《大地測量學基礎》課程設計

目錄HYPERLINK\l"_Toc172360004"第一節(jié)新封礦區(qū)控制測量任務概況-1-HYPERLINK\l"_Toc172360005"一、任務來源-1-HYPERLINK\l"_Toc172360006"二、任務要求-2-HYPERLINK\l"_Toc172360007"三、完成時間-2-HYPERLINK\l"_Toc172360008"第二節(jié)測區(qū)狀況和條件-2-HYPERLINK\l"_Toc172360009"一、已往完成的測量工作情況-2-HYPERLINK\l"_Toc172360010"二、作業(yè)區(qū)自然地理條件-3-HYPERLINK\l"_Toc172360011"第三節(jié)坐標系統(tǒng)的選擇和起始數(shù)據(jù)的確定-4-HYPERLINK\l"_Toc172360012"一、平面坐標系統(tǒng)的選擇-4-HYPERLINK\l"_Toc172360013"二、投影面和投影帶引起的長度變形分析-4-HYPERLINK\l"_Toc172360014"第四節(jié)平面控制網(wǎng)的布設-7-HYPERLINK\l"_Toc172360015"一、建立GPS控制網(wǎng)的技術依據(jù)-7-HYPERLINK\l"_Toc172360016"二、平面控制網(wǎng)布設方法和布設原則-7-HYPERLINK\l"_Toc172360017"三、圖上設計與實地選點-9-HYPERLINK\l"_Toc172360018"四、GPS衛(wèi)星定位的數(shù)據(jù)采集-11-HYPERLINK\l"_Toc172360019"五、準備工作-13-HYPERLINK\l"_Toc172360020"第五節(jié)高程控制網(wǎng)的布設-17-HYPERLINK\l"_Toc172360021"一、技術依據(jù)-17-HYPERLINK\l"_Toc172360022"二、水準路線的選線和選點-18-HYPERLINK\l"_Toc172360023"三、精度估算-19-HYPERLINK\l"_Toc172360024"四、水準測量計算-20-HYPERLINK\l"_Toc172360025"經(jīng)費預算-21-附圖一登封市新封礦區(qū)GPS網(wǎng)選點圖附圖二登封市新封礦區(qū)水準網(wǎng)選點圖《大地測量學基礎》課程設計第一節(jié)新封礦區(qū)控制測量任務概況一、任務來源新封礦區(qū)經(jīng)過地質(zhì)詳查證實，煤的埋藏量極為豐富，煤質(zhì)優(yōu)良，具有極大的工業(yè)價值。為開發(fā)能源，支援國民經(jīng)濟建設，上級機關決定籌建并成立新封煤業(yè)集團（有限）公司。2008年將首先開發(fā)北旨村井田(設計年產(chǎn)量為120萬噸)；2012年以前將陸續(xù)建成六對豎井投入生產(chǎn)。為適應礦山設計、井建施工和礦山生產(chǎn)的需要，必須建立滿足大比例尺(1：500)地形測圖和礦山工程測量所需要的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。根據(jù)新封煤業(yè)集團（有限）公司與新封工程勘察公司簽訂的協(xié)議，該項控制測量任務由新封工程勘察公司測量隊承擔。二、任務要求礦區(qū)中心位置為東經(jīng)113°01′，北緯34°20'。處于高斯投影6°帶第19帶。礦區(qū)西南邊界的直角坐標X=3800公里和Y=19675公里：東北邊界的直角坐標為X=3820公里和Y=19695公里。礦區(qū)面積為400平方公里。根據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃主網(wǎng)、分區(qū)分期進行加密控制布網(wǎng)原則，此次控制測量的任務在于：(1)建立新封礦區(qū)D級GPS控制網(wǎng)，作為礦區(qū)首級平面控制；(2)建立新封礦區(qū)三等水準網(wǎng)，作為礦區(qū)首級高程控制；(3)設計北旨村井田(面積為25km2)的加密控制方案；(4)提出北旨村井田1：1000比例尺地形測圖的圖根控制測設方案(不作詳細設計)。作業(yè)的技術依據(jù)為：(1)《工程測量規(guī)范》，國家技術監(jiān)督局、中華人民共和國建設部聯(lián)合發(fā)布，1993年8月1日實施：(2)《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》，國家測繪局發(fā)布，1992年10月1日實施。三、完成時間新封工程勘察公司測量隊現(xiàn)有工程師一名、技術員五名、工人十名；5″級全站儀二臺，2″級全站儀一臺、S1，和S0.5型水準儀各一臺。