第十一章、GPS测量技术设计.ppt

第十章 GPS测量技术设计与外业观测
一 GPS测量的技术设计
GPS测量的技术设计主要依据GPS测量规范及测量任务书
1 GPS测量规范
2 测量任务书
GPS控制网的精度、密度设计
在国标中GPS测量按精度共分为AA、A、B、C、D、E六个等级,常用的是B、C、D、E。
式中, 为GPS基线向量的等效距离误差,a为GPS接收机标称精度中的固定误差(mm);b为GPS接收机标称精度中的比例误差;d为GPS网中相邻点间的距离(mm)。
GPS控制网的精度、密度设计
根据国标,各级GPS相邻点间平均距离应符合下表的要求,而且相邻点最小距离可为平均距离的1/3—1/2倍;最大距离可为平均距离的2-3倍。
GPS控制网的基准设计
GPS控制网的基准设计包括位置基准、方位基准和尺度基准。
方位基准:一般由给定的起算方位角值确定。
尺度基准:一般由地面的电磁波测距确定。
位置基准;
(1) 为求定GPS点在国家或地方坐标系中的坐标,应联测地方控制地方点,用以坐标变换。当测区有旧的地面控制点成果时,应既考虑充分利用旧资料,又要使新建的高精度GPS控制网不受旧资料精度较低的影响。为此,应将新的GPS网与旧控制点进行联测,联测点一般不应少于 3个。
(2)GPS网的坐标系统尽量应与测区过去采用的坐标系统一致,一般应了解以下几个参数:
l:所采用的参考椭球体,一般是以国家坐标系的参考椭球为基础;
2:坐标系的中央子午线的经度值;
3:纵、横坐标的加常数;
4:坐标系的投影面高程及测区平均高程异常值;
5:起算点的坐标。
实际工作中,有时难以找到说明以上参数的资料,此时,也可以通过分析计算的方祛处理。
(3) GPS网平差后得到的是大地高,为了得到GPS点的正常高,应使一定数量的GPS点与水准点重合,或者对部分GPS点联测水准。联测的高程点需均匀的分布于网中,对丘陵或山区高程点应按照高程拟合曲面的要求进行布设。
GPS控制网图形设计
观测时段:测站上开始接收卫星信号到观测停止,连续工作的时问段简称时段。
同步观测:两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。
同步观测环:三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环,简称同步环。
独立基线:对干N台GPS接收机构成的同步观测环,有J条同步观测基线,其中独立基线数为N一1。独立基线之间没有相关性。
独立观测环:由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环,简称独立环。
异步观测环:在构成多边形环路的所有基线向量中,只要有非同步观测基线向量,则该多边形环路叫异步观侧环,简称异步环。
非独立基线:除独立基线外的其他叫非独立基线,总基线数与独立基线之差为非独立基线数。
GPS网特征条件的计算
对于由N台GPS接收机构成的同步图形中一个时段包含
的基线(或简称GPS边)数为: J= N*(N-1)/2;但其中仅有N-1条是独立边,其余为非独立边。
当同步观测的GPS接收机数N>3时,同步闭合环T的最少个数应为
T=J-(N-1)=(N-1)(N-2)/2