GPS控制网技术总结材料

GPS平面控制网

技术总结

班级：测绘工程091班

：天赐

学号：200903227

学校：交通大学

目录

GPS平面控制网技术总结 (3)

1 概况 (3)

1.1测区已有控制资料及利用情况 (3)

1.2 坐标系统和高程系统 (3)

2 GPS控制网的布设 (3)

2.1 GPS控制网的布设方案及要求 (3)

2.2 选点、埋石 (3)

2.3 GPS网的主要指标 (3)

3 GPS外业数据采集 (4)

3.1所用仪器 (4)

3.2 仪器检验 (4)

3.3 GPS测量作业的基本技术要求 (4)

3.4 作业过程 (5)

4 GPS基线向量的解算及检核 (5)

4.1 GPS基线向量的解算 (5)

4.2 精度统计 (5)

5 GPS网的平差处理 (6)

5.1 无约束平差 (6)

5.2 约束平差 (6)

6. 结论 (6)

7 提交资料 (6)

8 体会 (6)

GPS平面控制网技术总结

1 概况

GPS卫星定位技术是一项多功能、高效、快速、省时和高精度的定位技术，已在国外测量界得到推广和应用，特别在城市控制测量、工程测量和地籍测量中得到广泛应用。

为了满足我院测绘工程专业学生教学实习和学院建设的需要，在交通大学校园建立了D级GPS控制网。该控制网使用3台Unistrong双频GPS接受机进行外业观测。

本控制网利用以前埋设的控制点，由学生完成选点、网的技术设计、外业观测、数据处理工作，前后历时7天，于2011年12月16日前完成全部工作。

1.1测区已有控制资料及利用情况

（1）已收集到的地形图资料有校园示意图。

（2）控制点资料。

测区已经搜集到的控制点资料有：地方独立坐标系下的GPS D级点2个。其坐标数据如表1所示：

表1 已知点坐标和高程

1.2 坐标系统和高程系统

测区位于高斯3度投影带第34带，中央子午线经度为102°。平面坐标系采用地方独立坐标系，投影面为参考椭球体；高程系统采用1985国家高程基准。

2 GPS控制网的布设

2.1 GPS控制网的布设方案及要求

（1）以D级GPS控制网作为首级控制，本GPS控制网以同步环为基本单元，采用边连接的方式布网，将2个已知点和2个待定点连接成如下网形：（网型附后）

（2）D级GPS控制网的最长边为294.603m,最短边为136.848m，平均边长为225.976m。图形结构较好。本网共布设4个点，其中2个已知点为交通大学地方独立坐标系下的D级GPS点，2个未知点为D级GPS点。（3）GPS控制网中联测了2个地方独立坐标系下的D级GPS点，以便将GPS定位结果转换至地面坐标系时作为起算数据。

2.2 选点、埋石

在测区围共布设了12个控制点，选择其中4个点作为D级GPS点，在点位选择上主要考虑点位分布合理，密度均匀，而且便于直接使用。根据GPS测量规要求，首先充分利用原有控制点点位标石；其次点位应选在视野开阔、点位周围高度角大于15度以上天空无障碍物（如树林、高楼、水塔及高程建筑物等）的地方；无强烈反射无线电波的金属或其它障碍物或大围水面，点位远离强功率电台、电视发射塔、微波中继站、高压变电所等要求。因此，我们将4个GPS点布设在校园人行道、交叉路口上等合适的地方，每个点位均做到稳固可靠，便于到达，使用方便，可长期保存。各点均已埋设标石，各GPS点位见网图和点之记。

2.3 GPS网的主要指标

E级网共设计9个测点，其中已知点2个，新建GPS点7个。共设计6个时段，设站1次的有2个，设站2次的有5个，设站3次的有2个，重复设站次数为2，大于《规》规定的≥1.6的要求。网型结构的主要指标见表2。

