中国地质调查局工作标准西安地质矿产研究所中国地质调查.doc

中国地质调查局工作标准
DD2023—03
地质调查GPS测量规程

1 范围
本标准规定了地质调查GPS测量的工作方法、精度指标和技术规定。
本标准合用于陆上地质调查各专业(地球物理勘查、地球化学勘查、区域地质调查、矿产资源调查、水文地质、工程地质、环境地质、探矿工程等)的GPS测量工作。
2 规范性引用文献
下列文献中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文献，其随后的所有的修改单(不涉及勘误的内容)或修订版均不合用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文献的最新版本。凡是不注明日期的引用文献，其最新版本合用于本标准。
GB／T18314—2023 全球定位系统(GPS)测量规范
GB／T18341—2023 地质矿产勘查测量规范
GB／T17228—1998 地质矿产勘查测绘术语
DZ／T0153—95 物化探工程测量规范
CJJ73—97 全球定位系统城市测量技术规程
CHl002—95 测绘产品检查验收规定
CHl003—95 测绘产品质量评估标准
3 术语和定义
下列术语和定义合用于本标准。
3.1 地质调查GPS测量 GPS survey for geological reconnaissance
为配合地质调查工作所做的GPS测量工作的统称。
3.2 测点 Survey Point
地质调查中各类专业的地质点、物理点(重力、磁力、地震、交直流电场、电磁场、地热场、放射性场等观测点、地震炮点、供电点等)、化探采样点、物性采样点、水文点、钻孔、异常标志点、工区边界、独立剖面端点、重要地物点以及地质工程位置的定位点等统称为测点。
3.3 观测时段 Observation Session
测站上开始接受GPS卫星信号到停止接受时，连续观测的时间长度称为观测时段，简称时段。
3.4 基准站Base station
在一定的观测时间内，用固定在一个已知点上的GPS接受机，一直保持跟踪观测卫星，其余的GPS接受机在其控制范围内的测点上作业，这个固定测站称为基准站(也称为参考站或固定站)。
3.5 流动站roving station
在基准站控制的范围内由流动作业的GPS接受机所设立的测站称为流动站。
3.6 静态定位Static positioning
通过两台或两台以上GPS接受机处在静止状态下分别在各自测站上进行若干时段同步观测，拟定测站间相对位置或基线向量的GPS测量方法称之为静态定位。又称为载波相对定位测量。
3.7 快速静态定位rapid static positioning
运用快速整周模糊度解算原理所进行的GPS静态定位测量。
3.8 载波相位差分GPS测量Carrier phase differential GPS survey
通过两台或多台GPS接受机获取的载波相位观测值进行差分计算，从而解算它们之间相对位置的测量方法(简称RTK)。
3.9 伪距差分GPS测量Pseudo distance differential GPS survey
通过两台或多台GPS接受机获取的伪距观测值进行差分计算，从而解算它们之间相对位置的测量方法(简称RTD)。
3.10 实时差分GPS测量Real Time differential GPS survey
将基准站GPS接受机采集的载波相位或伪距观测值，通过通讯链实时地传送给流动站的GPS接受机，从而在被测点上实时地解算出两站点相对位置的测量方法。
3.11 单点定位Single point positioning
是运用一台GPS接受机，直接拟定其观测点所在大地坐标系中的绝对位置，又称为绝对定位。
3.12 世界大地坐标系1984(WGS—84) Word Geodetic Systeml984
由美国在与WGS—72相应的精密星历NSWC—9Z—2的基础上，采用1980大地参考系和BIH1984.0系统定向所建立的一种地球参考系和地心坐标系。
4.1 坐标系统和时间系统
4.1.1 坐标系统
4.1.1.1 GPS测量的坐标系统为世界大地坐标系WGS—84。由于在地质调查GPS测量中，一般规定提供高斯正形投影下的3°带或6°带的1954年北京坐标系或1980西安坐标系成果资料，因此，需按坐标转换等方法，求得在这些坐标系下的坐标。各坐标系的地球椭球基本参数以及重要几何和物理常数，详见附录A。
