GPS控制网的设计
GPS网
第五章 GPS控制网的设计与外业工作GPS定位测量的高精度、高效率和低成本是以测前科学的技术设计和测后精确可靠的数据处理为基础的。
GPS测量的技术设计是按照GPS测量规范要求，兼顾精度、可靠性、经济性等指标，在测量前制定严格、科学、切实可行的布网及观测方案。
GPS设计与施测的依据主要是测量任务书和GPS测量规范。
由于GPS测量属于一门新型的正在发展的技术方法，因此规范中某些条款在执行过程中可以商榷。
但是，GPS测量规范仍旧是我们进行GPS测量的主要技术标准，应按照GPS 测量规范的统一标准，进行GPS网的设计和制定外业工作方案。
5.1 GPS网的构网特点与网形设计一般原则5.1.1GPS网的构网特点GPS网的设计需要考虑诸多因素，其核心是如何高质量低成本完成既定的测量任务。
GPS网的设计包括网形构造、精度、基准等方面的设计，此外，对于外业工作具体实施，还应考虑观测时段、时间、测站位置的选择，接收机的类型及数量，交通后勤等因素。
目前的GPS控制测量，基本上都是采用相对定位的测量方法。
这就需要两台及两台以上的GPS接收机在相同的时间段内同时连续跟踪相同的卫星组，即实施所谓同步观测。
同步观测时各GPS点组成的图形称为同步图形。
不同台数GPS接收机同步观测一个时段，便组成以下各种同步图形结构，如图5-1所示。
总之，当T台接收机同步观测获得的同步图形由n条基线构成，其中n为同步图形是构成GPS网的基本图形。
而在组成图形的n条基线中，只有(T-1)条是独立基线，其余基线均为非独立基线，可由独立基线推算得到。
由此，也就在同步图形中形成了若干坐标闭合差条件，称为同步图形闭合差。
由于同步图形是在相同的时间观测相同的卫星所获得的基线解构成的，基线之间是相关的观测值。
因此，同步图形闭合差不能作为衡量精度的指标，但它可以反映野外观测质量和条件的好坏。
图5-1 同步图形示例在GPS测量中，与同步图形相对应的，还有非同步图形或称为异步图形，即由不同时段的基线构成的图形。
gps控制网设计知识点
gps控制网设计知识点在现代社会中，全球定位系统（GPS）被广泛应用于导航、测绘、地理信息系统等领域。
而GPS控制网的设计是确保GPS精确度和可靠性的关键因素之一。
本文将介绍GPS控制网设计的重要知识点。
一、GPS控制网的定义和作用GPS控制网是由若干个控制点组成的网络，通过这些控制点精确测量GPS接收机的位置和钟差，以校正接收机的误差。
控制网的主要作用是提供准确的定位和时间参考，以及监控和维护GPS系统的性能。
二、控制网的基本要素1. 控制点：控制点是控制网的基础，通常选取在地理分布广泛、稳定性好的位置。
控制点的坐标和钟差必须经过准确的测量和计算。
2. 基线：基线是连接两个控制点的线段，在GPS测量中起到传输观测数据的作用。
基线的长度和方向确定了控制点之间的相对位置。
3. 接收机：接收机是用来接收并解算来自卫星的信号，并计算出接收机所在位置和钟差的设备。
接收机的选择应考虑其型号、品牌和技术性能。
4. 天线：天线用于接收卫星信号，并将信号传输给接收机。
天线的性能和安装对GPS测量精度有重要影响。
三、控制网的设计流程1. 控制点选定：根据工程需求和测量要求，选择控制点的数量和分布。
控制点应覆盖整个测区，同时考虑到地形、遮挡物和精度要求等因素。
2. 基线设计：通过测量和数据处理，确定各控制点之间的基线长度和方向。
基线的选择应满足工程测量的要求，尽量在控制网中形成三角形或四边形的网络结构。
3. 接收机配置：根据基线长度和精度要求，考虑接收机的品牌、型号和数量。
合理配置接收机，以提高测量效率和精度。
4. 观测和数据处理：根据设计好的网络，进行测量观测，获取控制点的坐标和钟差。
利用数据处理软件进行数据编辑、平差和精度评定等步骤，得到最终结果。