屆時若需用GPS接收機(4臺)，可向河南理工大學測繪學院租用。全部任務要求在六個月內(nèi)完成，今年年底以前提交控制測量成果。為來年測繪北旨村井田l：1000比例尺地形圖和煤礦工程測量提供控制基礎。第二節(jié)測區(qū)狀況和條件一、已往完成的測量工作情況1、1959年由國家測繪總局第x分局建立國家二等連續(xù)三角網(wǎng)，該二等網(wǎng)按照國家1958年大地測量法式布設。經(jīng)過平差計算其測角中誤差為±1.0″，最弱邊相對中誤差為1：250000。礦區(qū)內(nèi)有二等三角點三個，采用1954年北京坐標系，6°分帶，中央子午線為111°。目前，二等三角點的標石保存完好。此次平差成果由河南省測繪局提供。有關的三個二等三角點在1954年北京坐標系的坐標值列于下表。點名高斯平面直角坐標標（m）三角高程（m）xy玉寨山嵩山嶺伏牛山3817801..333822266..053802016..5419677738852196843822.411512.431494.08696.022、1990年由河南省測繪局建立國家二等水準網(wǎng)，于登封市西北公路交叉口東側(cè)100米處埋設二等水準標石一座。高程數(shù)據(jù)屬于1985年國家高程基準，高程值為396.5721米。3、1988年河南省測繪局曾航測該地區(qū)1：50000地形圖。4、為地質(zhì)勘探工作需要，河南省地質(zhì)局測繪隊曾在本地區(qū)測繪1：5000比例尺地形圖。但是，為此而布設的控制網(wǎng)中大部分控制點遭受破壞，只有少數(shù)點位可加以利用。5、為適應城鎮(zhèn)建設工作需要，省內(nèi)不同單位曾于不同時間在該地區(qū)一些城鎮(zhèn)測繪了局部的l：1000比例尺地形圖。其中1998年施測的登封市地形圖已被多個部門(城建、土地管理等)使用至今。這些圖紙資料均使用了1954年北京坐標系。根據(jù)上述已經(jīng)完成測量工作的情況，確定對原有成果的利用方案：1)測區(qū)內(nèi)的三個國家二等點，精度符合現(xiàn)行規(guī)范要求，標石保存完好，其坐標值可用作三等平面控制網(wǎng)的起始數(shù)據(jù)。2)國家二等水準點可用作礦區(qū)三等水準網(wǎng)的起始點。3)l：50000比例尺地形圖可作為此次圖上設計和實地選點的依據(jù)。二、作業(yè)區(qū)自然地理條件l、地理概況測區(qū)南北臨山，山勢較為陡峭。測區(qū)中部因長期受風蝕作用而形成風化層和黃土覆蓋層，出現(xiàn)坡度不大的低山丘陵地帶。礦區(qū)南部有伏牛山橫貫，山勢不太陡峭。測區(qū)最低高程為230米，北部山區(qū)高程達1500米，大部分地區(qū)平均高程為400米，穎河東西橫貫礦區(qū)，但每年有半年以上時間枯涸。礦區(qū)范圍內(nèi)70％為耕地，大部分為旱田。本區(qū)隸屬于河南省鄭州市。登封市為一座1990年建制的縣級市，坐落在本測區(qū)內(nèi)，其余地區(qū)村莊遍布，多數(shù)民族為漢族，少數(shù)為回族，近年來，群眾覺悟得到提高，社會風尚不斷改觀。2、交通情況為適應城鄉(xiāng)建設和旅游事業(yè)的發(fā)展，正在興修xx鐵路支線，目前雖未通車但公路縱橫，長途汽車直達鄭州、洛陽、千頂山等地。村與村之間尚有可通行汽車之大道，交通十分方便。3、氣候情況礦區(qū)內(nèi)全年平均雨量為950毫米，雨量集中于六、七、八三個月，全年平均氣溫為+15℃，七月份平均氣溫達32℃，一月份平均氣溫為-2℃，凍線深度約0．1米。全年平均風力為2-3級。適宜于野外作業(yè)的時間為3-10月份。每月平均作業(yè)時間利用率為20工天。第三節(jié)坐標系統(tǒng)的選擇和起始數(shù)據(jù)的確定一、平面坐標系統(tǒng)的選擇根據(jù)本地區(qū)50多年來的測繪歷史和現(xiàn)狀，為有利于已有測繪成果互為利用，本著在保證精度和降低測繪成本的原則下，此次礦區(qū)平面控制測量設計，采用1954北京坐標系。二、投影面和投影帶引起的長度變形分析1954年北京坐標系選擇的投影面是克拉索夫斯基橢球面，它與大地水準面的相關位置1982年全國天文大地網(wǎng)整體平差所確定的;而投影帶則依然選用了高斯投影6o分帶和3o分帶的傳統(tǒng)方法?？死鞣蛩够鋮?shù)值為：a=6378245.00000mb=6356863.01877me2=0.006693421623e′2=0.006738525415f=0.003352329869首先應分析上述國家統(tǒng)一的投影面和投影帶引起的長度變形是否符合本礦區(qū)的使用。