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GPS测量技术设计书

班级：测量1002
姓名：王义洋
学号：0703100219
指导老师：张凯、史俊丽

2011年12月5日
河南工业职业技术学院

目录
一：作业目的任务

二：测区概况

三：测区依据原则

四：已有资料情况分析

五：施测方案

六：观测质量要求

七：上交资料

一：作业目的任务
目的：掌握静态GPS外业观测的全过程及静态GPS数据处理的基本知识，学会使用RTK测绘地形图、断面图、工程点、线的放样，巩固课堂学习的基本理论知识，将理论与实践有机结合，提高理论水平与外业动手能力。
任务：测区内GPS控制网的布设
⑴ 静态控制测量：静态GPS网必须联测至少两个高等级控制点。在新校区布设6个控制点，至少有两点间相互通视，且边长不低于300米；在老校区布设4个已知点，至少有两点间相互通视，且边长不低于300米（受老校区的地形限制边长可适当放短），实际观测中，有效观测卫星数一般大于4颗，PDOP值一般小于10。GPS网静态基线数据解算采用随机软件包进行求解，用西安80坐标进行平差，包括数据传输、输入数据、解算基线、打印网图、检验基线闭合差、定义椭球元素、选择坐标系统、定义高斯投影、网平差。其主要技术参数如下：卫星截止高度角≥15°，星历为广播星历，采用L1频率。精度满足《全球定位系统（GPS）测量规范》要求的精度。
⑵ 动态GPS1:500平面图测绘：使用动态GPS完成新校区内的1:500平面图，每组完成一个图幅，不得重复测绘，注意各幅图的接边精度不能超限，最后合并成一张完整的新校区1:500平面图。精度满足《1：500 1：1000 1：2000地形图测量规范》精度要求。
二：测区概况
河南工业职业技术学院新、老校区位于河南省南阳市，河南工业职业技术学院新校区位于南阳市北部独山脚下，面积约0.35平方公里，河南工业职业技术学院老校区位于南阳市市中心工农路与光武路交叉口，面积约0.1平方公里，新校区为主校区，建筑物宏伟高大，植被较少，老校区已有30多年历史，面积较小，植被繁茂，建筑物密集。
本测区内四季分明，十二月份平均气温9.2℃。地势平坦，便于测量作业。
三：测量依据原则

●CH 2001-92《全球定位系统（GPS）测量规范》
●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 8-99《城市测量规范》
四：已有资料利用情况分析
在南阳市交通驾校附近、南阳市师院附近、南阳市解放广场附近有已知的国家D级GPS控制网点3个，点号、点之记坐标、高程见下表。本次实习GPS控制网可考虑利用国家等级点2个（据实际情况而定）
D 级 网 控 制 点 坐 标 表
点号
坐标地点
80坐标系（3°带）
高 程
1
师院转盘
X=3650184.896
Y=99213.579
133.288
这些点点位可靠，保存完好，可做设计、选点、埋石只用。
五：施测方案
1、 选点与标石埋设
1) 选点前应收集与工程相关的各项资料：原有控制测量资料，包括点的平面坐标、高程、坐标系统、技术总结等有关资料，以及其他测绘部门所布设的控制测量成果资料。
2) 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行联测；点位的基础应坚定稳固，易于长期保存，并有利于安全作业; 点位应便于安置接收设备和操作，视野开阔，；点位应远离大功率无线点发射源（如电视台、微波站等），点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体。
3) 各等级GPS点均需埋设永久性标石，标石埋设采用混凝土预制桩埋设，也可采用现场灌制标石。

2、外业观测
观测作业要求：每时段采集数据前，作业员应量取天线高，记录此时段的接收卫星数、卫星号、各通道信噪比、故障情况；一个时段观测过程中不得进行关闭接收机又重新启动、进行接收机初始化（发现故障除外）、改变卫星高度角、改变数据采集间隔、改变天线位置；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，防止人和其他物体靠近仪器、以免遮挡卫星信号；观测时不应在接收机旁使用手机和对讲机，避免干扰卫星信号；在观测过程中应保证接收机正常工作，数据记录正确，每天观测结束后，应及时将数据输出到计算机硬、软盘上，确保观测数据不会丢失。
3、数据处理
1）基线解算的质量检验：无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选择一组完全的独立基线构成独立环，各独立环的全长闭合差应满足 W≤2*¶*SQR(3*n) ,W为环闭合差，n为独立环中的边数，¶为标称精度; 复测基线的长度较差，不宜超过 ds≤2*¶*SQR
2）复测与重测：无论何种原因造成一个控制点不能与两条合格独立基线相联结，则在该点上必须补测或重测不得少于一条的独立基线。
3）GPS网平差处理：无约束平差中，基线向量的改正数（VDx、VDy、VDz）绝对值应满足VDx≤3*¶ VDy≤3*¶ VDz≤3*¶，当超限时，可认为该基线或其附近存在粗差基线，应采用软件提供的或人为的方法剔除某些误差较大的基线值，直至符合要求; 约束平差中，基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差（dVDx、dVDy、dVDz）应符合dVDx≤2*¶ dVDy≤2*¶ dVDz≤2*¶，当超限时，可认为作为约束的已知坐标、距离、已知方位与GPS网不兼容，应采用软件提供的或人为的方法剔除某些误差较大的约束值，直至符合要求。
六：观测质量要求
所做E级GPS控制网应符合以下要求：
边长：0.2～5km 每对点之间＞200m
相邻两对点＜5km 相对中误差1/45000
E级控制测量技术要求
GPOP值
卫星高度角（°）
有效观测卫星数
平均重复设站数
时段长度
min
数据采集间隔 s
闭合环或附合路线边数
≤6
≥15
≥4

≥1.6

≥45（E）

10-30

≤8（E）

七：上交资料
1.测区踏勘状况；
2.已有控制点的资料；
3.布设的GPS网略图，每个控制点点之记；
4.星历预报的详细资料；
5.内业计算成果： 基线解算、网平差成果；
6.技术总结。