四、控制网的精度控制控制网设计中，精度控制是确保测量成果满足要求的重要环节。
精度控制的关键是合理选择控制点和基线，以及采用适当的观测策略和数据处理方法。
1. 控制点精度：控制点的精度要求取决于工程测量的精度要求和控制网的布设方式。
E级GPS平面控制网技术设计书
E级GPS平面控制网技术设计书1、概述本次gps平面控制测量任务和作业容是位于北部松花江主航道北侧，为配合本次控制测量课程设计任务，需在江心岛开发区约4.2平方公里的测区围建立E级GPS平面控制网。
2、测区自然地理概况和已有资料2.１、测区自然地理概况测区位于省市北部松花江主航道北侧，是松花江泛洪区自然形成的梭形岛，为河漫滩湿地。
该岛地理位置优越,南北与市区相望,西隔宾洲铁路桥与太阳岛相望。
测区东西长约4.5公里，南北最宽约1.3公里，面积达4.2平方公里，平均海拔115米，位于松花江中游，属中温带大陆性季风气候，冬长夏短，全年平均降水量569.1毫米，降水主要集中在6-9月，夏季占全年降水量的60%。
四季分明，冬季1月平均气温约零下19度；夏季7月的平均气温约23度。
测区围：测区地理坐标为东经：126度37分—126度40分北纬：45度48分实测围呈不规则形状，围面积约4.2平方公里。
2.2、测区已有资料成果情况测区有google earth卫星遥感图一幅，该图可供图上选点。
此外，测区有校区控制三角点2个，其数据如下：3、测量技术设计依据（1）GB-T-18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规》（2）CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》（3）CH 1002-95《测绘产品检查验收规定》（4）CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》（5）CH / T1004《测绘技术设计规定》（5）CJJ -8-99《城市测量规》4、使用仪器本次测量采用的GPS接收机型号是南方北极星GPS 9600，该GPS仪接受的信号是L1-C/A码。
其平面精度：5mm+1ppm ，高程精度：10mm+2ppm 。
5、布网方案5.1、布网要求GPS 网相邻点间基线中误差按下式计算：式中(mm)为固定误差；(ppm)为比例误差系数；(km)为相邻点间的距离。
GPS-E 级网的主要技术要求应符合表1规定。
D级GPS要求
D级GPS控制测量技术要求1、D级GPS控制网的网型设计GPS控制网的网型设计，是保证控制网精度的基础。
首先考虑起算点的位置和图形强度，遵循从整体到局部、分级布网的原则进行布设。
D级GPS控制网中不要求每点之间通视，整个控制网中应联测不少于3个高等级已知点，并根据需要联测一定数量的高程点。
D级GPS控制网最简独立闭合环或附合路线边数及相邻点之间的平均距离如下表：相邻点最小距离可为平均距离的1/3-1/2；最大距离可为平均距离的2-3倍。
2、D级GPS控制网选点埋石D级GPS控制网选点埋石必须遵守下列原则，并按下列规定进行。
1). 选点人员应收集测区地质资料，实地勘察选定点位。
同时考察卫星通视环境与电磁干扰环境，确定可用标石类型、记录点之记有关内容，实地树立标志牌等。
选点（埋石）所占用的土地，应得到土地使用者或管理者的同意。
2)．点位应选择在稳定坚实的基岩、岩石、土层、建筑物顶部等能长期保存、满足观测条件的地点，并做好选点标记。
点位尽可能位于地面，城区内应尽量选在楼顶上，以便于保存和通视。
点位应尽量选在交通便利，方便观测的位置。
3)．选点时应避开环境变化大，测量标志难以永久保存的地点，如易受水淹的河床、低地、靠近铁路、公路、已规划的易受施工影响有剧烈震动的地点。
点位离开铁路的距离应不小于100m。
