)各測站高差(mm)往(返)測高差總和(mm)往(返)測高差中數(shù)(mm)高程(mm)二等0.010.10.010.010.10.1三等0.010.10.11.01.01.0四等0.010.10.11.01.01.0表20地形圖的基本等高距(m)基本等高距比例尺地形類別1:5001:10001:2023平地0.50.50.5、1丘陵地0.50.5、11山地0.5、112高山地11、22注：1、同一城市或測區(qū)的同一比例尺地形圖，宜采用一種基本等高距。此時(shí)不同地形類別的等高線插求點(diǎn)高程精度規(guī)定，可按相應(yīng)的地形類別應(yīng)采用的基本等高距分別推算；2、同一幅圖不得采用兩種基本等高距。表21-1圖根光電測距導(dǎo)線測量的技術(shù)規(guī)定比例尺附合導(dǎo)線長度（m）平均邊長（m）導(dǎo)線相對閉合差(″)測回?cái)?shù)DJ6方位角閉合差測距儀器類型方法與測回?cái)?shù)1：50090080≤1/40001≤±40（n為測站數(shù)）Ⅱ級單程觀測11：100018001501：20233000250表21-2圖根三角高程技術(shù)規(guī)定儀器測回垂直角、指標(biāo)差較差(″)對相觀測高差、單向兩次高差較差(m)多方向推算的高程較差(m)附、閉合差(m)DJ61≤25≤0.4S(Km)≤0.2等高距±40表22水準(zhǔn)測量的重要技術(shù)規(guī)定等級二等三等四等路線長度（Km）4004515（㎜）≤±1±3±5（㎜）≤±2≤±6≤±10觀測順序往測奇數(shù)站后前前后后－前－前－后DS1儀器因瓦標(biāo)尺可進(jìn)行單程雙轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測后前前后偶數(shù)站前后后前返測奇數(shù)站前后后前偶數(shù)站后前前后準(zhǔn)尺類型因瓦雙面因瓦雙面單面因瓦儀器型號DS1DS05DS1/DS05DS3DS3DS1視線長度（m）5060806580100前后視較差（m）135前后視累積差（m）3610視線離地面高度（m）下絲讀數(shù)≥0.3三絲能讀數(shù)三絲能讀數(shù)上下絲讀數(shù)平均值與中絲讀數(shù)差（mm）5mm刻劃標(biāo)尺1.5－－10mm刻劃標(biāo)尺3.0基輔分劃或黑紅面讀數(shù)較差（mm）0.4光學(xué)1.0中絲2.03.0基輔分劃或黑紅面所測高差較差（mm）0.6光學(xué)1.5中絲3.05.0單程雙轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測左右路線轉(zhuǎn)點(diǎn)差（mm）－1.5－4.0檢測間歇點(diǎn)高差的差（mm）1.03.05.0觀測次數(shù)與已知點(diǎn)聯(lián)測往返往返往返環(huán)線或附合往返往返往測段往返高差不符值mm≤±4≤±12≤±20測段左右高差不符值mm－≤±8≤±14往返較差、環(huán)線或附合線路閉合差（㎜）平丘地±4±12±15山地±15±25檢測已測測段高差之差mm≤±6≤±20≤±30注：1、為每Km高程測量高差中數(shù)的全中誤差，為每Km高程測量高差中數(shù)的偶爾中誤差，為測段、區(qū)段或路線長度，L為附合路線或環(huán)線長度，為檢測測段長度，均以公里記；2、山區(qū)指路線中最大高差超過400米的地區(qū)；3、水準(zhǔn)環(huán)線由不同等級水準(zhǔn)路線構(gòu)成時(shí)，閉合差的限差應(yīng)按各等級路線長度分別計(jì)算，然后取其平方根為限差；檢測已測測段高差之差的限差，對單程及往返檢測均合用；檢測長度小于1公里時(shí)，按1公里計(jì)算；4、當(dāng)成像清楚穩(wěn)定期，三、四等水準(zhǔn)觀測視線長度可以放長20%?！督ㄖ冃螠y量規(guī)程》（JGJ/T8－97）1998年6月1日施行表23建筑變形測量的等級及其精度規(guī)定變形測量等級沉降觀測位移觀測適用范圍觀測點(diǎn)測站高差中誤差（mm）觀測點(diǎn)坐標(biāo)中誤差（mm）特級≤0.05≤0.3特高精度規(guī)定的特種精密工程和重要科研項(xiàng)目變形觀測一級≤0.15≤1.0高精度規(guī)定的大型建筑物和科研項(xiàng)目變形觀測二級≤0.50≤3.0中檔精度規(guī)定的建筑物和科研項(xiàng)目變形觀測；重要建筑物主體傾斜觀測、場地滑坡觀測三級≤1.50≤10.0低精度規(guī)定的建筑物變形觀測；一般建筑物主體傾斜觀測、場地滑坡觀測注：1觀測點(diǎn)測站高差中誤差，系指幾何水準(zhǔn)測量測站高差中誤差或靜力水準(zhǔn)測量相鄰觀測點(diǎn)相對高差中誤差；觀測點(diǎn)坐標(biāo)中誤差，系指觀測點(diǎn)相對測站點(diǎn)（如工作基點(diǎn)等）的坐標(biāo)中誤差、坐標(biāo)差中誤差以及等價(jià)的觀測點(diǎn)相對基準(zhǔn)線的偏差值中誤差、建筑物（或構(gòu)件）相對底部定點(diǎn)的水平位移分量中誤差。表24水準(zhǔn)觀測的視線長度、前后視距差和視線高度（m）等級視線長度前后視距差前后視距累積差視線高度特級≤10≤0.3≤0.5≥0.5一級≤30≤0.7≤1.0≥0.3二級≤50≤2.0≤3.0≥0.2三級≤75≤5.0≤8.0三絲能讀數(shù)各等級水準(zhǔn)觀測的限差應(yīng)符合表25中的規(guī)定：使用的水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)標(biāo)尺，項(xiàng)目開始前應(yīng)進(jìn)行檢查，項(xiàng)目進(jìn)行中也應(yīng)定期檢查。檢查后應(yīng)符合下列規(guī)定：表25水準(zhǔn)觀測的限差（mm）等級基輔分劃（黑紅面）讀數(shù)之差基輔分劃（黑紅面）所測高差之差往返較差及附合或環(huán)線閉合差單程雙測站所測高差較差檢測已測測段高差之差特級0.150.2≤0.1≤0.07≤0.15一級0.30.5≤0.3≤0.2≤0.45二級0.50.7≤1.0≤0.7≤1.5三級光學(xué)測微法1.01.5≤3.0≤2.0≤4.5中絲讀數(shù)法2.03.0注：表中n為測站數(shù)。表26測邊控制網(wǎng)技術(shù)規(guī)定等級測距中誤差（mm）平均邊長（m）測距相對中誤差一級±1.02001：202300二級±3.03001：100000三級±10.05001：50000注：有下列情況之一時(shí)，不宜按本規(guī)定采用：1測距中誤差不同于表列規(guī)定期；2實(shí)際平均邊長與表列數(shù)值相差較大時(shí)。表27導(dǎo)線測量技術(shù)規(guī)定等級導(dǎo)線最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差（mm）導(dǎo)線長度（m）平均邊長（m）測邊中誤差（mm）測角中誤差（"）導(dǎo)線全長相對閉合差一級±1.4750C1150±0.6C2±1.01：100000二級±4.21000C1200±2.0C2±2.01：45000三級±14.01250C1250±6.0C2±5.01：17000注：1C1、C2為導(dǎo)線類別系數(shù)。對附合導(dǎo)線，C1＝C2＝1；對獨(dú)立單一導(dǎo)線，C1＝1.2，C2＝；對導(dǎo)線網(wǎng)，導(dǎo)線長度系指附合點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)或結(jié)點(diǎn)間的導(dǎo)線長度，取C1≤0.7、C2＝1；2有下列情況之一時(shí)，不宜按本規(guī)定采用：導(dǎo)線最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差不同于表列規(guī)定期；際平均邊長與導(dǎo)線長度對比表列規(guī)定數(shù)值相差較大時(shí)。《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》（CJJ73－97）1997-04-25發(fā)布，1997-10-01施行表28地球橢球和參考橢球的基本幾何參數(shù)項(xiàng)目地球橢球參考橢球坐標(biāo)系名參考名稱WGS-841980西安坐標(biāo)系1954北京坐標(biāo)系長半軸a(m)637813763781406378245短半軸b(m)6356752.31426356755.28826356863.0188扁率α1/298.1/298.2571/298.3第一偏心率平方0.130.590.966第二偏心率平方0.2270.470.683表29GPS網(wǎng)的重要技術(shù)規(guī)定等級平均距離（Km）a(mm)b(1×10-6)最弱邊相對中誤差二等9≤10≤21/120230三等5≤10≤51/80000四等2≤10≤101/45000一級1≤10≤101/20230二級<1≤15≤201/10000注：當(dāng)邊長小于200m時(shí)，邊長中誤差應(yīng)小于20mm。表30閉合環(huán)或附合線路邊數(shù)的規(guī)定等級二等三等四等一級二級閉合環(huán)或附合線路的邊數(shù)（條）≤6≤8≤10≤10≤10表31GPS測量各等級的作業(yè)的基本技術(shù)規(guī)定項(xiàng)目等級觀測方法二等三等四等一級二級衛(wèi)星高度角(o)靜態(tài)快速靜態(tài)≥15≥15≥15≥15≥15

