《GPS原理及应用》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十章 GPS测量技术设计与外业观测

第十章GPS测量技术设计与外 业观测

第十章 GPS测量技术设计与外 业观测

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 lGPS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

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

表61精度分级 级荆固定差心m比侧误差系「齪荆定误遊a/m比例误差系數 AA ≤0.01 cDE ≤10 ≤0.1 ≤10 ≤10 B ≤1 ≤10 ≤20 8=√a2+(b·d106) 式中8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)

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。 变6-2cSP网中相点之间的平均距高 级别 项目 平均距离 300 10-15 5-10 0.2-5

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

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

（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

（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N1。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 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 表84N与JT关系表 6 6

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

(b)N…3 (c)M d)N=5 图8-1N台接收机同步观测所构成的同步图形 a)N-2 (c)N-4 d)N=5 图82GF独立边的不同选择