GNSS控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)

一GNSS控制測量的技術(shù)設(shè)計(jì)

一、GNSS網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)1、GNSS測量規(guī)范（規(guī)程）（1）《全球定位系統(tǒng)（GNSS）測量規(guī)范》

（2）《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》

（3）各行業(yè)部門的其他GNSS測量規(guī)程或細(xì)則2、測量任務(wù)書測量任務(wù)書或合同是測量施工單位上級主管部門或合同甲方下達(dá)的技術(shù)要求文件。它規(guī)定了測量任務(wù)的范圍、目的、精度和密度要求，提交成果資料的項(xiàng)目和時間，完成任務(wù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。二、

GNSS網(wǎng)的精度、密度設(shè)計(jì)1、GNSS測量精度標(biāo)準(zhǔn)及分類（1）GNSS測量精度分類GNSS測量精度分級（一）級別主要用途固定誤差a（mm）比例誤差b（mm）A地殼形變測量或國家高精度GNSS網(wǎng)建立≤5≤0.1B國家基本控制測量≤8≤1GNSS測量精度分級（二）等級平均距離（km）a（mm）b（mm）最弱邊相對中誤差二9≤10≤21/12萬三5≤10≤51/8萬四2≤10≤101/4.5萬一級1≤10≤101/2萬

二級1≤15≤201/1萬（2）GNSS測量的精度標(biāo)準(zhǔn)GNSS測量的精度標(biāo)準(zhǔn)通常用網(wǎng)中相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差表示，其形式為：

式中：σ--距離中誤差（毫米）；ɑ——固定誤差（mm）；b——比例誤差系數(shù)（ppm）；d——相鄰點(diǎn)之間的距離（km）。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)測區(qū)大小、GNSS網(wǎng)的用途，來設(shè)計(jì)網(wǎng)的等級和精度標(biāo)準(zhǔn)。（9-1）2、GNSS點(diǎn)的密度標(biāo)準(zhǔn)制定GNSS網(wǎng)的密度標(biāo)準(zhǔn)，主要考慮任務(wù)要求和服務(wù)對象。

GNSS網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間距離單位：km

級別項(xiàng)目ABCDE相鄰點(diǎn)最小距10015521相鄰點(diǎn)最大距2000250401510相鄰點(diǎn)平均距3007015～1010～55～2三、GNSS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)1.基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的定義在GNSS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)中，必須明確GNSS網(wǎng)的成果所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù)的工作，稱為GNSS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。GNSS網(wǎng)的基準(zhǔn)包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。2.GNSS網(wǎng)的基準(zhǔn)的確定

方位基準(zhǔn)：由給定起算方位角確定。

尺度基準(zhǔn)：由地面的電磁波測距確定。

位置基準(zhǔn)：由給定的起算點(diǎn)坐標(biāo)確定。3.基準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個問題（1）應(yīng)在地面坐標(biāo)系中選定起算數(shù)據(jù)和聯(lián)測原有地方控制點(diǎn)若干個，用以轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。大中城市GNSS控制網(wǎng)應(yīng)與附近的國家控制點(diǎn)聯(lián)測3個以上。小城市或工程控制可以聯(lián)測2--3個點(diǎn)。（2）對GNSS網(wǎng)內(nèi)重合的高等級國家點(diǎn)或原城市等級控制點(diǎn)，除未知點(diǎn)連結(jié)圖形觀測外，對它們也要適當(dāng)?shù)貥?gòu)成長邊圖形。

3.基準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個問題：

（3）聯(lián)測的高程點(diǎn)需均勻分布于網(wǎng)中，對丘陵或山區(qū)聯(lián)測高程點(diǎn)應(yīng)按高程擬合曲面的要求進(jìn)行布設(shè)。A、B級網(wǎng)應(yīng)按二等水準(zhǔn)逐點(diǎn)聯(lián)測高程。B級網(wǎng)應(yīng)按三等水準(zhǔn)或與其相當(dāng)?shù)姆椒ㄖ辽倜扛?～3點(diǎn)聯(lián)測一點(diǎn)。C級網(wǎng)應(yīng)按四等水準(zhǔn)或與其相當(dāng)?shù)姆椒ㄖ辽倜扛?～6點(diǎn)聯(lián)測一點(diǎn)。D、E級網(wǎng)具體聯(lián)測宜采用不低于四等水準(zhǔn)或與其精度相等的方法進(jìn)行。

（4）新建GNSS網(wǎng)的坐標(biāo)系應(yīng)盡量與測區(qū)過去采用的坐標(biāo)系統(tǒng)一致。采用的是地方獨(dú)立或城市獨(dú)立坐標(biāo)系應(yīng)具備下列技術(shù)參數(shù)：

①所采用的參考橢球幾何參數(shù)；

②坐標(biāo)系的中央子午線經(jīng)度值；

③縱橫坐標(biāo)的加常數(shù)；

④坐標(biāo)系的投影面高程及測區(qū)均高程異常值；

⑤起算點(diǎn)的坐標(biāo)值及起算方位。四、幾個基本概念及GNSS網(wǎng)特征條件1、GNSS網(wǎng)圖形構(gòu)成的幾個基本概念

觀測時段：測站上開始接收衛(wèi)星信號到觀測停止，連續(xù)工作的時間段，簡稱時段。同步觀測：兩臺或兩臺以上接收機(jī)同時對同一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測。同步觀測環(huán)：三臺或三臺以上接收機(jī)同步觀測獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱同步環(huán)。獨(dú)立觀測環(huán)：由獨(dú)立觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱獨(dú)立環(huán)。異步觀測環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測基線向量，則該多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)，簡稱異步環(huán)。獨(dú)立基線：對于N臺GNSS接收機(jī)的同步觀測環(huán)，有J條同步觀測基線，其中獨(dú)立基線數(shù)為N-1。非獨(dú)立基線：除獨(dú)立基線外的其它基線叫非獨(dú)立基線，總基線數(shù)與獨(dú)立基線之差即為非獨(dú)立基線數(shù)。

星歷（Ephemeris）：是不同時刻衛(wèi)星在軌道上的坐標(biāo)值。

數(shù)據(jù)剔除率（Percentageofdatarejection）刪除的觀測值個數(shù)與應(yīng)獲得的觀測值個數(shù)比值。

天線高（Antennaheight）：觀測時接收機(jī)天線平均相位中心到測站中心標(biāo)志面的高度。

參考站（Referencestation）：在一定的觀測時間內(nèi)，一臺或幾臺接收機(jī)分別固定在一個或幾個測站上，一直保持跟蹤觀測衛(wèi)星，其余接收機(jī)在這些測站的一定范圍內(nèi)流動設(shè)站作業(yè)。

流動站（Movingstation）：在參考站的一定范圍內(nèi)流動作業(yè)的接收機(jī)設(shè)立的測站。2、GNSS網(wǎng)特征條件的計(jì)算觀測時段數(shù)：

式中：n為網(wǎng)點(diǎn)數(shù)，m為每點(diǎn)設(shè)站數(shù)，N為接收機(jī)數(shù)，總基線數(shù)：必要基線數(shù)：獨(dú)立基線數(shù)：多余基線數(shù)：3、GNSS網(wǎng)同步圖形構(gòu)成及獨(dú)立邊的選擇