4.1.1.2 GPS测量的大地高转换为正常高时，其高程系统一般应采用1985国家高程基准，或因条件限制也可采用1956年黄海高程系。高程系统转换可选用适宜的高程模型(CQG—2023)、高程拟合、大地水准面精化等方法，求得正常高。
4.1.1.3 当工区面积小于100km2、地形条件及交通特别困难且已知控制点较少时，允许自建独立三维坐标系统，由GPS测量坐标系向自建独立坐标系转换时，需要事先拟定下列技术参数：
a．参考椭球几何参数；
b. 中央子午线经度值；
c．坐标加常数；
d．投影面正常高：
e. 工区平均高程异常；
f. 起算坐标及起算方位角。
独立坐标系所采用的椭球中心轴向和扁率应与国家参考椭球参数相同。
4.1.2 时间系统
GPS测量可采用协调世界时(UTC)记录，或采用北京标准时(BST)记录。
4.2 精度分级及重要技术指标
4.2.1 加密控制测量的精度分级及重要技术指标
4.2.1.1 精度分级
GPS加密控制测量，是在国家已有三角点、导线点或GPS等级控制点基础上扩展的。以满足地质调查测点定位测量起算点或闭合点的精度规定为前提，按相邻点的平均距离和精度划分为一、二级。布网时可以逐级布设、越级布设或布设同级全面网。
4.2.1.2 重要技术指标
4.2.1.2.1 各级GPS加密控制测量重要技术指标见表1
表1 GPS加密控制测量重要技术指标
级别
相邻点间平均距(km)
附合路线或异步环的边数
基线最弱边相对中误差
固定误差a (mm)
比例系数b
1× 10—6
三维坐标中误差(m)
平面
高程
一级
15
≤10
1／20230
≤10
≤15
0.10
0.10
二级
5
≤10
1／10000
≤15
420
0.10
0.20
注1：各级相邻点间最小距离一般不应小于平均距离的1/3，最大距离一般不应超过平均距离的3倍，在满足表1三维坐标精度规定的前提下，相邻点间的最小或最大距离的规定，可以适当的放宽，但不应小于1/5和超过5倍。
注2：特殊工种加密控制还可在二级网精度下适当放宽。
注3：当边长小于200m时，边长中误差不应大于20mm。
4.2.1.2.2 各级GPS控制网相邻点间弦长精度应按下式计算：
(1)
式中： σ—标准差，mm；
a—固定误差，mm；
b—比例误差系数，1×10—6；
d—相邻点间的距离，km。
4.2.1.2.3 自建独立三维GPS控制网其精度视工作性质及规定在施工设计中予以规定，一般可参照1中一级技术指标执行。
4.2.2 测点定位的精度分级及重要技术指标
4.2.2.1 精度分级
地质调查测点定位测量，应以加密控制点及其以上各等级点为基准进行施测。其精度划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。各专业应按照各自作业精度规定进行技术设计。
4.2.2.2 重要技术指标
4.2.2.2.1 各级测点定位测量重要技术指标见表2。
4.2.2.2.2 对低于Ⅲ级精度规定的测点，通过实验拟定可以满足地质调查需要的技术指标。
4.2.2.2.3 使用地形图鉴定测点的各个专业及其工种，为提高精度和便于成果数字化可采用GPS技术中的单点定位方法施测。定位精度可参考III级定位规定。
4.2.2.2.4 对测点三维定位精度有特殊规定的专业及其工种，可在施工设计中按本专业标准，参考表2
指标做出专项规定。
表2 GPS测点定位测量重要技术指标
等 级
三维定位中误差(m)
平 面
高 程
Ⅰ 级
1.0
0.2
Ⅱ 级
5.0
1.0
Ⅲ 级
15.0
5.0
4.3 GPS仪器的技术规定
4.3.1 GPS加密控制测量采用的仪器
4.3.1.1 各级加密控制点对GPS仪器选型的技术规定，应根据用途选用至少2台单频或双频测地型GPS接受机，其标称精度均应满足≤10mm+5×10—6×D(km)的规定。
4.3.1.2 GPS仪器设备的检查：对于正在使用中的测地型GPS接受机，每年度应按附录B的规定自行检查后方可使用。对于新购置的或维修后的以及使用期超过三年的测地型GPS接受机，应送国家级仪器鉴定中心进行全面检查。
4.3.2 GPS测点定位采用的仪器
4.3.2.1 各级测点定位测量对GPS仪器的技术规定应按表3的规定执行。
表3 GPS测点定位采用的仪器
等
级
项
目