有效觀測衛(wèi)星數(shù)靜態(tài)快速靜態(tài)≥4－≥4≥5≥4≥5≥4≥5≥4≥5平均反復(fù)設(shè)站數(shù)靜態(tài)快速靜態(tài)≥2－≥2≥2≥1.6≥1.6≥1.6≥1.6≥1.6≥1.6時(shí)段長度(min)靜態(tài)快速靜態(tài)≥90－≥60≥20≥45≥15≥45≥15≥45≥15數(shù)據(jù)采樣間隔(S)靜態(tài)快速靜態(tài)10～6010～6010～6010～6010～60注：當(dāng)采用雙頻機(jī)進(jìn)行快速靜態(tài)觀測時(shí)，時(shí)間長度可縮短為10min《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》（CJJ73-97）GPS測量各等級的點(diǎn)位幾何圖形強(qiáng)度因子PDOP值應(yīng)小于6。城市GPS測量可不觀測氣象要素，但應(yīng)記錄雨、晴、陰、云等天氣狀況。表32同步環(huán)坐標(biāo)分量及環(huán)線全長相對閉合差的規(guī)定（1×10－6）等級限差類型二等三等四等一級二級坐標(biāo)分量相對閉合差2.03.06.09.09.0環(huán)線全長相對閉合差3.05.010.015.015.0無論采用單基線模式或多基線模式解算基線，都應(yīng)在整個(gè)GPS網(wǎng)中選取一組完全的獨(dú)立基線構(gòu)成獨(dú)立環(huán)，各獨(dú)立環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差和全長閉合差應(yīng)符合下式的規(guī)定：式中；n--------獨(dú)立環(huán)中的邊數(shù)。復(fù)測基線的長度較差，不宜超過下式的規(guī)定：測繪知識測繪名詞(摘自國家測繪局)1、大地基準(zhǔn):是建立國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)和推算國家大地控制網(wǎng)中各點(diǎn)大地坐標(biāo)的基本依據(jù)，它涉及一組大地測量參數(shù)和一組起算數(shù)據(jù)，其中，大地測量參數(shù)重要涉及作為建立大地坐標(biāo)系依據(jù)的地球橢球的四個(gè)常數(shù)，即地球橢球赤道半徑啊，地心引力常數(shù)GM，帶球諧系數(shù)J2（由此導(dǎo)出橢球扁率f）和地球自轉(zhuǎn)角度w，以及用以擬定大地坐標(biāo)系統(tǒng)和大地控制網(wǎng)長度基準(zhǔn)的真空光速c；而一組起算數(shù)據(jù)是指國家大地控制網(wǎng)起算點(diǎn)（成為大地原點(diǎn)）的大地經(jīng)度、大地緯度、大地高程和至想鄰點(diǎn)方向的大地方位角。全國天文大地網(wǎng)共涉及三角點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)48433個(gè)，拉普拉斯點(diǎn)458個(gè)，長度起始邊467條，由此組成全國范圍的參考框架，是國家各部門和全國各行業(yè)進(jìn)行測繪工作的基礎(chǔ)2、大地水準(zhǔn)面