4). 选点时应避开地质环境不稳定的地区，如断裂破碎带边缘、易发生洪水、滑坡、岩崩区、局部沉降区，有大量物质搬移的矿区、采石场、大量取土、地下水剧烈变化的地点。
5)．选点时应远离发射功率强大的无线发射源、微波信道、高压线等，距离不小于200米，应远离高压输电线和微波无线电传送通道，其距离不得小于50米。
并应实地了解发射源和电磁波影响状况，标注在点之记环视图上。
6)．选点时应避开多路径环境影响，避免靠近水面、树冠、高大建筑物、低洼潮湿等地点，应保证15°以上无遮挡。
50米以内的各种固定与变化反射体应标注在点之记环视图上。
GPS静态测量控制网设计
GPS静态测量控制网设计一、概述GPS（全球定位系统）已经成为现代测量技术中不可或缺的重要工具，GPS静态测量控制网是GPS测量的基础。
设计一个合理的GPS静态测量控制网是确保测量精度和可靠性的关键。
二、控制网的选择在设计GPS静态测量控制网时，首先需要选择合适的控制网。
控制网的选择应考虑以下几个因素：1.网格密度：控制网的网格密度应根据测量任务的要求来确定。
一般情况下，密集网络可以提高测量精度，但也会增加测量成本。
2.控制点的分布：控制点的分布应考虑地形地貌的特点和监测要求，避免林木、建筑物等对测量结果的影响。
3.控制网形状：控制网形状的选择应根据工程特点和测量任务来确定，一般情况下选择长方形或正方形网格。
三、测量基线的设置测量基线是控制网的基础，其合理设置对测量结果的精度和可靠性有重要影响。
在设置测量基线时，应考虑以下几点：1.基线长度：基线长度应根据地质地形条件、测量精度要求等因素选择合适的长度。
一般情况下，短基线适用于地形平坦、视线通畅的地区，长基线适用于山区、密林等复杂地形。
2.基线方向：基线方向应考虑测量任务的要求和地形地貌特点，避免遮挡物对测量结果的影响。
3.基线标记：基线标记应清晰明确，便于测量人员进行测量操作。
四、控制点的设置控制点是控制网的关键，其合理设置对测量结果的精度和可靠性起着决定性作用。
在设置控制点时，应考虑以下几点：1.控制点的选取：控制点的选取应根据测量任务的要求和地形地貌条件来确定，避免地形高低起伏、建筑物等对测量结果的影响。
2.控制点的标记：控制点的标记应清晰明确，确保测量人员可以准确找到控制点进行测量操作。
3.控制点的互测：控制点应进行互测，以验证控制点的准确性和可靠性。
五、数据处理数据处理是GPS测量的重要环节，其正确性和高效性对测量结果的精度和可靠性有着至关重要的影响。
在数据处理过程中，应注意以下几点：1.数据的准确性：数据的准确性是保证测量结果准确的前提，应根据实际情况采取合适的方法和工具确保数据的准确性。
GPS测量误差的来源和GPS控制网设计
GPS测量误差的来源和GPS控制网设计刁芹元(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队 乌鲁木齐830011)摘 要 介绍了GPS测量的各种主要误差源及其影响。
对于精度控制问题,主要讨论的是小型控制网(基线长10～20km),局部地区应用的动态和准动态的差分测量。
关键词 GPS 误差 精度控制 GPS测量误差按其生产源可分3大部分:GPS 信号的自身误差(轨道误差(星历误差)和SA,AS影响);GPS信号的传输误差(太阳光压、电离层延迟、对流层延迟、多路径传播和由它们影响或其他原因产生的周跳);GPS接收机的误差(钟误差、通道间的偏差、锁相环延、码跟踪环偏差、天线相位中心偏差等)。
1 轨道误差(星历误差)和SA,AS影响1.1 轨道误差有关部门提供一定精度的卫星轨道,以广播星历形式传播给用户,从而已知观测瞬间所观测卫星的位置,因而卫星轨道误差与星历误差是一个含义。
卫星星历误差又等效为伪距误差。
由于卫星轨道受地球和日、月引力场、太阳光压、潮汐等摄动力及大气阻力的影响,而其中有的是随机影响,而不能精密确定,使卫星轨道产生误差。
