靜態(tài)測量的實施及質(zhì)量控制

（優(yōu)選）靜態(tài)測量的實施及質(zhì)量控制目前一頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS靜態(tài)測量目前二頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS測量概述一目前三頁\總數(shù)五十頁\編于二十點平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)分別布設(shè)選點困難、常需造標(biāo)觀測過程工作強度大、條件艱苦布網(wǎng)周期長精度受到限制采用傳統(tǒng)測量方法布網(wǎng)的缺點NTS-340DL201NTS-3401目前四頁\總數(shù)五十頁\編于二十點測量精度高選點靈活，無需造標(biāo)，布網(wǎng)成本低可全天侯作業(yè)觀測時間短，作業(yè)效率高觀測、處理自動化可獲得三維坐標(biāo)GPS測量的特點S82CS822013S862013目前五頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS測量中的幾個基本概念觀測時段從測站上開始接收衛(wèi)星信號起至停止接收衛(wèi)星信號間的連續(xù)工作的時間段是GPS測量的基本單位時段長度觀測時段所持續(xù)的時間同步觀測兩臺或兩臺以上的GPS接收機同時對同一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測觀測時段、時段長度、同步觀測目前六頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS測量中的幾個基本概念基線向量利用進(jìn)行同步觀測的接收機所采集的觀測數(shù)據(jù)計算出的接收機間的三維坐標(biāo)差與計算時所采用的衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)同屬一個系統(tǒng)GPS基線向量網(wǎng)采用GPS技術(shù)布設(shè)的測量控制網(wǎng)，由GPS點和基線向量所構(gòu)成基線向量基線向量、GPS基線向量網(wǎng)目前七頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS測量中的幾個基本概念定義利用同一時段的多個同步觀測站所采集的觀測數(shù)據(jù)所計算出的若干基線向量一個時段中，同步觀測基線的數(shù)量若在某時段共有n臺接收機進(jìn)行了同步觀測，則共可得到n(n-1)/2條同步觀測基線n=3n=2n=4n=5同步觀測基線目前八頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS測量中的幾個基本概念閉合環(huán)由多條基線向量首尾相連所構(gòu)成的圖形n=5由5條基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)閉合環(huán)目前九頁\總數(shù)五十頁\編于二十點10GPS測量中的幾個基本概念環(huán)的閉合差閉合差：組成閉合環(huán)的基線向量按同一方向（順時針或逆時針）的矢量和分量閉合差：組成閉合環(huán)的基線向量按同一方向（順時針或逆時針）矢量的各個分量的和全長閉合差：分量閉合差的平方和開方分量閉合差環(huán)的閉合差全長閉合差環(huán)的閉合差目前十頁\總數(shù)五十頁\編于二十點11GPS測量中的幾個基本概念同步觀測環(huán)（同步環(huán)）三臺或三臺以上的GPS接收機進(jìn)行同步觀測所獲得的基線向量（完全由同一觀測時段的基線向量）所構(gòu)成的閉合環(huán)第一時段第一時段第一時段第一時段第一時段第二時段同步環(huán)與非同步環(huán)同步觀測環(huán)目前十一頁\總數(shù)五十頁\編于二十點獨立觀測環(huán)（異步環(huán)）定義：由相互函數(shù)獨立（線性無關(guān)）的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)。（就是前面的非同步環(huán)）雖構(gòu)成了閉合環(huán)，但并非所有基線都來自同一觀測時段獨立觀測環(huán)檢驗定義：檢驗獨立觀測環(huán)的閉合差大小特性：與同步環(huán)閉合差不同，即使采用嚴(yán)密算法，并且計算過程中未發(fā)生錯誤，獨立觀測環(huán)的閉合差通常也不為零，也不一定是個微小量結(jié)論：獨立觀測環(huán)閉合差的大小，可作為評定基線解算結(jié)果質(zhì)量的有力指標(biāo)GPS測量中的幾個基本概念第一時段第一時段第一時段第一時段第一時段第二時段獨立環(huán)與非獨立環(huán)獨立觀測環(huán)目前十二頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS靜態(tài)網(wǎng)GPS網(wǎng)是采用GPS定位技術(shù)建立的測量控制網(wǎng)，由GPS點和基線向量所構(gòu)成。