大地水準(zhǔn)面是由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規(guī)則的封閉曲面。它是重力等位面，即物體沿該面運(yùn)動時(shí)，重力不做功（如水在這個(gè)面上是不會流動的）。大地水準(zhǔn)面是描述地球形狀的一個(gè)重要物理參考面，也是海拔高程系統(tǒng)的起算面。大地水準(zhǔn)面的擬定是通過擬定它與參考橢球面的間距——大地水準(zhǔn)面差距（對于似大地水準(zhǔn)面而言，則稱為高程異常）來實(shí)現(xiàn)的。大地水準(zhǔn)面和海拔高程等參數(shù)和概念在客觀世界中無處不在，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用。

大地水準(zhǔn)面是大地測量基準(zhǔn)之一，擬定大地水準(zhǔn)面是國家基礎(chǔ)測繪中的一項(xiàng)重要工程。它將幾何大地測量與物理大地測量科學(xué)地結(jié)合起來，使人們在擬定空間幾何位置的同時(shí)，還能獲得海拔高度和地球引力場關(guān)系等重要信息。大地水準(zhǔn)面的形狀反映了地球內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu)、密度和分布等信息，對海洋學(xué)、地震學(xué)、地球物理學(xué)、地質(zhì)勘探、石油勘探等相關(guān)地球科學(xué)領(lǐng)域研究和應(yīng)用品有重要作用。3、高程基準(zhǔn)是推算國家統(tǒng)一高程控制網(wǎng)中所有水準(zhǔn)高程的起算依據(jù)，它涉及一個(gè)水準(zhǔn)基面和一個(gè)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn)。水準(zhǔn)基面，通常理論上采用大地水準(zhǔn)面，它是一個(gè)延伸到全球的靜止海水面，也是一個(gè)地球重力等位面，事實(shí)上擬定水準(zhǔn)基面則是取驗(yàn)潮站長期觀測結(jié)果計(jì)算出來的平均海面。中國以青島港驗(yàn)潮站的長期觀測資料推算出的黃海平均海面作為中國的水準(zhǔn)基面，即零高程面。中國水準(zhǔn)原點(diǎn)建立在青島驗(yàn)潮站附近，并構(gòu)成原點(diǎn)網(wǎng)。用精密水準(zhǔn)測量測定水準(zhǔn)原點(diǎn)相對于黃海平均海面的高差，即水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程，定為全國高程控制網(wǎng)的起算高程。國家第二期一等水準(zhǔn)網(wǎng)高程起算點(diǎn)為水準(zhǔn)原點(diǎn)。高程系統(tǒng)為“1985國家高程系統(tǒng)”，共有292條線路、19931個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，總長度為93341公里，形成了覆蓋全國的高程基礎(chǔ)控制網(wǎng)（臺灣資料暫缺）4、重力基準(zhǔn)是指絕對重力值已知的重力點(diǎn)，作為相對重力測量（兩點(diǎn)間重力差的重力測量）的起始點(diǎn)。世界公認(rèn)的起始重力點(diǎn)稱為國際重力基準(zhǔn)。各國進(jìn)行重力測量時(shí)都盡量與國際重力基準(zhǔn)相聯(lián)系，以檢查其重力測量的精度并保證測量成果的統(tǒng)一。國際通用的重力基準(zhǔn)有192023波茨坦重力測量基準(zhǔn)和1971年的國際重力基準(zhǔn)網(wǎng)（IGSN——71）。中國于1956~1957年建立了全國范圍的第一個(gè)國家重力基準(zhǔn)，稱為1957年國家重力基本網(wǎng)，該網(wǎng)由21個(gè)基本點(diǎn)和82個(gè)一等點(diǎn)組成。1985年，中國重新建立了國家重力基準(zhǔn)。它由6個(gè)基準(zhǔn)重力點(diǎn)，46個(gè)基本重力點(diǎn)和5個(gè)因點(diǎn)組成，稱為1985年國家重力基本網(wǎng)。國家1985重力基本網(wǎng)，由6個(gè)重力基準(zhǔn)點(diǎn)、46個(gè)重力基本點(diǎn)和5個(gè)引點(diǎn)組成。1999年開始重建工作（臺灣省資料暫缺）5、54國家坐標(biāo)系：建國初期，為了迅速開展我國的測繪事業(yè)，鑒于當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況，將我國一等鎖與原蘇聯(lián)遠(yuǎn)東一等鎖相連接，然后以連接處呼瑪、吉拉寧、東寧基線網(wǎng)擴(kuò)大邊端點(diǎn)的原蘇聯(lián)1942年普爾科沃坐標(biāo)系的坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)，平差我國東北及東部區(qū)一等鎖，這樣傳算過來的坐標(biāo)系就定名為1954年北京坐標(biāo)系。因此，P54可歸結(jié)為：