Ⅰ 级
Ⅱ 级
Ⅲ 级
接受机类型
单频、差分型
单频、差分型
差分型
导航型
标称精度
10mm+5×10—6×D
(平面)
20mm+5×10—6×D
(高程)
10mm+5×10—6×D
(平面)
20mm+5×10—6×D
(高程)
10mm+5×10—6×D
(平面)
30mm+5×10—6×D
(高程)
定位精度±15m
DGPS精度±1～3m
高程精度±3～5m
(校准情况下)
观测量
载波相位
载波相位或伪距
载波相位或伪距
伪距
同步观测
接受机台数
≥2
≥2
≥2
≥1
4.3.2.2 GPS接受机设备的检查：测地型GPS仪器应按4.3.1的规定进行。导航型手持GPS接受机除每年标定一次外，还须在作业前进行标定。其标定方法可根据仪器型号及其说明书自行拟定，但须保证仪器能正常使用为原则。
5 加密控制测量
5.1 布网原则与设计
5.1.1 GPS加密控制网(以下简称GPS网)的布设，应根据测区实际用途、预期精度指标、所用仪器
类型与数量、测区自然地理地形条件与交通状况等因素，并按照优化设计原则进行。
5.1.2 GPS网布设根据需要可采用三角网、单三角形、附合导线网、星型网等多种形式进行布设。各级GPS网附合路线或异步闭合环的边数应按照表1的规定执行。
5.1.3 为方便常规测量方法加密时的应用，每个GPS控制点应有两个或两个以上通视方向(涉及与同级以上已有控制点通视)。
5.1.4 在地方坐标系中布设GPS网时，应在该坐标系中选定起算数据，并应与附近已有高级控制点(三角点、导线点或E级以上GPS点)联测。联测点数一般不得少于3个，困难地区不得少于2个，并均匀分布在网内或其周边。
5.1.5 为求定GPS网点正常高，应进行不低于等外水准测量的高程联测。根据地形条件的不同，拟定高程联测点的数量，且应均匀分布在网内或其周边。
5.1.6 加密控制测量技术设计编写前的准备工作
5.1.6.1 收集资料：收集测区已有各类大地点、水准点成果及各种比例尺地形图与专业用图(交通图、行政区划图、地质调查中的有关专业图、森林图、水利图等)、坐标转换参数与高程异常改正值，以及测区内交通、经济、气象、民族、治安等方面情况与资料。
5.1.6.2 测区踏勘：了解测区地形、地理、交通、通讯、供电、气象等条件，其中特别注意了解对影响GPS测量的对空遮蔽情况及干扰因素，如高压线、无线电发射台、站等：实地核对测区已有大地点(三角点、导线点或GPS点)、水准点，掌握其标志保存情况；选择基准站位置及会同参与地质调查有关人员划定测区边界位置。
5.1.7 编写技术设计：根据资料收集与测区踏勘获得的具体情况，按照设计编写提纲有关内容编写技术设计，拟定作业计划，经主管部门审批后实行。
5.1.8 GPS仪器检查：根据加密控制测量精度等级、已有国家控制点分布情况等选择合适的GPS仪器及其配套设备，依照附录B有关规定进行检查，合格后方可投入使用。
5.2 选点与埋石
5.2.1 选点
5.2.1.1 控制点选取应根据地质调查各专业对所需精度等级及密度的规定，并考虑其它方法扩展和联测的需要，一方面于地形图上设计点位，然后在实地踏勘核算各类控制点(国家三角点、导线点、水准点及GPS点等)的完好情况及有关施工条件，以最终拟定所选点位并加以标定。
5.2.1.2 选点时作业人员应充足了解测区自然地理地形条件，特别是交通、供电、通讯及气象等情况。
5.2.1.3 点位的地基应稳定、易于长期保存，有助于安全作业、易于设立GPS仪器、便于操作且视野开阔、目的明显、周边无视角≥15°的成片障碍物。
5.2.1.4 所选点位一般应远离大功率无线电发射源(电视台、电台、微波站等)200m以上，高压输电线和微波无线电传送通道50m以上。
5.2.1.5 控制点点名可选取就近的地名、山名等，在同一个测区或GPS网中不应有重名，点位选定后应标注于地形图上，并做好埋石准备工作。
5.2.2 埋石
5.2.2.1 各级GPS控制点的标石均应设有中心标志，其标石与标志规格规定应符合本规程附录C。标石可预制或现场灌注。
5.2.2.2 点位若选在山区岩石地段或建筑物顶时，应对基岩或水泥板进行凿孔，埋入中心标志并灌注混凝土，标石顶部外形应符合附录C的规定。
5.2.2.3 点位处在农耕地区时，应尽量埋设在非耕地上，并规定露出地面0.2m。
5.2.2.4 所有GPS控制点在埋石处应设立明显指向标志，并于现场绘制点位略图、填写点之记。点之记格式见附录C。
5.3 观测
5.3.1 基本技术规定
GPS加密控制测量各等级的作业基本技术规定应符合表4规定。
5.3.2 观测计划
5.3.2.1 编制观测计划应依据测区自然地理地形条件及交通状况、作业方案、投入台班数(人员及仪器)，等综合因素计划观测时段，拟定作业序号。
5.3.2.2 制定观测调度表(参照附录D)，拟定天天的台班调度计划，通过通讯联系或事先约定的时间、开机与关机，充足运用有效时间作业。
表4 GPS加密控制测量作业基本技术规定
项 目
等
级
观
测
方
法

