GPS静态控制测量
静态控制测量
For personal use only in study and research; not for commercial use由于GPS测量工作的实施方法取决于用户的具体要求，因此这里有必要对使用静态测量系统建立控制网的一般过程、作业的方法和原则进行介绍。
至于有特殊要求的用户还可参照国家有关部门颁发的测量规范。
1。
1 概述GPS测量工作与经典大地测量工作相类似，按其性质可分为外业和内业两大部分。
其中：外业工作主要包括选点(即观测站址的选择)、建立观测标志、野外观测作业以及成果质量检核等；内业工作主要包括GPS测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结等。
如果按照GPS测量实施的工作程序，则大体可分为这样几个阶段：技术设计、选点与建立标志、外业观测、成果检核与处理。
GPS测量是一项技术复杂、要求严格、耗费较大的工作，对这项工作总的原则是，在满足用户要求的情况下，尽可能地减少经费、时间、和人力的消耗。
因此，对其各阶段的工作都要精心设计和实施。
南方静态测量系统GPS测量的工作程序如下图：1。
2 系统作业模式GPS测量的作业模式是指利用GPS定位技术，确定观测站之间相对位置所采用的作业方式。
它主要由GPS接收设备的软件和硬件来决定。
不同的作业模式其作业的方法和观测时间亦有所不同，因此亦有不同的应用范围。
S60GPS测量系统主要是用作控制测量用，采取的是静态载波相位相对定位模式。
下面简单介绍S60GPS测量系统的测量模式。
1.2.1 静态相对定位模式一、作业方法：采用两台（或两台以上）静态接收机，分别安置在一条（或数条）基线的端点，根据基线长度和要求的精度，按静态GPS测量系统外业的要求同步观测四颗以上的卫星数时段，时段从30分钟至几个小时不等。
二、定位精度：基线测量的精度可达±（3mm＋1ppm×D），D为基线长度，以公里计。
三、作业要求：采取这种作业模式所观测的独立基线边，应构成闭合图形（如三角形、多边形），以利于观测成果的检核，增强网的强度，提高成果的可靠性和精确性。
GPS静态控制测量精度于全站仪控制测量精度对比
GPS静态控制测量精度于全站仪控制测量精度对比摘要：GPS静态测量具有全天候、远距离、长时间观测、两点间不需要通视等优点,而全站仪测量技术在作业时受到距离较近、两点间通视限制,灵活性较差。
本文分别就GPS静态控制测量精度和全站仪控制测量精度及原理进行分析、精度对比，选择最优的作业方案。
关键词：GPS静态控制测量；全站仪控制测量；精度对比引言测绘科学的迅速发展和测绘技术的日新月异，要求现代测绘科技和应用仪器必须与之相适应,因此,有许多新型仪器被应用到测量工作中。
一、GPS和地面全站仪测量数据的应用（一）、GPS测量技术在测量领域的应用GPS，即授时、测距导航系统全球定位系统,自1994年投入使用以来,在众多领域得到了广泛的使用。
GPS因其具有全天候、高精度、快速实时定位,两点间不需要通视,能够得到三维坐标等优点,很快得到了测绘人的青睐,被广泛运用于各种测量项目中。
随着GPS技术的发展,其定位精度和可靠性得到很好的提高。
目前其精密单点定位最高可达到毫米级别。
除了GPS外,卫星定位导航系统还有俄罗斯的GLONASS、欧盟的GALILEO和我国的北斗卫星导航系统。
随着这些系统的投入使用和不断发展,未来空间定位导航变得更加的方便、可靠,覆盖到更广阔全球范围。
GPS定位技术,已成为大地测量和工程测量的一种重要技术手段。
在GPS的RTK和虚拟参考站CORS系统中,为快速测量提供了有力的工具。
在工程测量上,可运用GPS建立高精度的GPS控制网。
建立GPS控制网主要有几种形式:运用GPS建立新的控制网,利用地方参考坐标系的已知点和已知方位作为基准数据；对原有网,通过联测的方式,进行加密。
如城市和地方扩大控制网；将原有不同坐标系统的网,统一连接起来,将不同坐标系统下的边角网统一到统一坐标系统下。
（二）、全站仪测量技术在测量领域的应用全站仪,即全站仪电子速测仪,是集测距、测角为一体的高精度测量仪器。