a．屬參心大地坐標(biāo)系；

b．采用克拉索夫斯基橢球的兩個(gè)幾何參數(shù)；

c.大地原點(diǎn)在原蘇聯(lián)的普爾科沃；

d．采用多點(diǎn)定位法進(jìn)行橢球定位；

e．高程基準(zhǔn)為1956年青島驗(yàn)潮站求出的黃海平均海水面；

f．高程異常以原蘇聯(lián)1955年大地水準(zhǔn)面重新平差結(jié)果為起算數(shù)據(jù)。按我國天文水準(zhǔn)路線推算而得。

自P54建立以來，在該坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行了許多地區(qū)的局部平差，其成果得到了廣泛的應(yīng)用。1954北京坐標(biāo)系參考橢球基本幾何參數(shù)長半軸a＝6378245m短半軸b＝6356863.0188m扁率α＝1/298.3第一偏心率平方＝0.966第二偏心率平方＝0.6836、80國家坐標(biāo)系：

采用國際地理聯(lián)合會（IGU）第十六屆大會推薦的橢球參數(shù)，大地坐標(biāo)原點(diǎn)在陜西省涇和縣永樂鎮(zhèn)的大地坐標(biāo)系，又稱西安坐標(biāo)系。C80是為了進(jìn)行全國天文大地網(wǎng)整體平差而建立的。根據(jù)橢球定位的基本原理，在建立C80坐標(biāo)系時(shí)有以下先決條件：

（1）大地原點(diǎn)在我國中部，具體地點(diǎn)是陜西省徑陽縣永樂鎮(zhèn)；

（2）C80坐標(biāo)系是參心坐標(biāo)系，橢球短軸Z軸平行于地球質(zhì)心指向地極原點(diǎn)方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文臺子午面；X軸在大地起始子午面內(nèi)與Z軸垂直指向經(jīng)度0方向；Y軸與Z、X軸成右手坐標(biāo)系；

（3）橢球參數(shù)采用IUG1975年大會推薦的參數(shù)

因而可得C80橢球兩個(gè)最常用的幾何參數(shù)為：

長半軸a＝6378140±5（m）短半軸b＝6356755.2882m扁率α＝1/298.257第一偏心率平方＝0.59第二偏心率平方＝0.47橢球定位時(shí)按我國范圍內(nèi)高程異常值平方和最小為原則求解參數(shù)。

（4）多點(diǎn)定位；

（5）大地高程以1956年青島驗(yàn)潮站求出的黃海平均水面為基準(zhǔn)。7、WGS-84大地坐標(biāo)系WGS-84大地坐標(biāo)系WGS－84（WorldGeodeticSystem，1984年）是美國國防部研制擬定的大地坐標(biāo)系，其坐標(biāo)系的幾何定義是：原點(diǎn)在地球質(zhì)心,z軸指向BIH1984．0定義的協(xié)議地球極(CTP）方向，X軸指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交點(diǎn)。Y軸與Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系（如圖所示）。WGs-84橢球及有關(guān)常數(shù)：

相應(yīng)于WGS-8大地坐標(biāo)系有一個(gè)WGS-84橢球，其常數(shù)采用IUGG第17屆大會大地測量常數(shù)的推薦值。下面給出WGS-84橢球兩個(gè)最常用的幾何常數(shù)：