根據(jù)已知的測區(qū)中心位置（L=113o01′,B=34o20′）按公式y(tǒng)=EQ\F(l″,ρ″)NcosB式中：B、L—測區(qū)中心位置的緯度和經(jīng)度N—橢球在緯度B處的卯酉圈曲率半徑l—經(jīng)度L與任意帶的中央子午線經(jīng)度L。之差其中l(wèi)=L-L。因為3o帶和6o帶的中央子午線重合，即：L。=6oN-3o=6o×19-3o=111oL。=3oN=3o×37=111ol=L-L。=113o01′-111o=2o01′=7260″當選擇3o帶任意帶投影時，即3o帶38帶投影時，L。=3oN=3o×38=114ol=L。-L=114o-113o01′=59′=3540″經(jīng)差越小，投影變形就越小，所以N=EQ\F(a,W)=EQ\F(a,√1-e2sin2B)=6385.046y=EQ\F(l″,ρ″)NcosB=eq\f(3540″,206265″)×6385.046×cos34o20′=90.490㎞計算出測區(qū)中心在高斯投影3o帶的橫坐標概值，然后計算長度綜合變形按公式：EQ\F(δ,s)=(0.00123y2-15.7H)·10ˉ5=eq\f(1,26372.69)＞EQ\F(1,40000)式中，y表示測區(qū)中心的橫坐標，H表示測區(qū)平均高程，y與H均以㎞作單位。長度變形超過容許值，應選擇以“抵償面”作投影面的局部坐標系。此時按H=785y2計算抵償面高程。式中，y以百公里作單位，H以m作單位，則H=785y2=785×0.94092=643mH抵=400m-643m=-243m抵償面高程圖如下：起始數(shù)據(jù)的確定按以下公式計算：Ｘ抵=x+（x+x。）eq\f(1,R)H抵Y抵=y+(y-y。)eq\f(1,R)H抵式中R為該地區(qū)平均緯度處的橢球平均曲率半徑，其計算如下：R=eq\f(a√1-e2,W2)=eq\f(a√1-e2,1-e2sin2B)=6391.847eq\f(1,R)H抵=eq\f(-0.243,6391.847)=0.000038017此時選擇伏牛山二等三角點作為測區(qū)原點，保持它在3o帶的國家統(tǒng)一坐標值（x。，y。）不變，按上式分別計算玉寨山，嵩山嶺的已知坐標（x,y）換算到局部坐標系中，計算如下：玉寨山：Ｘ抵=3817801.33+(3817801.33-3802216.54)×0.000038017=3817800.73Y抵=19677738.15+(19677738.15-19684382.41)×0.000038017=19677738.40嵩山嶺:Ｘ抵=3822266.05+93822266.05-3802016.54)×0.000038017=3822265.28Y抵×0.000038017=19687362.41經(jīng)過處理后的三個國家大地點作為新封礦區(qū)平面控制網(wǎng)的起始數(shù)據(jù)點名高斯平面直角坐標標（m）三角高程（m）xy玉寨山嵩山嶺伏牛山3817800..733822265..283802016..54196777388.40196873622.41196843822.411512.431494.08696.02第四節(jié)平面控制網(wǎng)的布設一、建立GPS控制網(wǎng)的技術依據(jù)GPS定位網(wǎng)設計及外業(yè)測量的主要技術依據(jù)是測量任務書和測量規(guī)范。測量任務書是測量施工單位上級主管部門下達的技術文件；測量規(guī)范則是國家測繪管理部門制定的技術法規(guī)。其主要依據(jù)是由1992年中國國家測繪管理部門制定，并由國家質(zhì)量技術監(jiān)督局發(fā)布實施的《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（簡稱規(guī)范），并于2001年對該規(guī)范進行了修訂。此外，中華人民共和國建設部在1997年10月1日發(fā)布了行業(yè)標準《全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程》（簡稱規(guī)程）。本次將以《規(guī)程》和《規(guī)范》作為布設GPS控制網(wǎng)的技術依據(jù)。按照設計要求建立的D級GPS網(wǎng)有如下要求：D級GPS網(wǎng)作業(yè)的基本技術要求項目觀測方法衛(wèi)星高度角有效觀測衛(wèi)星數(shù)平均重復設站數(shù)觀測時段長度(分分鐘)數(shù)據(jù)采集間隔(秒秒)D級靜態(tài)≥15°≥4≥2≥4510～30s《規(guī)范》規(guī)定的D級GPS測量精度級別平均距離/Km固定誤差a/mmm比例系數(shù)誤差/110-6D5～10≤10≤10《規(guī)程》規(guī)定的三等（D級）GPS測量精度等級平均距離/Kma/mmb/10-6最弱邊相對中誤差差三等5≤10≤51/8萬二、平面控制網(wǎng)布設方法和布設原則根據(jù)已有的4臺GPS接收機，控制網(wǎng)的布設大致如圖：布設的控制網(wǎng)應采用邊點混連式，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的精度，但是也會相應地增加資金投入，增加經(jīng)費的預算。