1.2 美国的SA技术与AS影响SA技术是选择可用性(Selective Availability)的简称,它是由两种技术使用户的定位精度降低,即δ(dith2 er)技术和ε(epsilon)技术。
δ技术是人为地施加周期为几分钟的呈随机特征的高频抖动信号,使GPS卫星频率10.23M Hz加以改变,最后导致定位产生干扰误差,ε技术是降低卫星星历精度,呈无规则的随机变化,使得卫星的真实位置增加了人为的误差。
AS技术(Anti-Spoofing)叫反电子欺骗技术,其目的是为了在和平时期保护其P码,不让非授权用户使用;战时防止敌方对精密导航定位作用的P 码进行电子干扰。
1.3 减少星历误差和消除ε技术影响的根本方法利用区域性GPS跟踪网可以确定GPS卫星轨道。
跟踪站地心坐标的误差对卫星轨道的影响是10倍或更大,因此,要提供优于2m精度的卫星轨道要求跟踪站地心坐标的精度优于0.1m。
GPS静态测量控制网设计
GPS静态控制网布设GPS网形设计的一般原则：1、GPS网中不应该存在自由基线。
2、GPS网中的闭合条件中基线不可过多。
3、GPS网中应以“每个点至少独立设站观测两次”的原则布网。
4、为了实现GPS网与地面网之间的坐标转换，GPS网至少应与地面网有2个重合点。
5、为了便于观测，GPS点应选择在交通便利，视野开阔、容易到达的地方。
下图是我国全球定位系统测量规范中有关GPS网等级的有关内容：GPS基线向量网的布网形式：GPS网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式、会战式、多基准站式（枢纽点式）、同步图形扩展式、单基准站式1、跟踪站式：布网形式：若干台接收机长期固定安放在测站上，进行常年、不间断的观测，即一年观测365天，一天观测24小时，这种观测方式很象是跟踪站，因此，这种布网形式被称为跟踪站式。
2、会战式：布网形式：在布设GPS网时，一次组织多台GPS接收机，集中在一段不太长的时间内，共同作业。
在作业时，所有接收机在若干天的时间里分别在同一批点上进行多天、长时段的同步观测，在完成一批点的测量后，所有接收机又都迁移到另外一批点上进行相同方式的观测，直至所有的点观测完毕，这就是所谓的会战式的布网。
3、多基准站式布网形式：所谓多基准站式的布网形式就是有若干台接收机在一段时间里长期固定在某几个点上进行长时间的观测，这些测站称为基准站，在基准站进行观测的同时，另外一些接收机则在这些基准站周围相互之间进行同步观测。
4、同步图形扩展式布网形式：同步图形扩展式就是多台接收机在不同测站上进行同步观测，在完成一个样时段的同步观测后，迁移到其它的测站上进行同步观测，每次同步观测都可以形成一个同步图形，在测量过程中，不同的同步图形间一般有若干个公共点相连，整个GPS网由这些同步图形构成。
采用同步图形扩展式布设GPS基线向量网时的观测作业方式主要以下几种式：点连式、边连式、网连式、混连式。
（1）点连式：观测作业方式：所谓点连式就是在观测作业时，相邻的同步图形间只通过一个公共点相连。
GPS控制网施工设计方案
神华国能伊犁热电联产2×350MW燃煤发电工程厂区控制网施工技术措施批准审核编制中国能源建设集团山西国源电力检测有限公司二〇一六年五月目录一、工程概况 (1)二、测量依据 (1)三、组织机构 (1)四、相关要求 (1)五、作业程序及步骤 (2)六、作业所需要的工具、材料 (8)七、施测人员资格及要求： (9)八、质量检查： (9)九、安全文明施工保证措施： (10)十、控制网的保护管理措施： (10)十一、环境保护措施： (10)附图表 (10)厂区控制网施工技术措施一、工程概况1、目的任务国网能源伊犁煤电有限公司2×350MW热电联产项目现因厂区2009年11月所布设的九个控制点被破坏（现存一个控制点K9，精度未知），需要厂区平面控制网及高程控制网在原厂区控制点基础上进行控制网的重建。