長半軸：6378137±2（m）

短半軸b＝6356752.3142m扁率α＝1/298.第一偏心率平方＝0.13第二偏心率平方＝0.238、高斯-克呂格坐標(biāo)高斯-克呂格坐標(biāo)合用于高克呂格投影的一種坐標(biāo)系統(tǒng)。高斯-克呂格投影是按分帶方法各自進(jìn)行投影，故各帶坐標(biāo)成獨(dú)立系統(tǒng)。以中央經(jīng)線投影為縱軸(x),赤道投影為橫軸(y),兩軸交點(diǎn)即為各帶的坐標(biāo)原點(diǎn)?？v坐標(biāo)以赤道為零起算，赤道以北為正，以南為負(fù)。我國位于北半球，縱坐標(biāo)均為正值。橫坐標(biāo)如以中央經(jīng)線為零起算，中央經(jīng)線以東為正，以西為負(fù)，橫坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，使用不便，故規(guī)定將坐標(biāo)縱軸西移500公里當(dāng)作起始軸，凡是帶內(nèi)的橫坐標(biāo)值均加500公里。在地形圖上為了區(qū)別某一坐標(biāo)系統(tǒng)屬于哪一帶，在靠近圖廓西邊的第一條坐標(biāo)網(wǎng)縱線和東邊的第一條坐標(biāo)網(wǎng)縱線的坐標(biāo)值之前，需加注這一圖幅所在的帶號，例如，第一條縱線的橫坐標(biāo)值是6370公里，設(shè)該圖幅屬于第十四帶，則應(yīng)寫成146370。三角測量中大地點(diǎn)的坐標(biāo)亦應(yīng)加注帶號。

高斯一克呂格投影平面直角坐標(biāo)9、高斯投影分帶高斯投影分帶按一定經(jīng)差將地球橢球面劃提成若干投影帶,這是高斯投影中限制長度變形的最有效方法。分帶時(shí)既要控制長度變形使其不大于測圖誤差，又要使帶數(shù)不致過多以減少換帶計(jì)算工作，據(jù)此原則將地球橢球面沿子午線劃提成經(jīng)差相等的瓜瓣形地帶,以便分帶投影。通常按經(jīng)差6度或3度分為六度帶或三度帶。六度帶自0度子午線起每隔經(jīng)差6度自西向東分帶，帶號依次編為第1、2…60帶。三度帶是在六度帶的基礎(chǔ)上提成的，它的中央子午線與六度帶的中央子午線和分帶子午線重合，即自1.5度子午線起每隔經(jīng)差3度自西向東分帶，帶號依次編為三度帶第1、2…120帶。我國的經(jīng)度范圍西起73度東至135度，可提成六度帶十一帶或三度帶二十二帶。六度帶可用于中小比例尺（1：25000以下）測圖，三度帶可用于大比例尺（如1：10000）測圖。在某些特殊情況下，高斯投影也可采用寬帶或窄帶，如按經(jīng)差9度或1.5度分帶。分帶圖如下：10、全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，簡稱GPS）全球定位系統(tǒng)是美國布設(shè)的第二代衛(wèi)星無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。它是在地球上空布設(shè)24顆GPS專用衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道即每時(shí)刻的精確位置由地面監(jiān)控站測定，并通過衛(wèi)星用無線電波向地面發(fā)播；地面上用GPS接受機(jī)同時(shí)接受4顆以上衛(wèi)星信號，根據(jù)衛(wèi)星的精確位署以求得地面點(diǎn)位置。它能為用戶提供全球性、全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維坐標(biāo)、三向速度和時(shí)間信息。GPS具有精度高、速度快、全天候、距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，促使大地測量的作用大大向外擴(kuò)展延伸。其作用可歸納如下一些：

（1）為飛機(jī)、船舶、運(yùn)載體提供定位和導(dǎo)航信息；

（2）布設(shè)城市、礦山、海洋等各類控制網(wǎng)，不需造標(biāo)觀測，可靈活方便又便宜的滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)的需要；

（3）布設(shè)地面監(jiān)測網(wǎng)，可監(jiān)測地殼形變、板塊運(yùn)動、固體潮、海平面升降等地球動力學(xué)現(xiàn)象；

（4）可用于標(biāo)定國界、海疆和聯(lián)測沿海島嶼；

（5）用于建立以地球質(zhì)心為坐標(biāo)系原點(diǎn)的地心坐標(biāo)系，為建立大地測量參考框架提供資料；

（6）運(yùn)用GPS和水準(zhǔn)測量資料精化大地水準(zhǔn)面；

（7）應(yīng)用在已知點(diǎn)上的GPS觀測資料，可反求大氣對流層的氣象元素等。

1、GPS發(fā)展的背景

1957年世界上第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功后，運(yùn)用衛(wèi)星導(dǎo)航定位的研究提到了議事日程。1973年12月，美國陸、海、空三軍繼“海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)”（簡稱“NNSS”，1958年開始研制，1964年正式運(yùn)營）后，開始聯(lián)合研制新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，歷時(shí)20數(shù)年，耗資300億美元。其目的重要是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等軍事目的，是美國獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成部分。

2、GPS的工作原理

GPS是目前世界公認(rèn)最先進(jìn)的被動式衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。即衛(wèi)星全天時(shí)地發(fā)射包含自身三維速度、三維坐標(biāo)和準(zhǔn)確時(shí)間等信息的導(dǎo)航電文，設(shè)在代定點(diǎn)上的接受機(jī)通過接受導(dǎo)航電文進(jìn)行測時(shí)、測距，運(yùn)用空間后方距離交會技術(shù)反算出代定點(diǎn)的三維速度和三維坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位的目的。

3、GPS的組成部分

①空間部分：由分布在6個(gè)軌道面上的24顆衛(wèi)星組成（21顆工作衛(wèi)星和三顆備用衛(wèi)星），衛(wèi)星上安頓了精確的原子鐘、發(fā)射和接受系統(tǒng)等裝置；