在布設中還要考慮一下因素：1.測站因素同測站布設有關的技術因素有；網(wǎng)點的密度，網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)；時段分配、重復設站和重合點的布置等。2.衛(wèi)星因素同觀測對象衛(wèi)星有關的一些因素有：衛(wèi)星高度角與觀測衛(wèi)星的數(shù)目；圖形強度因子；衛(wèi)星信號質(zhì)量。3.儀器因素同儀器有關的一些因素有：接收機，用于相對定位至少應有兩臺；天線質(zhì)量；記錄設備。4.后勤因素后勤保障方面的因素有：使用的接收機臺數(shù)、來源和使用時間；各觀測時段的機組調(diào)度；交通工具和通信設備的配置等。GPS選點工作總的原則是在滿足用戶要求的情況下，盡可能減少物資、人力和時間的消耗，還應遵守以下原則：①點位應設在易于安裝接收設備、視野開闊的較高點上。GPS網(wǎng)的點與點之間不要求通視，但應考慮常規(guī)測量方法加密時的應用，每點應有一個以上的通視方向。②點位目標要顯著，視場周圍15°以上不應障礙物，以減小GPS信號被遮擋或被障礙物吸收。③點位應遠離大功率無線電發(fā)射源(如電視臺、微波站等），其距離不小于200m；遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，其距離不得小于50m，以避免電磁場對GPS信號的干擾。④點位附近不應有大面積水域或不應有強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體，以減弱多路徑效應的影響。⑤點位應選擇在交通方便，有利于其他觀測手段擴展與聯(lián)測的地方。⑥地面基礎穩(wěn)定，易于點的保存。⑦選點人員應按技術設計進行踏勘，在實地按要求選定點位。當利用舊點時，應對舊點的穩(wěn)定性、完好性，以及是否安全、可利用性進行檢查，符合要求方可利用。⑧網(wǎng)形應有利用同步觀測邊、點聯(lián)結(jié)。⑨當所選點位需要進行水準聯(lián)測，選點人員應實地踏勘水準路線，提出有關建議。⑩GPS網(wǎng)點，應利于已有水準點聯(lián)測高程。C級網(wǎng)每隔3～6點聯(lián)測一個高程點，D級和E級網(wǎng)視具體情況確定聯(lián)測點數(shù)。A和B級網(wǎng)的高程聯(lián)測分別采用三、四等水準測量的方法；C～E級網(wǎng)可采用等外水準與其精度相當?shù)姆椒ㄟM行。按照設計要求。此次布設GPS控制網(wǎng)還應注意以下事項：任務要求是建立三等平面控制網(wǎng)。與其技術指標相適應的GPS定位網(wǎng)為D級網(wǎng)，不過為日后對控制網(wǎng)使用方便，相鄰點距離最好不超過5km，平均取3km為宜。GPS衛(wèi)星定位測得的是控制點在WGS-84空間直角坐標系中三維坐標，為將它們轉(zhuǎn)換成選用的局部坐標系統(tǒng)，必須使新布設的GPS網(wǎng)與已有控制網(wǎng)建立可靠的聯(lián)系。此時至少應該聯(lián)測2個已有起始點。為了可靠地確定GPS網(wǎng)與原有網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，聯(lián)測點數(shù)最好多于2個。布網(wǎng)時還應考慮大約1／5的GPS點兼作礦區(qū)水準點，以便應用曲面擬合法擬合出測區(qū)的似大地水準面，內(nèi)插出其它GPS點的高程異常并確定它們的正常高。三、圖上設計與實地選點根據(jù)上述注意事項，按《規(guī)程》中對點位要求，在l：50000地形圖上由已知點開始，逐一選設點位。根據(jù)比例尺，在圖上選的點相鄰點間距應在6～10㎝左右為宜。，并且要與已知點進行聯(lián)測，還要確保1/5的GPS點兼作水準點。圖上設計完成之后即應到實地落實點位，進行實地踏勘，核實圖上設計結(jié)果的可行性。選點人員在實地選定的點位上，打一木樁或以其它方式加以標定，同時樹立測旗，以便埋石及觀測人員迅速找到點位。選點人員還應按技術設計的要求，最后確認該點是否進行水準聯(lián)測，并應實地踏勘水準路線，提出有關建議。實地踏勘確定點位后要做GPS點點之記，點之記應按以下要求填寫并繪圖點名及種類點名中岳廟