表2 D 级GPS 控制网的网型结构的主要指标

3 GPS 外业数据采集 3.1所用仪器

使用3台高精度的测量型静态中3台Unistrong 双频GPS 接收机以静态定位方式进行同步观测。该机具有12个通道、测量相量为L1载波相位，其存为64MB ，采样间隔设为15秒，标称精度5mm+1pmm·D ，D 以Km 计为单位。 3.2 仪器检验

3.2.1 GPS 接收机的检视

仪器在使用前，按规程规定的项目，分别按一般检视和实地检验进行了全面检验。 3.2.2 一般检视

（1）接收机及天线型号应正确，主机与配件齐全； （2）接收机及天线外观应良好，各部件及附件完好； （3）设备使用手册及后处理软件手册及软盘齐全。 3.2.3 通电检验

（1）各信号灯工作正常； （2）按键和显示系统正常；

（3）接收机锁定卫星时间快慢，接收机信号强弱及信号失锁情况正常。 3.2.4 实测检验

在GPS 接收机完成了一般检视和通电检验后，又进行了实测检验，经计算符合要求。 3.2.5 用于天线基座的光学对点器在作业过中进行了经常性检验，以确保对中的准确性。 3.3 GPS 测量作业的基本技术要求

GPS 测量作业的基本技术要求如表3所示。

总点数

基 线 总 数 独 立 基线总数 必 要 基线总数 多 余 观测数 复 测 基线数 同步环 个 数 观 测 时段数 4 18 4 3 3 3 3 3 一次设站点数 二次设站点数 三次设站点 数 边长/km 最长边 最短边 平均边长

2 2 2 0.294 0.1368 0.2259

3.4 作业过程

3.4.1观测前准备

（1）每天出发前检测电池容量是否充足，并携带备用干电池。仪器及其附

件应携带齐全。

（2）作业前应检测接收机存是否充足。

3.4.2 天线安置：严格对中、整平，对中误差小于2mm。外业记录包括：测量员、点名、点号、观测日期、观测起止时间、天线高等基本要素。

3.4.3 观测：同步观测健康卫星数≥4，卫星高度角≥15°，数据采样率为15秒，观测时段长度根据观测精度指示灯的要求确定，当边长≤10公里时，观测精度指示灯闪两下即可，点位几何PDOP图形强度因子≤6。

3.4.4 量取仪器高：测前测后分别在个3个方向（每个方向间的夹角为120度）量取仪器高，互差小于3mm。取其中数作为测前测后的仪器高，然后取测前测后的平均值作为最终结果。

3.4.5测站间联系

测站间用对讲机联系，同时开机，接收机开始记录数据后，作业员要经常观察卫星个数、记录情况、电池电量和精度指示灯等，只有各测站精度指示灯都亮并符合要求后；才能结束观测，但时间不能少于60分钟。

4 GPS基线向量的解算及检核

4.1 GPS基线向量的解算

GPS基线向量的计算采用Spectra Precision Survey Office随机软件进行基线解算和数据处理。对当天采集的数据在当天晚上及时地传输到计算机中，并检查外业记录和输入点号、点名、测前和测后的天线高度是否有误。对同步环、异步环（独立边构成的闭合环）、闭合差及复测基线进行检查，以便发现不合格的成果，发现超限时应分析查明原因，根据情况决定淘汰、重测或补测措施。该网各条基线均符合精度要求。

4.1.1基线解算中的起算点坐标为宿迁地方独立坐标系下的GPS D级点。

4.1.2本网采用符合要求的双差固定解作为基线解算的最终结果。

4.1.3基线解算容包括解求当天时段的所有同步基线，并进行同步环检验工作，以检验外业数据的正确性和可靠性，并进行不同时段间基线的比较，包括异步环检验和复测基线的比较，以检验不同时段间外业数据的一致性，以便检验出基线观测数据中是否存在粗差。

4.1.4同一时段观测值基线处理中，数据的剔除率为10%，《规》规定其值宜小于10%,D级网共观测基线18条，实际参加平差的为14条。

4.2 精度统计

全网基线解算后，计算出同步环、异步环和复测基线闭合差及其限差。

4.2.1同步环闭合差

D级网共生成52个同步环，各环闭合差

4.2.2异步环闭合差