最初的全站仪是光学经纬仪和光电测距仪的组合,随着电子测距技术、计算机技术、通信技术、激光技术等先进技术的发展和应用,全站仪变得越来越先进,功能越来越全面。
GPS静态控制测量的成果分析
GPS静态控制测量的成果分析GPS静态控制测量的成果分析根据《全球定位系统（GPS）测量规范》（以下称《规范》）的要求，从三大部分去的评估与分析测量成果即：基线质量检核，外业成果质量检核和平差成果分析三大部分。
1．基线质量检核：在基线质量检核前应该先明确外业控制测量所要求达到的等级。
根据《规范》规定各等级网相邻点间基线长度精度用以下公式表示：Ó＝［a2＋（b·D）2］1/2 其中，Ó－标准差，mma－固定误差，mmb－比例误误差系数D-相邻点的距离，KM《规范》中规定在进行C级以下各级GPS网解算中，15KM内的基线，须采用双差固定解。
15KM以上的基线允许在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。
一般GPS 商用软件在进行基线处理前要对基线处理进行设置。
GPS处理软件默认的双差固定解合格基线方差比（ratio）大于3.0，一般说来在基线10公里以内，基线方差比满足此条件，可以认为是符合《规范》中等级网的测量要求的。
随着基线长度的增加，其中误差也相对会有所增加。
如果仅作为加密控制，或者要求较低的情况下也可以相对方宽条件，例如方差比为2 .0，这都是符合《规范》规定的。
2．外业成果质量检核外业质量检核是确保预期平差精度要求的重要环节：（1）重负基线边检核。
在C级以下各级GPS网基线处理，复测基线的长度较差ds应小于相应级别规定精度的2√2倍。
而其中任一时段的结果与各时段平均值之差不能超过相应级别的规定精度。
（2）同步环闭合差检核。
《规范》中对同步闭合环的要求为Wx≦√3/5ÓWy≦√3/5ÓWz≦√3/5Ó各级同步环闭合差规定表如下：等级限差类型二等三等四等一级二级坐标分量相对闭合差 2.0 3.0 6.0 9.0 9.0环线全长相对闭合差3.0 5.0 10.0 15.0 15.0例如，静态处理软件3.0中采用环线全长相对闭合差作为同步环的检核指标，当要求的控制网为四等控制网时，同步环的的限差应该在10ppm以内。
GPS静态测量
3. 网连式
1
2
• 观测作业方式： 相邻的同步图形间有3个（含3个）以上的公 共点相连。这样，当有m台仪器共同作业时， 每观测一个时段，就可以测得m-k个新点，当 这些仪器观测了个时段后，就可以测得 k+s·(m-k)个点。 • 特点：
– 图形强度最强。 – 作业效率低。
4. 混连式
1 4
2 3
• • • • • • • 采用什么样的软件进行求解 计算出来的结果是什么 结果的精度、可靠性如何 如何提高基线向量解的精度 在WGS-84坐标系下进行无约束网平差 约束平差 质量控制
二 布设GPS控制网步骤
• 一、测前工作 • 二、测量实施 • 三、测后工作
一、测前工作
• 项目规划
– 测区位置及其范围 – 用途和精度等级 – 点位分布及点的数量 – 提交成果的内容 – 时限要求 – 投资经费
• 观测作业方式： 在实际的GPS作业中，一般并不是单独采用上面 所介绍的某一种观测作业模式，而是根据具体情 况，有选择地灵活采用这几种方式作业，这样一 种种观测作业方式就是所谓的混连式。 • 特点： 混连式观测作业方式是我们实际作业中最常用的 作业方式，它实际上是点连式、边连式和网连式 的一个结合体。
3. 提高GPS网精度的方法
• 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 。 • 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。
4.布设GPS网时起算点的选取与分布
5.单基准站（星形网）式的布网
• 特点： 效率高。 图形强度弱。 • 适用范围： D，E级网。
GPS静态控制测量外业操作指南要点