點號XF01

等級三等

相鄰點通視情況

標石斷面及表面

所在地

登封市土質(zhì)

堅硬交通路線

有通往密縣的公路路通過所在圖幅號

概略位置X

Y

略圖

施測單位

河南理工大學接管單位

登封市土地局選點者

蔡紅然埋石者

李閃光記錄者

史凌亞校對者

弓志萍GPS點名可取村名、山名、地名、單位名，應向當?shù)卣块T或群眾進行調(diào)查后確定。當利用符合要求的舊有的控制點時，點名不宜更改。根據(jù)實地落實的點位繪出GPS網(wǎng)選點圖(1：100000)。根據(jù)設計要求在圖上需畫出測區(qū)范圍、標明已知點位和新布設的點位的點名、以及由起始邊和同步觀測邊構(gòu)成的整體網(wǎng)形、水準路線、主要交通線、水系、城鎮(zhèn)等。為了長期使用GPS測量成果，必須在地面埋設GPS點的永久性標志，點的標石必須穩(wěn)定、牢固，以利長期保存和使用。GPS點的標石類型及其使用級別如下表：標石類型及其使用級別標石類型使用級別標石類型使用級別a.基巖天線墩AA、Af.普通基本標石B～Eb.巖層天線墩AA、Ag.凍土基本標石Bc.基巖標石Bh.固定沙丘基本標石石Bd.巖層普通標石B～Ei.普通標石B～Ee.土層天線墩AA、Aj.建筑物上的標識B～E應埋設的標石如下圖所示GPS控制點圖見附圖1四、GPS衛(wèi)星定位的數(shù)據(jù)采集1、接收機的機型選選擇和檢驗GPS接收機是完完成測量任務務的關鍵設備備，其性能、型型號、精度、數(shù)數(shù)量與測量的的精度有關，GPS接收機的選選擇可根據(jù)需需要按下表選選用：接收機選用（規(guī)范范）級別AAABCD、E單頻/雙頻雙頻/全波長雙頻/全波長雙頻雙頻或單頻雙頻或單頻觀測量至少有L1、L2載波相位L1、L2載波相位L1、L2載波相位L1載波相位L1載波相位同步觀測接收機數(shù)數(shù)≥4≥4≥4≥3≥2接收機選用（規(guī)程程）等級項目二等三等四等一級二級接收機類型雙頻或單頻雙頻或單頻雙頻或單頻雙頻或單頻雙頻或單頻表稱精度≤（10mm+2×110-6d）≤（10mm+5×110-6d）≤（10mm+5×110-6d）≤（10mm+5×110-6d）≤（10mm+5×110-6d）觀測量載波相位載波相位載波相位載波相位載波相位同步觀測接收機數(shù)數(shù)≥3≥3≥2≥2≥2最佳GPS接收機具備備的條件：⑴可靠性高，接收機機本身產(chǎn)生的的周跳、半周周跳、和1/4周跳極少；；⑵耐用性高，平均無無故障工作時時間＞5000h；⑶精度高，單頻機達達到5㎜+2×100-6D；⑷衛(wèi)星跟蹤性能良好好，不易失真真；⑸多功能，既能用于于靜態(tài)、快速速靜態(tài)和動態(tài)態(tài)測量，又能能擔任DGPS和GIS任務；⑹具有12～24通道，在海、陸、空空應用時，都都能跟蹤全部部觀測衛(wèi)星；；⑺具有較低的C/AA碼測距噪聲聲（≤10cm）和和載波相位噪噪聲（＜1㎜）；⑻具有消弱多路徑誤誤差的功能；；⑼較高的原始數(shù)據(jù)率率（最好是20次/s），以便在在高動態(tài)條件件下應用；⑽具有較大的存儲器器（10～100Mb，以便用于于動態(tài)測量；；⑾體積?。ǎ?0000㎝3），質(zhì)量輕輕（＜2㎏），功耗耗低（＜1～3W）；⑿工作溫度在-400～+65°之間，以便便在炙熱和酷酷寒地區(qū)均能能工作。接收機的檢驗作業(yè)中所選用的接接收機，必須須對其性能與與可靠性進行行檢驗，合格格后才能參加加作業(yè)，檢驗驗項目一般包包括如下內(nèi)容容。·一般檢驗：接收機機及天線型號號應正確，外外觀是否良好好，各種部件件及其附件是是否齊全、完完好，緊固部部件不得松動動和脫落，設設備的使用手手冊應齊全?！ね姍z驗：正確連連接電纜，然然后通電檢驗驗有關信號燈燈、按鍵、顯顯示系統(tǒng)以及及儀表、測試試系統(tǒng)是否正正常，最后按按操作步驟進進行衛(wèi)星的捕捕獲與跟蹤，檢檢驗其工作情情況?！崪y檢驗：應在不不同長度的標標準基線上或或?qū)ＴO的GPS測量檢驗場場進行。其檢檢驗的方法有有：用標準基基線檢驗；已已知坐標、邊邊長檢驗、零零基線檢驗；；相位中心偏偏移量檢驗等等。⑴用零基線檢驗接收收機內(nèi)部噪聲聲水平用零基線檢驗采用用“GPS功率分配器”，將同一天天線輸出信號號分成功率、相相位相同的兩兩路或多路信信號送到接收收機，然后將將觀測數(shù)據(jù)進進行雙差處理理求得坐標增增量，以檢驗驗固有相差。