一级
二级
卫星高度角(°)
静 态
快速静态
≥15
≥15
≥15
≥15
有效观测卫星总数
静 态
快速静态
≥4
≥5
≥4
≥5
观测时段长度(min)
静 态
快速静态
≥45
≥15
≥40
≥10
施测时段数
静 态
快速静态
≥1
≥1
≥1
≥1
数据采样间隔(s)
静 态
快速静态
10～30
5～15
10～30
5～20
点位几何图形强度因子(PDOP)
≤6
≤6
5.3.3 观测准备
5.3.3.1 出测前应检查携带仪器及其附件是否齐全，电池容量是否充足。
5.3.3.2 天线安顿应符合下列规定：
a．三角架安顿天线时，应严格对中整平，对中误差≤3mm；
b. 天线安顿在觇标上时，应将标志中心投影到基板上，然后依照投影点安顿天线，对中整平，若觇标顶部对信号有干扰则应卸去；
c．天线定向标志应指向正北，定向误差不宜超过5°。对于定向标志不明显的接受机天线，可预先设立标记，并按此标记安顿天线。
5.3.4 观测规定
5.3.4.1 严格按照计划规定的时间进行作业，保证同步观测同组卫星。
5.3.4.2 开机前应检查电源电缆和天线电缆联接无误后，方可启动接受机。
5.3.4.3 观测前应量取天线高，并及时输入测站名、年、月、日、时段号、天线高等信息。关机后再量取一次天线高，其互差不得大于3mm，取其平均值作为最后结果，记录在手簿上。记录格式见附录E。
5.3.4.4 接受机开始记录数据后，应随时注意卫星信号和信息存储情况，如接受的卫星号及卫星数、各通道信噪比、实时定位结果及PDOP值等。
5.3.4.5 观测时应防止仪器受震动和移动，防止其别人员或物体触动天线或遮挡卫星信号。
5.3.4.6 在观测时段内，若遇雷雨过境时应及时关机，并卸下天线以防雷击。
5.3.4.7 观测时段内不得进行下述各项操作：如半途关机、开机、自测试、改变卫星仰角限、改变采样间隔、改变天线位置、关闭文献和删除文献等项操作。
5.3.4.8 GPS快速静态观测时，同一时段内基准站和流动站采样间隔应相同，一般应对同一组卫星进行观测，基准站观测不能中断。
5.3.4.9 数据采集完后应及时做好各项记录，其格式参照附录E，检查无误后方可迁站。
5.3.4.10 每日观测结束后应及时将数据传至计算机硬、软盘或其它载体上，以防数据丢失，对已储存数据的载体应完整编录并妥善保存。
5.4 数据解决
5.4.1 数据预解决
5.4.1.1 基线解算
5.4.1.1.1 数据质量与分析
a．按照规范或技术设计的规定，对外业提供的所有成果进行全面检查和验收，重点了解成果是否符合规范与设计规定，原始观测值和项目是否齐全，编号是否统一，有无重号现象；
b. 采用不同类型GPS接受机时，应将观测数据转换成相同格式；
c. 检测每个测站上的星历、相位、测站数据是否齐全；
d．检查观测数据中的整周间断点所占的比例，拟定能否采用数据编辑技术恢复正常整周数
e. 计算分析同一时段数据观测值的数据剔除率应小于10％；
f. 残差状态分析，涉及记录偶尔误差和系统误差所占比例，用手工删除不合格卫星信号。
5.4.1.1.2 基线解算方案
a. 基线解算根据基线长短可以分别采用双差相位观测值和三差相位观测值。
b. 基线解算起算数据的选择，应一方面选用已有WGS—84系坐标的高等级GPS控制网点成果，另一方面为国家三角点转换到WGS—84系后的坐标值，也可以用GPS单点定位方法，其观测时间应长于20min，且经平差后的WGS—84系坐标。
c．相同等级的GPS网，根据基线长度不同，应采用不同的数学解决模型：基线短于8km时，须采用双差固定解。长度为8～30km的基线，可在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。30km以上的长基线，可采用三差解作为基线解算的最终结果。
5.4.1.2 基线解算的质量检查
5.4.1.2.1 同一条基线不同时段观测解算结果其长度较差应符合下式规定：
(2)
式中：
—基线向量的弦长中误差(按实际平均边长计算)。
5.4.1.2.2 在同一时段观测值基线解决中数据剔除率不应大于10％。同步观测环检查的限差应满足下式的规定：