GPS静态控制测量外业操作指南要点简介GPS静态控制测量是现代测量技术的一种高精度、高效率测量方法。
本文将介绍GPS静态控制测量外业操作的基本要点，包括仪器使用、数据采集、数据处理等方面。
仪器使用在进行GPS静态控制测量前，需要选用合适的GPS测量仪器。
常用的GPS测量仪器有Trimble、Leica等品牌，具体选择需要根据实际需要和预算进行判断。
在使用仪器时，需注意以下几点：•仪器使用前，需要开机并进行系统和硬件自检。
•仪器和天线需要正确连接，天线需要稳定放置在可以接收到信号的位置。
•仪器需要放置在平稳的地面上，避免仪器倾斜或移动。
•操作人员需要掌握仪器的基本操作，包括设置测量模式、坐标系统、数据采集间隔等。
数据采集GPS静态控制测量中，数据采集是最为关键的步骤。
在进行数据采集时，需要注意以下几点：•确定好基准站和测站的位置，基准站需要一个已知的坐标，而测站可以位于需要测量的目标上。
•保持良好的天气状况，避免出现收不到信号的情况。
在野外操作时，需要注意遮挡物、电磁干扰等因素。
可以选择在晴天或清晨进行操作，以获得更好的信号。
•在设置数据采集参数时，需要根据实际情况选择不同的采集间隔和采集时长。
一般来说，采集间隔应该越短越好，但采集时长则不应过长以避免出现数据不稳定的情况。
数据处理GPS静态控制测量数据处理主要包括数据下载和数据精度检验两个方面。
数据下载数据下载是将GPS测量仪器采集的数据传输到计算机上，以进行后续的计算和处理。
数据下载需要注意以下几点：•数据传输过程中需要保证传输的准确性和完整性。
•传输过程中需要避免数据被不必要的处理和修改。
•下载完成后，需要对数据进行备份和存储，以备后续使用。
数据精度检验数据精度检验是对采集数据进行检验和校正的过程。
在进行数据精度检验时，需要注意以下几点：•需要使用专业的GPS数据处理软件，常用的有Trimble Business Center、Leica Geo Office等。
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。
用静态GPS进行控制测量精度分析
用静态GPS进行控制测量的精度分析摘要：本文简述了全球定位系统（gps）的结构特点、测量原理及应用，对影响静态gps进行控制测量方面精度因素进行了分析，并提出了一些合理的建议，以供参考。
关键词：静态gps;控制测量；精度分析１引言gps即全球卫星定位系统的英文缩写，该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统。
gps，开始时只用于军事目的，其主要目的是为海、空、陆三大领域提供全天候、实时和全球性的导航服务，还具备良好的抗干扰性和保密性。
因此，gps技术在工程测量、军事、通信、海洋测量等测绘领域展开研究及得到了广泛应用及研究［１］。
２静态gps的概况2.1 静态gps构成特点及其原理gps包括三大部分：空间gps卫星星座、地面监控系统、用户gps信号接收机。
（1）用户gps信号接收机，接收机机内软件、硬件以及gps 数据的后处理软件包构成完整的gps 用户设备。
gps 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。
接收机一般采用机内和机外两种直流电源。
设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。
其主要特点是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，同时跟踪这些卫星的运行状况。
当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的距离变化率，据此就可解出卫星轨道参数等数据。
利用这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经度、纬度、高度等信息。
（2）gps地面监控站地面控制系统由主控制站、监测站、地面天线所组成。
地面控制站负责收集由卫星传回的信息，并计算相对距离、卫星星历、大气校正等数据。