目前十三頁\總數(shù)五十頁\編于二十點布設(shè)GPS網(wǎng)的目的利用點以及基線向量間的各種幾何關(guān)系，通過參數(shù)估計的方法，消除由觀測值和（或）起算數(shù)據(jù)中存在的誤差所引起的網(wǎng)在幾何上的不一致，從而獲得更為精確可靠的測量成果。確定網(wǎng)中各點在指定坐標(biāo)參照系下的坐標(biāo)易于對成果進(jìn)行質(zhì)量控制目前十四頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS靜態(tài)網(wǎng)的建立過程設(shè)計準(zhǔn)備施工作業(yè)數(shù)據(jù)處理目前十五頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS網(wǎng)的設(shè)計準(zhǔn)備二目前十六頁\總數(shù)五十頁\編于二十點設(shè)計準(zhǔn)備項目規(guī)劃：位置及范圍，用途及精度等級，點位分布及數(shù)量，成果形式及內(nèi)容，時限要求，投資經(jīng)費測繪資料收集：測區(qū)及周邊地區(qū)可利用的已知點的點之記及其坐標(biāo)成果和測區(qū)地形圖等方案設(shè)計：根據(jù)項目要求和相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行技術(shù)設(shè)計，完成技術(shù)設(shè)計書的編寫目前十七頁\總數(shù)五十頁\編于二十點技術(shù)設(shè)計的過程確定設(shè)計的技術(shù)依據(jù)測量任務(wù)書或測量合同書GPS測量規(guī)范及規(guī)程其他規(guī)范及規(guī)程進(jìn)行技術(shù)設(shè)計精度設(shè)計密度設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計圖形（結(jié)構(gòu)）設(shè)計目前十八頁\總數(shù)五十頁\編于二十點19精度設(shè)計精度設(shè)計的原則滿足合同或任務(wù)書要求滿足規(guī)范要求滿足應(yīng)用要求目前十九頁\總數(shù)五十頁\編于二十點密度設(shè)計密度設(shè)計的原則根據(jù)工程項目的需要，而非網(wǎng)的規(guī)模大小或邊長的長短目前二十頁\總數(shù)五十頁\編于二十點基準(zhǔn)設(shè)計GPS網(wǎng)基準(zhǔn)設(shè)計指定GPS網(wǎng)所采用的坐標(biāo)參照系（基準(zhǔn)）確定所采用的起算數(shù)據(jù)GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)位置基準(zhǔn)尺度基準(zhǔn)方位基準(zhǔn)設(shè)計原則滿足項目要求結(jié)合現(xiàn)有條件目前二十一頁\總數(shù)五十頁\編于二十點22圖形設(shè)計①三角形網(wǎng)②多邊形網(wǎng)③附和導(dǎo)線網(wǎng)④星形網(wǎng)（單基準(zhǔn)站）目前二十二頁\總數(shù)五十頁\編于二十點23設(shè)計準(zhǔn)則網(wǎng)中距離較近的點間要進(jìn)行直接觀測（短邊必測）短邊必測短邊必測目前二十三頁\總數(shù)五十頁\編于二十點24設(shè)計準(zhǔn)則當(dāng)控制網(wǎng)的范圍較大時，可采用分級布設(shè)的方法，即首先布設(shè)點數(shù)較少但等級較高的框架網(wǎng)，然后再部分項目所要求等級的全面網(wǎng)框架網(wǎng)全面網(wǎng)框架網(wǎng)的采用目前二十四頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS網(wǎng)的施工作業(yè)三目前二十五頁\總數(shù)五十頁\編于二十點26施工作業(yè)選點與埋石接收機的選用及檢驗衛(wèi)星狀況預(yù)報外業(yè)進(jìn)度估算及項目成本預(yù)算確定調(diào)度方案觀測作業(yè)數(shù)據(jù)傳輸備份成果驗收和上交資料目前二十六頁\總數(shù)五十頁\編于二十點27選點與埋石觀測條件對空通視條件好，15以上不宜有成片障礙物。15以上不宜有金屬導(dǎo)體*便于儀器安置及觀測作業(yè)。遠(yuǎn)離可能的干擾源。遠(yuǎn)離易引起多路徑的環(huán)境。位置及設(shè)施地質(zhì)條件良好、點位穩(wěn)定、易于保存，盡可能顧及交通等條件。充分利用符合要求的現(xiàn)有觀測設(shè)施。盡量選擇測站小環(huán)境與周圍大環(huán)境一致的地點。