這這種方法所測測得的坐標增增量可以消除除衛(wèi)星幾何圖圖形的影響、天天線相位中心心偏移、大氣氣傳播時間誤誤差、信號多多路經(jīng)效應誤誤差及一起對對中誤差等，零零基線測試方方法如下：·選擇周圍高度角110°以上無障礙礙物的地方安安放天線，連連接天線、功功分器和接收收機?！みB接電源，兩臺GGPS接收機同步步接收四課以以上衛(wèi)星1—1.5h。·交換功分器和接收收器接口，再再觀測一個時時段。·用隨機軟件計算基基線坐標增量量和基線長度度?；€誤差差應小于1mmm。否則送送廠檢修或降降低級別使用用。⑵天線相位中心穩(wěn)定定性檢驗·該項檢測可在標準準基線、比較較基線或GPS檢測場上進進行。·檢測時可以將GPPS接收機帶天天線兩兩配對對，置于基線線兩端點。天天線要精確對對中，定向指指標線指向正正北，觀測一一個時段。然然后交換接收收機與天線再再觀測一個時時段?！ぐ瓷鲜龇椒ㄔ谟谠撛摶€垂直的的基線上（不不具備此條件件，可將一個個接收機天線線固定指北，其其他接收機天天線繞軸順時時針轉(zhuǎn)動90°、180°、270°）進行同樣樣觀測。·觀測接收，用隨機機軟件結(jié)算各各時段三維坐坐標。計算各各時段坐標差差和基線長。其其誤差不應超超過儀器標稱稱精度的2倍固定誤差差，否則應送送廠返修或降降低級別使用用。⑶GPS接收機不不同測程精度度指標的測試試該項測試應在標準準檢定場進行行檢定。檢定定場應有含有有短邊和中長長邊?；€長長度應達到1×10-55。檢驗時天線應嚴格格整平對中，對對中誤差小于于±1mm。天線線指向正北，天天線高量至11mm。測試試結(jié)果與基線線長度比較應應優(yōu)于儀器標標稱精度。五、準備工作測區(qū)踏勘接收下達任務或簽簽訂GPS測量合同后后，就可根據(jù)據(jù)施工設計圖圖踏勘、調(diào)查查測區(qū)。主要要調(diào)查了解下下列情況，為為編寫技術設設計、施工設設計、成本預預算提供依據(jù)據(jù)。交通情況：公路、鐵鐵路、鄉(xiāng)村便便道的分布及及通行情況。水系分布情況：江江河、湖泊、池池塘、水渠的的分布，橋梁梁、碼頭及水水路交通情況況。植被情況：森林、草草原、農(nóng)作物物的分布及面面積?？刂泣c分布情況：：三角點、水水準點、GPS點、多普勒勒點、導線點點的等級、坐坐標、高程系系統(tǒng)，點位的的數(shù)量及分布布，點位標志志的保存狀況況等。居民點分布情況，測測區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鄉(xiāng)村居民點的的分布，食宿宿及供電情況況。當?shù)仫L俗民情：民民族的分布，習習俗及地方方方言，習慣及及社會治安情情況。資料收集根據(jù)踏勘測區(qū)掌握握的情況，收收集下列資料料：各類圖件：1：11萬—1：10萬比例尺地地形圖，大地地水準面起伏伏圖，交通圖圖。各類控制點成果：：三角點、水水準點、GPS點、多普勒勒點、導線點點及各控制點點坐標系統(tǒng)、技技術總結(jié)等有有關資料。測區(qū)有關的地質(zhì)、氣氣象、交通、通通信等方面的的資料。城市及鄉(xiāng)村行政區(qū)區(qū)劃表。設備、器材籌備及及人員組織包包括以下內(nèi)容容：籌備儀器、計算機機及配套設備備；籌備機動設備及通通信設備；籌備施工器材，計計劃油料，材材料的消耗；；組建施工隊伍，擬擬訂施工人員員名單及崗位位；擬訂外業(yè)觀測計劃劃觀測工作是GPSS測量的主要要外業(yè)工作。觀觀測開始之前前，外業(yè)觀測測計劃的擬訂訂對于順利完完成數(shù)據(jù)采集集任務，保證證測量精度，提提高工作效益益都是極為重重要的。擬訂訂觀測計劃的的主要依據(jù)是是：GPS網(wǎng)的規(guī)模大大??；點位精度要求；GPS衛(wèi)星星座幾幾何圖形強度度；參加作業(yè)的接收機機數(shù)量；交通、通信及后勤勤保障（食宿宿、供電等）。觀測計劃的主要內(nèi)內(nèi)容包括：編制GPS衛(wèi)星的可見見性預報圖：：在高度角大大于15°的限制下，輸輸入測區(qū)中心心某一測站的的概略坐標，輸輸入日期和時時間，應使用用不超過20天的星歷文文件，即可編編制GPS衛(wèi)星的可見見性預報圖。