(3)

式中：
n—闭合环中的边数；
—基线向量的弦长中误差(按实际平均边长计算)。
5.4.1.2.3 采用单基线解决方案时，对由同一种数学模型的基线解，三边同步环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差不应超过表5的规定。
表5 三边同步环坐标分量和全长相对闭合差
等 级
一级
二级
坐标分量相对闭合差(1×10—6)
同步观测环
9.0
9.0
异步观测环
10.0
11.0
环线全长相对闭合差(1×10—6)
同步观测环
10.0
15.0
异步观测环
35.0
60.0
5.4.1.2.4 异步(独立)观测环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定，其限差不能超过表5的规定。

(4)

式中：
——环闭合差，；
——闭合环中的边数。
——相应等级基线规定的精度(按实际平均边长计算)。
5.4.2 GPS网平差解决
5.4.2.1 无约束平差，当基线向量各项质量检核符合规定期，以所有独立基线向量组成闭合图形(GPS空间向量网)，在WGS—84坐标系统内以一个点三维坐标为起算依据进行三维无约束平差。在无约束平差中，基线向量的改正数绝对值（、、）应符合下式规定：

(5)

式中：
——相应等级基线的规定精度(按实际平均边长计算)。当基线改正数超限时，也许存在粗差基线，可采用随机软件提供或手动解决方法剔除个别粗差基线，做检核解决。
5.4.2.2 约束平差，在无约束平差拟定的有效观测量基础上，在所选定的国家坐标系或独立坐标系下选取精度可靠的起算数据，进行二维或三维约束平差。约束平差后的精度还应满足4.2.1.2中的规定，同时约束平差中基线向量的改正数与无约束平差结果的同名基线向量的相应改正数的较差（、、）应符合下式规定：

(6)