目前二十七頁\總數(shù)五十頁\編于二十點選點與埋石天線墩基巖天線墩，巖層天線墩，巖層標(biāo)石土層天線墩標(biāo)石巖層普通標(biāo)石，普通基本標(biāo)石，凍土基本標(biāo)石，固定沙石基本標(biāo)石，普通標(biāo)石，建筑物上的標(biāo)石金屬標(biāo)志不銹鋼標(biāo)志強制對中裝置強制對中墩目前二十八頁\總數(shù)五十頁\編于二十點29衛(wèi)星狀況預(yù)報確定原則選擇衛(wèi)星數(shù)較多、PDOP值較小的時間段（觀測窗口）時段長度不短于規(guī)范要求輔助設(shè)計工具專門的“計劃”軟件目前二十九頁\總數(shù)五十頁\編于二十點30制定調(diào)度方案安排作業(yè)時段分配觀測任務(wù)安排作業(yè)小組指定各作業(yè)小組的觀測時間、測站確定遷站方式，進(jìn)行交通工具的調(diào)配突發(fā)情況的處理延誤的處理設(shè)備故障的處理測站錯誤的處理突發(fā)惡劣天氣的處理分區(qū)觀測，逐步推進(jìn)擴展目前三十頁\總數(shù)五十頁\編于二十點同步圖形的連接方式點連式優(yōu)點：作業(yè)效率高，圖形擴展迅速。缺點：圖形強度低，如果連接點發(fā)生問題，將影響到后面的同步圖形。邊連式優(yōu)點：作業(yè)效率較高，圖形強度較強網(wǎng)連式優(yōu)點：圖形強度最強。缺點：作業(yè)效率低?；爝B式點連式邊連式網(wǎng)連式目前三十一頁\總數(shù)五十頁\編于二十點制定基本原則高可靠高精度高效率常用方案平推式翻轉(zhuǎn)式伸縮式32遷站方案平推式翻轉(zhuǎn)式伸縮式目前三十二頁\總數(shù)五十頁\編于二十點外業(yè)觀測成果的質(zhì)量檢核觀測記錄完整性及合理性檢查記錄手簿中的內(nèi)容是否完整，是否按要求量測了天線高，天線類型及量測方式是否正確，天線高的數(shù)值是否合理通過點位略圖和測量近似坐標(biāo)等判定設(shè)站是否正確外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢核通過對外業(yè)GPS觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對處理結(jié)果進(jìn)行檢核來進(jìn)行的反映GPS外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)處理結(jié)果是基線解算的結(jié)果和GPS網(wǎng)無約束平差的結(jié)果目前三十三頁\總數(shù)五十頁\編于二十點GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理及質(zhì)量控制四目前三十四頁\總數(shù)五十頁\編于二十點數(shù)據(jù)格式RINEX格式通用性強，已成為GPS測量領(lǐng)域事實上的標(biāo)準(zhǔn)大多數(shù)軟件能夠直接處理利于多種型號的接收機聯(lián)合作業(yè)接收機專有格式（南方sth）不同廠家接收機的本機格式各不相同與接收機配套的數(shù)據(jù)處理軟件（隨機軟件/商用軟件）一般可以直接讀取自身本機格式的數(shù)據(jù)，而不能讀取其它廠家本機格式的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲緊湊，含有一些專有信息目前三十五頁\總數(shù)五十頁\編于二十點36命名規(guī)則命名方法：8+3文件名命名規(guī)則例：wh022931.02o，wh022293.02nssssdddf.yyt4字符測站名年積日一天內(nèi)的文件序號（時段號），為0~9，A~Z。若為0，則表示文件包含當(dāng)天的所有觀測數(shù)據(jù)兩位年號98：199800：200011：2011文件類型O：觀測值N：星歷M：氣象數(shù)據(jù)G：GLONASS星歷H：同步衛(wèi)星GPS載荷的導(dǎo)航電文C：鐘文件

目前三十六頁\總數(shù)五十頁\編于二十點文件格式說明RINEX觀測值文件的內(nèi)容2.10OBSERVATIONDATAM(MIXED)RINEXVERSION/TYPEBLANKORG=GPS,R=GLONASS,T=TRANSIT,M=MIXEDCOMMENTXXRINEXOV9.9AIUB24-MAR-0114:43PGM/RUNBY/DATEEXAMPLEOFAMIXEDRINEXFILECOMMENTA9080MARKERNAME9080.1.34MARKERNUMBERBILLSMITHABCINSTITUTEOBSERVER/AGENCYX1234A123XXZZZREC#/TYPE/VERS234YYANT#/TYPE4375274.587466.4589095.APPROXPOSITIONXYZ.9030.0000.0000ANTENNA:DELTAH/E/N11WAVELENGTHFACTL1/2126G14G15G16G17G18G19WAVELENGTHFACTL1/20RCVCLOCKOFFSAPPL4P1L1L2P2#/TYPESOFOBSERV18.000INTERVAL2001324131036.0000000TIMEOFFIRSTOBSENDOFHEADER01324131036.000000003G12G9G6-.12345678923629347.915.3008-.35323629364648-.1209-.35820891541.29220607600.189-.4309.39420607605.84801324131050.000000044122G9G12WAVELENGTHFACTL1/2***WAVELENGTHFACTORCHANGEDFOR