選擇衛(wèi)星的幾何圖圖形強度：在在GPS定位中，所所測衛(wèi)星與觀觀測站所組成成的幾何圖形形，其強度因因子可用空間間位置因子（PDOP）來代表，無無論是絕對定定位還是相對對定位，PDOP值不不應大于6。選擇最佳的觀測時時段：在衛(wèi)星星多于4顆且分布均均勻，PDOP值小于6的時段就是是最佳時段。觀測區(qū)域的設計與與劃分：當GPS網(wǎng)的點數(shù)較較多，網(wǎng)的規(guī)規(guī)模較大，而而參加觀測的的接收機數(shù)量量有限，交通通和通信不便便時，可實行行分區(qū)觀測。為為了增強網(wǎng)的的整體性，提提高網(wǎng)的精度度，相鄰分區(qū)區(qū)應設置公共共觀測點，且且公共點數(shù)量量不得少于3個。編排作業(yè)調(diào)度表：：作業(yè)組在觀觀測前應根據(jù)據(jù)測區(qū)的地形形、交通狀況況、網(wǎng)的大小小、精度的高高低、儀器的的數(shù)量、GPS網(wǎng)設計、衛(wèi)衛(wèi)星預報表和和測區(qū)的天時時、地理環(huán)境境等編制作業(yè)業(yè)調(diào)度表，提提高工作效率率。作用調(diào)度度表包括觀測測時段，測站站號、測站名名稱及接收機機號等。天線安置①在正常點位，天線線應架設在三三角架上，并并安置在標志志中心的上方方直接對中，天天線基座上的的圓水準氣泡泡必須整平。②在特殊點位，當天天線需要安置置在三角點站站標的觀測臺臺或回光臺上上時，應先將將站標頂部拆拆除，以防止止對GPS信號的遮擋擋。這時可以以將標志中心心反投影到觀觀測臺或回光光臺上，作為為安置天線的的依據(jù)。如果果覘標頂部無無法拆除，接接收天線若安安置在標架內(nèi)內(nèi)觀測，就會會造成衛(wèi)星信信號中斷，影影響GPS測量精度。在在這種情況下下，可進行偏偏心觀測。偏偏心點選在離離三角點1000m以內(nèi)的的地方，歸心心元素應以解解析法精密測測定。③天線定向標志線應應指向正北，并并顧及當?shù)卮糯牌堑挠绊戫?，以減弱相相位中心偏差差的影響。天天線定向誤差差依定位精度度不同而異，一一般不超過±3°～5°④刮風天氣安置儀器器時，應將天天線進行三方方向固定，已已防到地破壞壞。雷雨天氣氣安置天線，應應注意將其底底盤接地，以以防雷擊天線線。⑤架設天線不宜過低低，一般應距距離地面1mm以上。天線線架設好后，在在圓盤天線間間隔120°的三個方向向分別量取天天線高，三次次測量結(jié)果之之差不應超過過3mm，取其其三次結(jié)果的的平均值記入入測量手薄中中，天線高記記錄取值0..001m⑥測量天氣參數(shù)：在在高精度GPS測量中，要要求測定天氣氣元素。每時時段氣象觀測測應不少于3次（時段開開始、中間、結(jié)結(jié)束）。氣壓壓讀至0.1mbbar，氣溫讀至至0.1℃，對一般城城市及其工程程測量只記錄錄天氣狀況。⑦復查點名并記入測測量手薄中，將將天線電纜與與儀器進行連連接，經(jīng)過檢檢查無誤后，方方能通電啟動動儀器.等級限差差類型二三四一級二級坐標分量相對閉合合差2.03.06.09.09.0環(huán)線全長先對閉合合差3.05.010.015.015.0重復觀測邊的檢核核同一條基線邊若觀觀測了多個時時段，則可得得到多個邊長長結(jié)果。這種種具有多個獨獨立測量結(jié)果果的邊就是重重復觀測邊。對對于重復觀測測邊的任意兩兩個時段的成成果互差，均均應小于相應應等級規(guī)定精精度（按平均均邊長計算）的2√2倍。同步觀測環(huán)檢核當環(huán)中各邊為多臺臺接受機同步步觀測時，由由于各邊是不不獨立的，所所以其閉合差差應恒為零。例例如三邊同步步環(huán)中只有兩兩條同步邊可可以視為獨立立的成果，第第三邊成果應應為其余兩邊邊的代數(shù)和。但但是由于模型型誤差和處理理軟件的內(nèi)在在缺陷，使得得這種同步環(huán)環(huán)的閉合差實實際上仍可能能不為零。這這種閉合差一一般數(shù)值很小小，不至于對對定位結(jié)果產(chǎn)產(chǎn)生明顯影響響，所以也可可所把它作為為成果質(zhì)量的的一種檢核標標準。一般規(guī)定，三邊同同步環(huán)中第三三邊處理結(jié)果果與前兩邊的的代數(shù)和之差差值應小于下下列數(shù)值。ωx≤eq\f(√3,5)σωy≤eq\f(√3,5)σωz≤≤eq\f(√3,5)σω=(ωx2+ωyy2+ωz2)1/2≤eq\f(√3,5)σ式中，σ為相應級級別的規(guī)定中中誤差（按平平均邊長計算算）。