式中： ——相应等级基线的规定精度。
5.4.2.3 GPS加密控制点高程计算，一方面运用已联测的具有等外水准及其以上等级的GPS点的海拔高程(正常高)和经平差后的GPS高(大地高)计算高程异常值，然后计算各点正常高。
5.4.2.4 平差后输出各点的三维坐标、基线向量改正数、基线边长、方位、点位、转换参数及其精度。
5.4.2.5 数据解决中的数字取位，规定三维坐标与边长均取至0.001m。
5.4.2.6 数据解决后应进行成果整理，对基线解算无约束平差和约束平差(或整体平差)的结果均规定拷贝到磁(光)盘上，规定装入盒内，贴上标签，注明资料内容，最后各打印一份文献，并装订成册。
5.4.3 精度记录与质量评估
5.4.3.1 精度记录
5.4.3.1.1 中间精度记录涉及：观测数据剔除率、同步与异步观测环坐标分量闭合差、环线全长相对闭合差、基线反复观测闭合差及其相对中误差、三维坐标转换参数中误差。
5.4.3.1.2 最终结果精度记录涉及：最弱边长相对中误差、最弱点三维坐标中误差及各点的误差椭圆。
5.4.3.2 质量评估
数据解决完毕后根据规程与技术设计规定的技术指标与精度指标，对平差成果的中间精度及最终精度进行对比。凡是所有符合限差规定的为合格，其中有50％以上各项精度优于限差1/3指标为优秀，优于限差1/2指标为良好。有任一指标低于限差规定的均为不合格。对于产品中不合格的部分应在室内采用相应的技术措施进行解决，若仍无法补救，应于野外进行补测或重测。
5.5 三维坐标转换
5.5.1 坐标转换方案是根据测区地形条件及加密控制点测量规定的精度进行设计或选定。一般规定采用七参数转换法与三参数转换法。若测区无此转换参数时需采用以下方法测求：
a．七参数转换方法：需在测区四周及其外围已知4个大地点上，采用测地型GPS仪器载波相位静态观测1～2h，采用随机软件或按附录F所示坐标转换数学模型编制的软件进行计算。运用多余大地点进行外符合检核。检核精度一般规定、、，应小于0.5m，符合规定后可供使用。
b．三参数转换方法：需在测区外围及其附近3个大地点上采用测地型GPS仪器，载波相位静态观测1h，用随机软件或按附录F所示坐标转换数学模型编制的软件进行解算，再经多余点进行外符合精度检核。一般规定外符合精度、、，应小于0.7m，检核符合规定后，可供使用。
5.5.2 高程转换方法：一方面应尽量选用适宜的高程模型(如CQG—2023，大地水准面精度达lm)，另一方面应根据测区地形条件参照附录F所示选定转换方法，测求高程异常值。一般可用多项式拟合方法求取，即用GPS方法联测的多个已知高程点数据，以一次或二次多项式拟合拟定测区大地水准面差距或高程异常值，也可直接转换成正常高。
a．当工区小于100km2且处在平坦、丘陵或山区时，联测的高程点数应分别在不少于4个与5个的范围内选定，对于大范围工区(＞100km2)的丘陵或山区联测的高程点应不少于7个与8个，拟合后应有1个或1个以上多余点进行检核。
b. 当作基准站的控制点已有高程异常值时，也可以直接用来将GPS加密点的大地高转换成正常高。
6 地质调查测点定位测量
6.1 测点定位技术设计原则
6.1.1 测点布设方案涉及规则测网与非规则测网(自由网)。规则测网布点，一般合用于1∶500～1∶50000比例尺地质、物探、化探普、详查工作和相应的勘探剖面测量以及有需要的地质填图或地质工程等。非规则网(自由网)，一般合用于1∶100000～1∶1000000比例尺区域地质调查、区域物化探调查、区域水文地质调查等各类地质填图及其剖面测量。
6.1.2 测点施测技术设计，应按照各工种的作业精度规定，参照测点定位精度分级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)进行编写。
6.1.3 地质调查各工种对坐标及高程精度如有特殊规定期，应在技术设计中予以规定。
6.2 测点定位的准备工作
6.2.1 准备工作：收集资料、测区踏勘等工作的内容同5.1.6。
6.2.2 编写技术设计：根据收集资料与测区踏勘掌握的具体情况，拟定作业计划后编写技术设计，经审批后实行。
6.2.3 仪器检查：根据测点定位精度等级及地质调查作业规定，按照表3的规定，选择合适的GPS仪器及其配套通信联络设备等。测地型GPS仪器应按照附录B有关规定进行检查；导航型手持机应定期与测地型仪器比对或实地检测，合格后方可投入使用。
6.3 基准站布设
测点定位一般采用短时间静态定位、快速静态定位、实时差分GPS定位(载波相位差分与伪距差分)、事后差分GPS定位(载波相位差分和伪距差分)与单点绝对定位测量。其中除单点绝对定位测量方法外，其它方法均需设定GPS基准站。具体规定如下：
a．测区内所有等级控制点及加密控制点均可作为基准站。若需自建基准站，其点位仍应按加密控制点精度规定予以施测。
b．基准站尽量设在具有对天通视的开阔地带，规定基准点周边360°视野范围内，至少应有高度角不大于15°的对空视域。交通方便。有助于设站和数据通讯链发射信息。
c．基准站周边，应无大面积水域、大型建筑物等GPS信号反射物、避免或减少多途径效应；应无高压线、电视台、无线电发射站、微波站等干扰源，以防止数据通信链丢失信息。
6.4 GPS测点定位方法技术
6.4.1 测点定位作业的基本技术规定
测点定位作业的基本技术规定应符合表6规定。
6.4.2 GPS测点定位作业方法
6.4.2.1 短时间静态定位测量：采用星形网观测方式，在已知控制点上设基准站，安顿测地型GPS仪器连续观测，流动站分别到达待测点位置上，观测GPS卫星。对于I级测点定位，控制半径最长为10km，观测时段为15min；Ⅱ级测点定位，控制半径20km，观测时段为10min；Ⅲ级测点定位，控制半径50km，观测时段为8min。具体作业方法与规定按5.3与5.4有关规定执行。
6.4.2.2 快速静态定位测量：涉及单基准站设站方法与双基准站设站方法。单基准站设站方法相称于星形网布点；双基准站设站方法相称于单三角形网。在基准站安顿GPS仪器连续观测GPS卫星，其它接受机分别依次到待测点上流动设站，