厂区2009年所设平面控制网等级为GPS网E级，高程控制网等级为一级。
采用坐标系为1954北京坐标系 (高斯投影3度27带,中央子午线81°),1956黄海高程系。
重建的控制网采用与厂区原有控制网一致的坐标高程系统。
平面控制等级为四等（GPS 网D级），高程控制等级为水准三等。
2、人员组织二、测量依据1、《电力建设施工质量验收及评定标准（第一部分：土建工程）》（DL/T5210.1-2012）；2、《工程测量规范》（GB50026-2007）；3、《全球定位系统(GPS)测量规范》（GBT 18314-2009）；4、厂区原设控制点资料；5、厂区总平面及竖向布置图。
2.根据总平面图和有关施工图纸，结合测量控制网及现场条件确定定位放线和高程控制方法。
3.根据建筑物的平控制，按建筑物、构筑物特点，布置成三角网。
4.测量过程中要加强复核工作并做好外业数据记录。
测量工作结束后，及时做好资料整理。
5.施测仪器须具有合格检定证书，施测前要进行校核，满足精度要求方可使用。
6.厂区控制网施测过程应联测原有控制点，并对原有控制点的数据进行改正。
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D：相邻点间的距离(km)
GPS网的精度和密度设计
GPS网的等级
GPS网的精度和密度设计
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GNSS控制网的网形设计
GNSS控制网的网形设计
GPS控制网的图形设计 当同步观测的 GPS接收机数N≥3时，独立的 GPS 边和非独立 的GPS将构成闭合的多边形环，称为同步闭合环。同步闭 合环的最少个数应为：
接收机数N与GPS边数n 和同步闭合环数nr（最少个数）的对 应关系如下表所示。
GNSS控制网的网形设计
GNSS控制网的网形设计
1，GPS控制网的图形设计 （2）GPS测量的基本概念 同步观测环（simultaneous observation loop）：三台或三 台以上接收机同步观测所获得的基线向量所构成的闭合环。 同步环各边的坐标差分量之和即为同步环闭合差。 独立基线：
GPS控制网中相互之间不能构成检核条件的边，称为独立基 线。N 台GPS同步观测可得到基线边条数J 为：J = N (N −1) / 2独立基线为：DJ = N−1
GPS控制网的图形设计 独立观测环（异步环）
由非同步观测获得的独立基线向量构成的闭合环。各级GPS 网最简异步观测环或符合路线的边数应满足下表的要求。
重复基线
同一条GPS边观测多个时段，可得到多个基线结果。
GNSS控制网的网形设计
GPS基线向量网的设计原则 (1)选点原则；为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质 量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10°～15°高度角以 上不能有成片的障碍物。为减少各种电磁波对 GPS卫星信 号的干扰，在测站周围约 200m 的范围内不能有强电磁波 干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。为避 免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反 射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。为便于 观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便 的地方。测站应选择在易于保存的地方。
GPS网的精度和密度设计
