GPS控制网技术设计书

〔第四组〕

一、概述

1、任务来源

受青海大学08测绘工程班张乐春教师的指导，对学校后山进展控制测量。

2、目的

本次实习的目的是了解控制测量作业的全过程，掌握GPS静态测量数据处理的根本知识，稳固课堂学习的理论知识，将理论与实践有机结合，提高理论水平与外业操作能力。

3、测量依据、原那么

CH 2001-92?全球定位系统〔GPS〕测量标准? CJJ 73-97?全球定位系统城市测量技术规程? CH 1002-95?测绘产品检查验收规定? CH 1003-95?测绘产品质量评定标准? CJJ 8-85?城市测量标准? 本工程?技术设计书?

二、测区情况

1、测区范围及任务

本测区位于东经101°44′、北纬36°43′附近，位于青海大学校本部西边的山上，测区北临西宁市宋家沟，南至西宁市刘家沟，东至青海大学校内，测区内为主要为山区，树木较多，通视条件较差。

本组在本次实习在测区内布设6个GPS控制点，构建一个D级GPS网，满足实习需要。 〔如下列图所示〕

2、已有资料

本测区无的国家高等级三角点，采用测区坐标系。

3、控制网起算数据

本次实习无的国家高等级三角点，那么采用测区中任意两点的坐标作为本次实习GPS控制网的起算数据，坐标系可选用已已建成的地方坐标系，也可以在实习是自己建立。

4、坐标系统、高程系统和时间系统

GPS基线向量为WGS-84坐标系，GPS网平面平差成果为西安1980坐标系

坐标或19北京坐标系坐标，并转换为测区相应的坐标系。 高程系统采用1985国家高程基准。

时间系统采用北京时间或UTC时间系统。

5、控制网图设计如下：

三、设计方案

1、GPS网的布设

本组将控制网布设为两个大地四边形，采用三台GPS接收机，按边连式的布网形式布设GPS控制网，例如先在G38、801、803安置GPS接收机，观测一定时间后，将801的GPS移至802继续观测，再过一段时间，将G38的GPS移至804观测，以此类推，直到完成观测，等级为D级。

2、GPS网的选点

GPS点位的选择应符合技术要求，有利于使用其他测量方法进展联测；点位的根底应坚决稳固，易于长期保存，并有利于平安作业; 点位应便于安置接收设备和操作，视野开阔，被测卫星的地平高度角应大于15°，点位应远离大功率无线点发射源〔如电视台、微波站等〕，其距离不得小于200m,并应远离高压输电线，其距离不得小于50m；点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体。

四、GPS静态测量外业观测及观测数据资料的处理

1、GPS外业观测技术要求

本次实习的GPS控制网采用GPS技术静态观测方法施测。

采用设备： 3台GPS承受机〔标称精度5mm+1pmm·D，D以Km计〕， 本次D级GPS网对GPS接收机的技术指标见下表： 接收机类型 标称精度 观测量 同步观测接计算机 收机数 单频 ≤载波相位 3台 一台 (10mm+3ppmp*d) 本次D级GPS测量作业的根本技术要求见下表： 观测方卫星高有效观平均重几何图PDOP时段长数据采法 度角 测卫星复设站形强度 值 〔min) 样间隔数 数 〔s〕 静态 ≥15° ≥4 ≥2 <10 <6 45 10 2、GPS观测及作业

GPS接收机在使用前应当进展检验，检验分为一般检视、通电检验。 检验校正完成后开场进展观测。观测组应严格按调度表规定的时间进展作业，保证同步观测同一卫星组。每一时段开机前，作业员要量取天线高，并及时输入测站名，天线高等信息。关机后再量取一次天线高作校核，两次量得的天线高互差不大于3mm，取平均值作为最后结果，记录在手薄中。

仪器工作正常后，作业员及时逐项填写测量手薄中的各项内容。

观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人为和其它物体靠近天线，遮挡卫星信号。

接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机；雷雨过境时应关机停测，并取下天线，以防雷电。

每日观测完毕后，应及时将数据转存到计算机上，确保观测数据不丧失，同时应进展当天的基线计算。

记录雨，晴，阴，云等天气情况。

四、数据处理方案

1、数据预处理

为了获得GPS观测基线向量并对观测成果进展质量检核，首先要进展GPS数据的预处理，根据预处理结果对观测数据的质量进展分析并做出评价，以确保观测成果和定位结果的预期精度。GPS网数据处理分基线向量解算和网平差两

个阶段。各阶段数据处理软件均采用随机所带软件。处理的主要内容有：GPS卫星轨道方程的标准化、时钟多项式的拟合和标准化。 2、基线解算及GPS网平差 〔1〕基线解算

基线数据解算采用Leica公司的LGO软件求解，基线解算采用消电离层的双差浮点解或加点离层改正的双差整数解〔固定解〕，其主要技术参数如下： 卫星截止高度角≥150

电离层模型为：Standard模型

对流层模型为Hopfiled或Computed模型。 星历为播送星历或精细星历 采用L1频率或L1L2两个频率 〔2〕GPS网平差

GPS网的平差计算应用软件在WGS-84空间直角坐标系下 进展三维无约束平差，以检查本次GPS网的内符合精度。同时为将WGS-84坐标系 下的GPS基线观测值投影到高斯平面上，并转换到 1980西安坐标系或19北京坐标系中〔或地方坐标系〕，采用GPSADJ〔Ver 2.0〕软件包或Solution(ver 2.1)软件包进展二维约束平差。

五、提交的成果资料

GPS测量任务完成后，上交如下资料： ⒈ 测量任务书与专业设计书；

⒉ 点之记、环视图和测量标志委托保管书；

⒊ 外业观测记录〔包括原始记录的存储介质及其备份〕、测量手簿及其它记录〔包括偏心观测〕；

⒋ 接收设备、气象及其它仪器的检验资料； ⒌ 外业观测数据质量分析及野外检核计算资料；

⒍ 数据加工处理中生成的文件〔含磁盘文件〕、资料和成果表； ⒎ GPS网展点图；

⒏ 技术总结和成果检查报告。