表6 测点定位测量作业的基本技术规定
项 目
等
级
观
测
方
法

Ⅰ 级
Ⅱ 级
Ⅲ 级
卫星高度角(°)
快速静态定位
差分GPS定位
单点定位
≥15
≥10
≥10
有效观测卫星数
快速静态定位
差分GPS定位
单点定位
≥5
≥5
≥5
≥5
≥4
≥5
≥5
≥4
时段长度(min)
快速静态定位
差分GPS定位
单点定位
≥15
≥5
≥10
≥3
≥5
≥2
≥5
数据采样间隔(s)
快速静态定位
差分GPS定位
5～30
1～30
5～30
1～30
5～30
1～30
几何图形强度因子(PDOP)
≤6
≤8
≤10
注1：表中快速静态定位测量方法中涉及短时间静态定位测量。
注2：差分GPS定位测量中涉及实时差分与事后差分定位测量。
按规定期段进行观测。对于Ⅰ、Ⅱ级测点定位，控制半径分别不得超过15km与20km，对于Ⅲ级测点定位，控制半径不得超过30km。野外观测方法与5.3有关
规定相同，数据解决方法与5.4规定相同。
6.4.2.3 差分GPS测量：差分方法涉及实时差分GPS与事后差分GPS测量，它们又可分为实时载波相位差分GPS测量与伪距差分GPS测量。具体方法及其规定如下：
a．实时载波相位差分测量，一般采用两台或两台以上测地型单频或双频GPS接受机进行观测，一台设在事先布设好的基准站上连续观测GPS卫星，其它设在待测点上，同步观测相同GPS卫星，按照规定的作业基本规定，采集载波相位观测值。基准站采集的载波相位观测值与所在已知点信息进行比较，计算出差分改正值，通过数据链(通讯链)传输到流动站，精化改正其GPS观测值，流动站从而实时地获取差分改正后的三维坐标。作业流程如下：
(1)输入有关参数，涉及三维坐标转换参数(或者输入基准站WGS—84坐标系坐标)及本地坐标系的椭球参数、长半轴和扁率、中央子午线经度、测区西南角与东北角的概略经纬度。
(2)根据需要输入事先设计的测点二维坐标或所在测线位置。
(3)流动站在基准站有效控制半径为15～20km的范围内依次导航到达测点设计位置。一方面在起始点上初始化(单频机3～5min，双频机1～2min)，完毕后迁站至待测点大约1min，即可解算出三维坐标。当实时显示定位误差符合规定后，方可迁站。若迁站过程中卫星失锁，规定在前一测点上重新进行初始化后再迁站。
(4)内业数据解决，将外业采集的数据及计算成果下载到计算机内，采用随机软件统一整理、生成数据文献(涉及各项中间精度指标和测点位置等图形文献)。作业精度可达厘米级，它重要合用于Ⅰ、Ⅱ级测点定位测量。
b．实时伪距差分GPS测量，此种方法与实时载波相位差分GPS测量基本相同，仅其差分改正值为伪距改正值，外业作业方法也基本类似。基准站有效控制半径为15～20km，作业取得的成果精度为米级，它重要合用于Ⅱ、Ⅲ级测点定位测量。
c. 事后载波相位差分GPS测量，一般采用测地型GPS接受机，一台设在基准站上，连续观测GPS卫星。另一台或多台GPS接受机，在基准站控制半径50km～200km的范围内对测点进行观测。事后将采集的载波相位观测数据下载到计算机内，进行联合解决。在数据解决时可采用随机软件或其它可用的数据解决软件，并按事先已给定的三维坐标转换参数进行测点坐标换算，其精度可达成厘米级或分米级。此种方法重要合用于Ⅱ、Ⅲ级测点定位测量。
d．事后伪距差分GPS测量，此方法与事后载波相位差分GPS测量方式基本相同，差别在于它在基准站与流动站采集的GPS观测值为伪距。使用导航型手持机作此项测量时，规定控制半径应在100～200km以内，观测2～5min。测地型和导航型手持式GPS仪器其精度一般可分别达成分米级与米级。此种方法重要合用于Ⅱ、Ⅲ级测点定位测量。