②地面控制部分：由主控站（負(fù)責(zé)管理、協(xié)調(diào)整個(gè)地面系統(tǒng)的工作）、注入站（即地面天線，在主控站的控制下向衛(wèi)星注入導(dǎo)航電文和其他命令）、監(jiān)測站（數(shù)據(jù)自動收集中心）和通訊輔助系統(tǒng)（數(shù)據(jù)傳輸）組成；

③用戶裝置部分：由天線、接受機(jī)、微解決機(jī)和輸入輸出設(shè)備組成。

4、SA和AS技術(shù)及對策

美國為了維護(hù)其軍事利益和國家安全，分別對GPS實(shí)行了AS和SA技術(shù)。AS（Anti-Spoofing）技術(shù)也叫反電子欺騙技術(shù)，他是一種GPS保護(hù)技術(shù)，是為了防止敵方和黑客對GPS信息的破壞和干擾以及防止非授權(quán)用戶（民用用戶）使用精密導(dǎo)航信息（軍用碼）。SA（SelectiveAvailability）技術(shù)即選擇可用技術(shù)，是通過在非精密導(dǎo)航信息（民用碼）里人為地加入高頻干擾信號和減少衛(wèi)星星歷精度，從而減少了普通用戶的定位精度，使民用單點(diǎn)定位誤差達(dá)成100米。SA政策是影響民用定位精度的重要因素。

為了應(yīng)對美國SA政策，提高定位精度，世界各國紛紛采用差分技術(shù)。即運(yùn)用多臺接受機(jī)同時(shí)接受同一顆衛(wèi)星信號，采用一次或多次求差的方法，抵消同一顆衛(wèi)星的各種人為干擾誤差和大氣誤差，從而提高定位精度。在此基礎(chǔ)上又發(fā)展了的廣域差分、實(shí)時(shí)差分等定位技術(shù)，有效的減弱了SA和AS政策的影響。

5、GPS技術(shù)的發(fā)展方向

為了促進(jìn)GPS的發(fā)展，1998年美國政府提出了GPS現(xiàn)代化計(jì)劃，總體上可歸納為以下三個(gè)方面：

①保護(hù)。采用各種措施保護(hù)GPS不受敵方和黑客的干擾，增長軍用訊好的強(qiáng)度，增強(qiáng)抗干擾能力。

②阻止。阻止敵方運(yùn)用GPS軍用訊號，設(shè)計(jì)新的信號結(jié)構(gòu)，將軍用頻道和民用頻道徹底分開。

③改善。改善GPS定位和導(dǎo)航精度，增長2個(gè)民用頻道，提前結(jié)束SA政策。

為了促進(jìn)GPS產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2023年5月1日，克林頓總統(tǒng)宣布取消SA干擾，使GPS單點(diǎn)定位精度提高了10倍。為了不給美國國家安全帶來威脅，美軍升級了軍用GPS系統(tǒng)并聲稱在其認(rèn)為國家安全受到威脅時(shí)，還將增長地區(qū)性的認(rèn)為干擾。GPS定位原理概述第1節(jié)GPS的組成

GPS（GlobalPositioningSystem）即全球定位系統(tǒng)，是由美國建立的一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，運(yùn)用該系統(tǒng)，用戶可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)的三維導(dǎo)航定位和測速；此外，運(yùn)用該系統(tǒng)，用戶還可以進(jìn)行高精度的時(shí)間傳遞和高精度的精密定位。

GPS計(jì)劃始于1973年，已于1994年進(jìn)入完全運(yùn)營狀態(tài)(FOC[2])。GPS的整個(gè)系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分和用戶部分所組成：

空間部分

GPS的空間部分是由24顆GPS工作衛(wèi)星所組成，這些GPS工作衛(wèi)星共同組成了GPS衛(wèi)星星座，其中21顆為可用于導(dǎo)航的衛(wèi)星，3顆為活動的備用衛(wèi)星[3]。這24顆衛(wèi)星分布在6個(gè)傾角為55°的軌道上繞地球運(yùn)營。衛(wèi)星的運(yùn)營周期約為12恒星時(shí)。每顆GPS工作衛(wèi)星都發(fā)出用于導(dǎo)航定位的信號。GPS用戶正是運(yùn)用這些信號來進(jìn)行工作的。

控制部分

GPS的控制部分由分布在全球的由若干個(gè)跟蹤站所組成的監(jiān)控系統(tǒng)所構(gòu)成，根據(jù)其作用的不同，這些跟蹤站又被分為主控站、監(jiān)控站和注入站。主控站有一個(gè)，位于美國克羅拉多（Colorado）的法爾孔（Falcon）空軍基地，它的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對GPS的觀測數(shù)據(jù)，計(jì)算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去；同時(shí)，它還對衛(wèi)星進(jìn)行控制，向衛(wèi)星發(fā)布指令，當(dāng)工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時(shí)，調(diào)度備用衛(wèi)星，替代失效的工作衛(wèi)星工作；此外，主控站也具有監(jiān)控站的功能。監(jiān)控站有五個(gè)，除了主控站外，其它四個(gè)分別位于夏威夷（Hawaii）、阿松森群島（Ascencion）、迭哥伽西亞（DiegoGarcia）、卡瓦加蘭（Kwajalein），監(jiān)控站的作用是接受衛(wèi)星信號，監(jiān)測衛(wèi)星的工作狀態(tài)；注入站有三個(gè)，它們分別位于阿松森群島（Ascencion）、迭哥伽西亞（DiegoGarcia）、卡瓦加蘭（Kwajalein），注入站的作用是將主控站計(jì)算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘的改正數(shù)等注入到衛(wèi)星中去。