2SATELLITES***COMMENTNOW8SATELLITESHAVEWLFACT1AND2!COMMENTCOMMENT01324131054.000000005G12G9G6R21R22-.12345678923619095.450-53875.6328-41981.37523619112.00820886075.667-28688.0279-22354.53520886082.10120611072.68918247.789914219.77020611078.41021345678.57612345.567522123456.78923456.7895文件頭文件體RINEX版本號數(shù)據(jù)類型觀測值類型文件頭內(nèi)容文件頭標(biāo)簽點名點號接收機編號、類型、版本天線編號、類型近似坐標(biāo)天線偏心缺省的波長因子與缺省情況不同的波長因子觀測值類型及排列順序歷元間隔一個歷元的觀測數(shù)據(jù)歷元時刻衛(wèi)星數(shù)及衛(wèi)星列表接收機鐘差各衛(wèi)星的觀測值目前三十七頁\總數(shù)五十頁\編于二十點38文件格式說明RINEX星歷文件的內(nèi)容2.10N:GPSNAVDATARINEXVERSION/TYPEXXRINEXNV2.10AIUB3-SEP-9915:22PGM/RUNBY/DATEEXAMPLEOFVERSION2.10FORMATCOMMENT.1676D-07.2235D-07-.1192D-06-.1192D-06IONALPHA.1208D+06.1310D+06-.1310D+06-.1966D+06IONBETA13LEAPSECONDSENDOFHEADER.409904000000D+06-.242143869400D-07.329237003460D+00-.596046447754D-07.406800000000D+06.000000000000D+001399921900.0.490025617182D-03.204636307899D-11.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.389000000000D+03文件頭文件體衛(wèi)星PRN號歷元時刻某衛(wèi)星某歷元的星歷數(shù)據(jù)目前三十八頁\總數(shù)五十頁\編于二十點39GPS數(shù)據(jù)處理流程四個階段：1.數(shù)據(jù)傳輸2.格式轉(zhuǎn)換（可選）3.基線處理4.網(wǎng)平差解算實例演示目前三十九頁\總數(shù)五十頁\編于二十點基線向量解基線邊長與基線向量基線邊長基線向量基線邊長（左）與基線向量（右）目前四十頁\總數(shù)五十頁\編于二十點41基線解算的過程目前四十一頁\總數(shù)五十頁\編于二十點42基線質(zhì)量指標(biāo)控制指標(biāo)特點：基于測量規(guī)范，在工程應(yīng)用中，控制指標(biāo)必須滿足，指標(biāo)：數(shù)據(jù)剔除率，復(fù)測基線長度較差，同步環(huán)閉合差，獨立（異步）環(huán)閉合差，網(wǎng)無約束平差基線向量改正數(shù)（殘差）參考指標(biāo)特點：基于統(tǒng)計學(xué)原理，不作為判定質(zhì)量是否合格的依據(jù)指標(biāo)：單位權(quán)方差（參考方差），RATIO值，RDOP值，觀測值殘差的RMS目前四十二頁\總數(shù)五十頁\編于二十點影響基線解算結(jié)果的因素①基線解算時所設(shè)定的起點坐標(biāo)不準(zhǔn)確影響方式：導(dǎo)致基線向量發(fā)生偏差影響程度：應(yīng)對方法使用坐標(biāo)精度高的點作為起算點獲取較為準(zhǔn)確坐標(biāo)的方法（兩種）與已知點（IGS跟蹤站）聯(lián)測（可獲得分米級以上精度的地心坐標(biāo)）長時間單點定位（數(shù)小時單點定位，可獲得米級精度的地心坐標(biāo)）起點坐標(biāo)的偏差GPS衛(wèi)星軌道高度基線向量的偏差基線長度目前四十三頁\總數(shù)五十頁\編于二十點影響基線解算結(jié)果的因素②少數(shù)衛(wèi)星的觀測時間太短影響方式：導(dǎo)致與該衛(wèi)星有關(guān)的整周未知數(shù)固定困難影響程度：對于基線解算來講，對于參與計算的衛(wèi)星，如果與其相關(guān)的整周未知數(shù)沒有準(zhǔn)確確定的話，就將嚴(yán)重影響整個基線解算結(jié)果的質(zhì)量應(yīng)對方法刪除該衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)，不讓其參與基線解算目前四十四頁\總數(shù)五十頁\編于二十點影響基線解算結(jié)果的因素③在整個觀測時段中，有個別衛(wèi)星或個別時間段周跳太多，致使周跳修復(fù)不完善影響方式：導(dǎo)致整周未知數(shù)固定困難影響程度：嚴(yán)重影響基線向量的質(zhì)量應(yīng)對方法在發(fā)生周跳處增加新的模糊度參數(shù)刪除周跳嚴(yán)重的時間段的方法目前四十五頁\總數(shù)五十頁\編于二十點影響基線解算結(jié)果的因素④在觀測時段內(nèi)，多路徑