e. 事后位置差分GPS测量，位置差分GPS测量宜采用各类导航型手持式GPS接受机进行测点三维定位。规定基准站上的GPS接受机与流动站上的GPS接受机同步观测同组卫星，通过计算基准站的GPS三维定位结果与已有三维坐标进行比较，算出基准站上的差分改正数，然后依次对流动站的三维坐标进行改正，解算出三维坐标。每点同步观测5～10min，规定PDOP值小于10，控制半径50～100km。它重要合用于Ⅲ级测点定位测量。
6.4.2.4 单点定位测量
6.4.2.4.1 单点定位参数设立及输入
a．根据需要按事先设计的测点理论坐标或按前述5．5的规定已测定的三维坐标转换参数，安顿到导航型手持式GPS接受机内，选定用户坐标与高程系统，按拟定的作业路线依次导航到达预定的测点位置或实时指定的位置进行观测。根据GPS卫星分布状况及精度规定拟定每点观测时间，一般是按表6规定(≥5min)进行观测。
b. 在工区内选择已有5个均匀分布的高级控制点上测定三维坐标转换参数DX、DY、DZ。规定其间最大差值≤15m，平均差值≤10m。
c．使用带有提高测高精度装置的手持式GPS接受机测高时，需在高级控制点上进行高程校准且控制半径规定不超过50km。
6.4.2.4.2 单点定位现场作业
单点定位现场作业，一般按照表6中的规定进行观测。在使用显示电子地图的接受机，或一般接受机而与便携式计算机联机连续观测时，可以在电子地图或计算机屏幕上实时显示流动站当前位置及行走路线，根据需要可随时修改行走路线及掌握所在测点的定位信息。当导航定位剩余误差显示符合规定后确认，并按附录E的格式做好记录。
6.4.2.4.3 单点定位资料的解决与整理
单点定位的资料在当天或完毕一定工作量后，应转入室内，运用随机软件将采集或拟定的测点位置信息传送到计算机内进行编辑、打印，最后获得测点三维坐标成果、行走路线及测点位置图。
6.4.2.4.4 单点定位测量的精度
采用导航型手持机进行单点定位作业时，其平面和高程精度一般可达15m以内，如用带有提高测高精度功能的GPS手持机，高程精度可达±5m以内。此种方法重要合用于Ⅲ级及Ⅲ级以下测点定位测量。
6.5 GPS测点定位的检核与质量评估
6.5.1 测点定位的检核
6.5.1.1 测点定位检核方法：一般采用同精度检核和高精度检核。同精度检核是采用同等精度仪器及观测方法作检核。高精度检核是采用高精度仪器及高等级的观测方法，对测点进行三维联测。检核点位应分布均匀，且具有不同地形条件的代表性。对测点定位检核的总量一般应控制在占测点总数的3％。
6.5.1.2 同精度检核
检核规定涉及：
a．采用同精度检核，应按照不小于测点总数2～3％的检核工作量施测GPS测点：
b. 检核点的坐标较差最大限差，一般以按表7规定为宜。
表7 测点定位同精度检核较差的限差
等 级
三维坐标较差(m)
dp
dz
Ⅰ
1.4
0.3
Ⅱ
7.1
1.4
Ⅲ
21.2
7.1
c. 同精度检核相对中误差应按公式(7)计算

(7)

式中：
、、——为检核点三维坐标的较差；
——测点定位坐标x的相对中误差；
——测点定位坐标y的相对中误差；
——测点定位坐标z的相对高程中误差；
——测点定位相对平面位置中误差；
n——检核测点总数。
测点同精度最终检核结果应满足表2的规定。
6.5.1.2 高精度检核
检核规定应涉及：
a．应按照测点总数的1～2％的检核工作量检测GPS测点(一般宜用在一、二级测点定位测量范围内)。
b．高精度检查