用戶部分

GPS的用戶部分由GPS接受機(jī)、數(shù)據(jù)解決軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備如計(jì)算機(jī)氣象儀器等所組成。它的作用是接受GPS衛(wèi)星所發(fā)出的信號，運(yùn)用這些信號進(jìn)行導(dǎo)航定位等工作。以上這三個(gè)部分共同組成了一個(gè)完整的GPS系統(tǒng)。

第2節(jié)GPS信號

GPS衛(wèi)星發(fā)射兩種頻率的載波信號，即頻率為1575.42MHz的L1載波和頻率為1227.60HMz的L2載波，它們的頻率分別是基本頻率10.23MHz的154倍和120倍，它們的波長分別為19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分別調(diào)制著多種信號，這些信號重要有：

C/A碼

C/A碼又被稱為粗捕獲碼，它被調(diào)制在L1載波上，是1MHz的偽隨機(jī)噪聲碼（PRN碼），其碼長為1023位（周期為1ms）。由于每顆衛(wèi)星的C/A碼都不同樣，因此，我們經(jīng)常用它們的PRN號來區(qū)分它們。C/A碼是普通用戶用以測定測站到衛(wèi)星間的距離的一種重要的信號。

P碼

P碼又被稱為精碼，它被調(diào)制在L1和L2載波上，是10MHz的偽隨機(jī)噪聲碼，其周期為七天。在實(shí)行AS時(shí)，P碼與W碼進(jìn)行模二相加生成保密的Y碼，此時(shí)，一般用戶無法運(yùn)用P碼來進(jìn)行導(dǎo)航定位。

Y碼

見P碼。

導(dǎo)航信息

導(dǎo)航信息被調(diào)制在L1載波上，其信號頻率為50Hz，包具有GPS衛(wèi)星的軌道參數(shù)、衛(wèi)星鐘改正數(shù)和其它一些系統(tǒng)參數(shù)。用戶一般需要運(yùn)用此導(dǎo)航信息來計(jì)算某一時(shí)刻GPS衛(wèi)星在地球軌道上的位置，導(dǎo)航信息也被稱為廣播星歷。

第3節(jié)SPS和PPS

GPS系統(tǒng)針對不同用戶提供兩種不同類型的服務(wù)。一種是標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)(SPS–StandardPositioningService)，另一種是精密定位服務(wù)(PPS–PrecisionPositioningService)。這兩種不同類型的服務(wù)分別由兩種不同的子系統(tǒng)提供，標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)由標(biāo)準(zhǔn)定位子系統(tǒng)(SPS–StandardPositioningSystem)提供，精密定位服務(wù)則由精密定位子系統(tǒng)(PPS–PrecisionPositioningSystem)提供。

SPS重要面向全世界的民用用戶。

PPS重要面向美國及其盟國的軍事部門以及民用的特許用戶。

第4節(jié)GPS定位的常用觀測值

在GPS定位中，經(jīng)常采用下列觀測值中的一種或幾種進(jìn)行數(shù)據(jù)解決，以擬定出待定點(diǎn)的坐標(biāo)或待定點(diǎn)之間的基線向量：

L1載波相位觀測值

L2載波相位觀測值（半波或全波）

調(diào)制在L1上的C/A碼偽距

調(diào)制在L1上的P碼偽距

調(diào)制在L2上的P碼偽距

L1上的多普勒頻移

L2上的多普勒頻移

事實(shí)上，在進(jìn)行GPS定位時(shí)，除了大量地使用上面的觀測值進(jìn)行數(shù)據(jù)解決以外，還經(jīng)常使用由上面的觀測值通過某些組合而形成的一些特殊觀測值，如寬巷觀測值（Wide-Lane）[4]、窄巷觀測值（Narrow-Lane）[5]、消除電離層延遲的觀測值（Ion-Free）[6]來進(jìn)行數(shù)據(jù)解決。

第5節(jié)GPS定位的誤差源

我們在運(yùn)用GPS進(jìn)行定位時(shí)，會受到各種各樣因素的影響。影響GPS定位精度的因素可分為以下四大類：

一、與GPS衛(wèi)星有關(guān)的因素

SA

美國政府從其國家利益出發(fā)，通過減少廣播星歷精度（技術(shù)）、在GPS基準(zhǔn)信號中加入高頻抖動（技術(shù)）等方法，人為減少普通用戶運(yùn)用GPS進(jìn)行導(dǎo)航定位時(shí)的精度。

衛(wèi)星星歷誤差

在進(jìn)行GPS定位時(shí)，計(jì)算在某時(shí)刻GPS衛(wèi)星位置所需的衛(wèi)星軌道參數(shù)是通過各種類型的星歷[7]提供的，但不管采用哪種類型的星歷，所計(jì)算出的衛(wèi)星位置都會與其真實(shí)位置有所差異，這就是所謂的星歷誤差。

衛(wèi)星鐘差

衛(wèi)星鐘差是GPS衛(wèi)星上所安裝的原子鐘的鐘面時(shí)與GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間之間的誤差。