(1)GPS网的等级 等级：根据全球定位系统测量规范，GPS基线向量网被分成 了 AA 、 A 、 B 、 C 、 D 、 E 六个等级。等级 GPS 网的精度指 标：以网中相邻点之间的距离误差来表示，其具体形式为
σ：相邻点间的距离中误差(mm) a：固定误差(mm) b：比例误差(ppm或10-6)
1、GNSS测量的工作程序和步骤
3、测后 结果分析,网平差,质量评估,技术总结,成果验收.。 设计目的：为了圆满的完成测量工作，更好地提高外业工做 效率。对外业测量成果进行检验为了得到高质量的数据成 果。
2， GPS控制网的基准设计
一、概述 GPS测量得到WGS84坐标系下的基线向量，而通常采用的是 国家坐标系或独立坐标系，应该首先确定 GPS 成果所采用的 坐标系统和起算数据，即GPS网基准设计。
3，GNSS控制网的网形设计
1，GPS控制网的图形设计
GNSS控制网的网形设计
1，GPS控制网的图形设计 （1）GPS网形设计特点 由于点间不需要通视，且点位精度主要取决于卫星与测 站间的几何网形、观测数据质量和数据处理方法，因此 GPS网的设计主要取决于用户的要求和用途。 （2）GPS测量的基本概念 观测时段（observation session）测站上开始接收卫星信号 到停止接收，连续观测的时间间隔。 同步观测（simultaneous observation）两台或两台以上的 接收机同时对同一组卫星进行的观测
GPS基线向量网的设计原则
(2)提高可靠性的原则 增加观测期数（增加独立基线数）。保证一定的重复设站次 数。保证每点与三条以上的独立基线相连。最小异步环边数 不大于6。 (3)提高精度的原则 网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得它们间的直 接观测基线。建立框架网。最小异步环边数不大于6。GPS基 线向量网的设计原则适当引入高精度测距边。若要进行高程 拟合，水准点密度要高，分布要均匀，且要将拟合区域包围 起来。适当延长观测时间，增加观测时段。选取适当数量的 已知点，已知点分布均匀。
2 ，GPS控制网的基准设计
起算方位不宜过多，可以布设在网中的任意位置。 GPS观测得到是大地高，联测水准高程后才能将高程转换为 正常高，联测规定为：（ 1 ） A 、 B 级网应逐点联测， C 级 网应根据区域似大地水准面精化要求联测，D、E级网可依 具体情况联测（2）A、B级网点的联测精度应不低于二等 水准，C级网点的测精度应不低于三等水准，D、E级网点 按四等水准测量或与其精度相当的方法联测。
2 ，GPS控制网的基准设计
2.GPS网基准分类 位置基准：根据给定的起算点坐标确定。 方位基准：常根据给定的起算方位或GPS基线向量确定。 长度基准：根据起算点反算边长、EDM测距边长或GPS边长 3.注意事项 若 GPS测量成果需要进行坐标转换，应该选择或联测足够多 的两坐标系的公共点，一般大于3；起算点数目越多，GPS网 和原有网的吻合越好，但可能会损失现有 GPS 网的测量精度， 起算点为 3~5个时，既能保证坐标系的一致，又可保证GPS 网的测量精度；起算点在网中应该均匀分布，避免分布在网 中的一侧；EDM测距边作为起算边长时，数量在3~5条为宜， 但是EDM边的两端点高差不应过大；
GNSS控制网的设计
GNSS简介
1、GNSS测量的工作程序和步骤
工作程序 1、技术设计（依据是测量任务书和GPS测量规范） 2、选点 3、埋石
4、仪器的检验
5、观测 6、外业成果的记录和整理
7、数据处理
8、成果验收和上交资料
1、GNSS测量的工作程序和步骤
工作步骤 1，测前· 立项:目的、范围、点位数量与分布、精度要求、成果内容、 时限、经费。 技术设计：测绘资料的收集。 仪器检定：踏勘、选点埋石。 2，测中 实地了解测区情况观测期间卫星状态的预报确定作业方案外 业观测(作业模式的确定). 内业处理;数据传输、转储基线解算质量评估.