對于四站以上的多多邊同步環(huán)，可可以產(chǎn)生大量量同步閉合環(huán)環(huán)，在處理完完各邊觀測值值后，應檢查查一切可能的的環(huán)閉合差。以以下圖為例,A、B、C、D四站檢核：①AB－BC－CA:②AC－CD－DA:③AB－BD－DA:④BC－CD－DB:⑤AB－BC－CD－DA:⑥AB－BD－DC－CA:⑦AD－DB－BC－CA。所有閉合環(huán)的分量量閉合差不應應大于eq\f(√n,5)σ，而環(huán)閉合合差ω=(ωx2+ωyy2+ωz2)1/2≤eq\f(√3n,5)σ第五節(jié)高程控制制網(wǎng)的布設一、技術依據(jù)按照設計要求布設設三等水準網(wǎng)網(wǎng)作為礦區(qū)的的基本高程控控制，根據(jù)《規(guī)程程》規(guī)定的對對三等水準的的要求，三等等水準的主要要技術要求如如下表：水準測量的主要技技術要求等級每Km高差全中誤差/mmm路線長度/Km水準儀的型號水準尺觀測次數(shù)往返較差、附合或或環(huán)形閉合差與已知點聯(lián)測附合或環(huán)形平地/mm山地/mm三等6≤50DS1因瓦往返各一次往一次12√L4√nDS3雙面往返各一次水準觀測的主要技技術要求等級水準儀的型號視線長度/m前后視較差/m前后視累積差/mm視線離地面最低高高度/m基本分化、輔助分分化或黑面、紅紅面讀數(shù)較差差/mm基本分化、輔助分分化或黑面、紅紅面所測高差差較差/mm三等DS1100360.31.01.5DS3752.03.0各等級水準測量技技術規(guī)格各等級水準測量所所算得的以測測段往返測高高差不符值計計算每公里水水準測量高差差中數(shù)的偶然然中誤差M△不得超過表表2規(guī)定的數(shù)值值。以及按環(huán)環(huán)閉合差計算算每公里水準準測量高差中中數(shù)的全中誤誤差Mω，不得超過過表2規(guī)定的數(shù)值值。計算公式：M△==±Mw=±式中：n——測段數(shù)；△——測段往返閉閉合差（特等等為二次往返返測高差中數(shù)數(shù)之差），以以mm計；S——測段長度，以kmm計；ω——水準環(huán)線閉閉合差，以mm計；F——水準環(huán)線周長，以以km計；N——水準環(huán)數(shù)。水準網(wǎng)的選線和埋埋石測區(qū)內(nèi)只有一個國國家二等水準準點，高程數(shù)數(shù)據(jù)屬于1985國家高程基基準，高程值值為396.55721，位于登封市市西北公路交交叉口東側(cè)1100米處，作為測測區(qū)的高程起起算點。按照設計要求，首首級水準網(wǎng)應應該布設成環(huán)環(huán)形網(wǎng)，其圖圖如下a,b,c所示,一方面可以以彌補高級點點數(shù)路量的不不足，另一方方面也便于成成果閉合差的的檢核，使高高程控制點的的相對精度得得到保證。二、水準路線的選選線和選點水準路線應沿有利利于施測的公公路、大路及及坡度較小的的道路布設。水準路線避免跨越500m以上的河流、湖泊、沼澤等障礙物。水準點應選在土質(zhì)質(zhì)堅實、安全全僻靜、觀測測方便和能長長期保存的地地點。下列地地點不應選設設水準點：①①易受水淹、潮潮濕或地下水水位較高處；；②易發(fā)生沉陷陷、滑坡告示示不穩(wěn)定處；；③距鐵路50mm、距公路300n以內(nèi)；④短期內(nèi)由于于建設發(fā)展，可可能毀壞標石石或阻礙觀測測的地點。水準網(wǎng)圖見附圖22水準標石的類型和和埋設三、精度估算對所設計的水準網(wǎng)網(wǎng)用等權(quán)代替替法進行精度度估算。該方方法的要點是是：①路線合并，此此時聯(lián)有關路路線的權(quán)之和和作為合并路路線的權(quán)；②路線連接，此此時取有關路路線的長度相相加作為連接接路線的長度度。距離起算點最遠的的水準點是最最弱點，根據(jù)據(jù)設計的水準準點繪圖和計計算如下：L1.2=eq\f(1,P1.2)=eq\f(1,P1+P2)=eq\f(1,eq\f(1,L1)+eq\f(1,L2))=4.995kmL3.4=eq\f(1,P3.4))=eq\f(1,P3+P4)=eq\f(1,eq\f(1,L3)+eq\f(1,L4))=5.977kmL=L1.2+LL3.4+L5=24.922kmeq\f(L,2)=12.46km最弱點距離結(jié)點的