衛(wèi)星信號發(fā)射天線相位中心偏差

衛(wèi)星信號發(fā)射天線相位中心偏差是GPS衛(wèi)星上信號發(fā)射天線的標(biāo)稱相位中心與其真實(shí)相位中心之間的差異。

二、與傳播途徑有關(guān)的因素

電離層延遲

由于地球周邊的電離層對電磁波的折射效應(yīng)，使得GPS信號的傳播速度發(fā)生變化，這種變化稱為電離層延遲。電磁波所受電離層折射的影響與電磁波的頻率以及電磁波傳播途徑上電子總含量有關(guān)。

對流層延遲

由于地球周邊的對流層對電磁波的折射效應(yīng)，使得GPS信號的傳播速度發(fā)生變化，這種變化稱為對流層延遲。電磁波所受對流層折射的影響與電磁波傳播途徑上的溫度、濕度和氣壓有關(guān)。

多途徑效應(yīng)

由于接受機(jī)周邊環(huán)境的影響，使得接受機(jī)所接受到的衛(wèi)星信號中還包具有各種反射和折射信號的影響，這就是所謂的多途徑效應(yīng)。

三、與接受機(jī)有關(guān)的因素

接受機(jī)鐘差

接受機(jī)鐘差是GPS接受機(jī)所使用的鐘的鐘面時(shí)與GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間的差異。

接受機(jī)天線相位中心偏差

接受機(jī)天線相位中心偏差是GPS接受機(jī)天線的標(biāo)稱相位中心與其真實(shí)的相位中心之間的差異。

接受機(jī)軟件和硬件導(dǎo)致的誤差

在進(jìn)行GPS定位時(shí)，定位結(jié)果還會受到諸如解決與控制軟件和硬件等的影響。

四、其它

GPS控制部分人為或計(jì)算機(jī)導(dǎo)致的影響

由于GPS控制部分的問題或用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)解決時(shí)引入的誤差等。

數(shù)據(jù)解決軟件的影響

數(shù)據(jù)解決軟件的算法不完善對定位結(jié)果的影響。

第6節(jié)GPS定位方法

GPS定位的方法是多種多樣的，用戶可以根據(jù)不同的用途采用不同的定位方法。GPS定位方法可依據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，作如下劃分：

一、根據(jù)定位所采用的觀測值

偽距定位

偽距定位所采用的觀測值為GPS偽距觀測值，所采用的偽距觀測值既可以是C/A碼偽距，也可以是P碼偽距。偽距定位的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)解決簡樸，對定位條件的規(guī)定低，不存在整周模糊度的問題，可以非常容易地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位；其缺陷是觀測值精度低，C/A碼偽距觀測值的精度一般為3米，而P碼偽距觀測值的精度一般也在30個(gè)厘米左右，從而導(dǎo)致定位成果精度低，此外，若采用精度較高的P碼偽距觀測值，還存在AS的問題。

載波相位定位

載波相位定位所采用的觀測值為GPS的載波相位觀測值，即L1、L2或它們的某種線性組合。載波相位定位的優(yōu)點(diǎn)是觀測值的精度高，一般優(yōu)于2個(gè)毫米；其缺陷是數(shù)據(jù)解決過程復(fù)雜，存在整周模糊度的問題。

二、根據(jù)定位的模式

絕對定位

絕對定位又稱為單點(diǎn)定位，這是一種采用一臺接受機(jī)進(jìn)行定位的模式，它所擬定的是接受機(jī)天線的絕對坐標(biāo)。這種定位模式的特點(diǎn)是作業(yè)方式簡樸，可以單機(jī)作業(yè)。絕對定位一般用于導(dǎo)航和精度規(guī)定不高的應(yīng)用中。

相對定位

相對定位又稱為差分定位，這種定位模式采用兩臺以上的接受機(jī)，同時(shí)對一組相同的衛(wèi)星進(jìn)行觀測，以擬定接受機(jī)天線間的互相位置關(guān)系。

三、根據(jù)獲取定位結(jié)果的時(shí)間

實(shí)時(shí)定位

實(shí)時(shí)定位是根據(jù)接受機(jī)觀測到的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)地解算出接受機(jī)天線所在的位置。

非實(shí)時(shí)定位

非實(shí)時(shí)定位又稱后解決定位，它是通過對接受機(jī)接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行后解決以進(jìn)行定位得方法。

四、根據(jù)定位時(shí)接受機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)

動態(tài)定位

所謂動態(tài)定位，就是在進(jìn)行GPS定位時(shí)，認(rèn)為接受機(jī)的天線在整個(gè)觀測過程中的位置是變化的。也就是說，在數(shù)據(jù)解決時(shí)，將接受機(jī)天線的位置作為一個(gè)隨時(shí)間的改變而改變的量。動態(tài)定位又分為Kinematic和Dynamic兩類。

靜態(tài)定位

所謂靜態(tài)定位，就是在進(jìn)行GPS定位時(shí)，認(rèn)為接受機(jī)的天線在整個(gè)觀測過程中的位置是保持不變的。也就是說，在數(shù)據(jù)解決時(shí)，將接受機(jī)天線的位置作為一個(gè)不隨時(shí)間的改變而改變的量。在測量中，靜態(tài)定位一般用于高精度的測量定位，其具體觀測模式多臺接受機(jī)在不同的測站上進(jìn)行靜止同步觀測，時(shí)間由幾分鐘、幾小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí)不等。

全站儀水平軸不垂直于垂直軸之差（2C變動、I角變動）的測定（高、低兩點(diǎn)間水平角的測定）儀器：GTS－701觀測者：馬寶峰記錄者：黃祥雄