（3）gps的空间部分是由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，即24颗工作卫星组成，它均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4 颗) ，轨道倾角为55°。
此外还有3 颗有源备份卫星在轨道运行。
卫星的分布使得在全球任何时间、任何地方都可观测到4 颗以上的卫星，并能在卫星中预存导航信息。
e等gps静态测量规范
竭诚为您提供优质文档/双击可除e等gps静态测量规范篇一：gps静态控制测量外业操作指南gps控制测量外业作业要求及技术指南一：外业观测作业人员操作内容安置接收机天线（严格对中整平、定向、量取仪器高）、设置接收机中的参数（如观测模式、截止高度角、和采样间隔等；如不设参数，接收机一般就采用缺省值），以及开机、关机等工作，其他工作由接收机自动完成。
二：操作流程：【选点与埋石——gps接收机的检查——观测方案设计——观测作业——外业观测成果质量检核】1.选点准备：根据收集的测区内及周边现有平面和高程控制点以及测区地形图等，依据项目任务书或合同书以及相关规范的要求在图上进行设计，标绘处计划设站的区域。
1.1选点的基本要求基本要符合规范（全球定位系统gps测量规范gb/t18314-20xx）的相关要求：a）测站四周视野开阔，高度角15°以上不允许存在成片的障碍物b）远离大功率无线电发射源，以免损坏接收机天线，高压1/16电线50米至少，大功率无线发射源至少200米。
c）测站远离房屋、围墙、广告牌、山坡及大面积平静水面（湖泊、池塘）等信号反射物，以免出现严重的多路径效应。
d）点位应位于地质条件良好、点位稳定、易于保护的地方，并尽可能顾及交通条件。
1.2选点作业a）测量人员应按照在图上选择的初步位置以及对点位的基本要求，在实地最终选定点位，并做好相应的标记。
b）利用旧点时，应对旧点的稳定性、可靠性和完好性进行检查，符合要求时方可利用。
c）点名以该点位所在地命名，无法区分时，可在点名后加注（一）、（二）。
d）新旧点重合时，应沿用旧点名，一般不应更改。
e）选点工作完成后，应按规范要求的形式绘制gps网选点图，可以用相机或手机拍照片。
提交的资料：①点之记②gps网选点图1.3埋石c、d、e及gps点在满足标石稳定、易于长期保存的前提下，均可根据具体情况选用。
提交的资料：标石建造的照片2/162.仪器的验检：2.1一般视检gps接收机及其天线的外观是否良好，是否有挤压摩擦造成的伤痕，仪器、天线等设备的型号是否正确。
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GPS定位原理
简单的说，GPS定位原理是空间距离后方交会
GPS定位的误差源
与GPS卫星有关的因素
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
➢卫星星历误差 ➢卫星钟差
➢卫星信号发射天线相位中心偏差
与传播途径有关的因素
➢电离层延迟 ➢对流层延迟
➢多路径效应
与接收机有关的因素
观测站应选在交通方便的地方 测点易保存
GPS硬件介绍
一、开、关机 1、开机：按电源键 1秒钟 2、关机：按电源键 3秒钟
GPS工作方式的设置
目的：有的GPS具有多种功能（静态、基站、移动站），做不同的功能就要
做相应的设置
特性：默认上次设置
操作步骤
1、在开机状态下 2、按F键等卫星灯、接收灯、状态灯同时闪2次后松开 3、再按F键N次，卫星灯、接收灯、状态灯三灯状态不同,
对于不同等级的GPS网，有下列的精度要求：
(全球定位系统（GPS）测量规范 GB/T 18314-2001)
测量分类 A B C
固定误差a(mm) ≤5 ≤8 ≤10
比例误差b(ppm) ≤0.1 ≤1 ≤5
相邻点距离(km) 100～2000 15～250 5～40
D
≤10
≤10
2～15
E
≤10
卫星灯：常亮，则锁定卫星（一般情况） 慢闪（1次/秒），则没有锁定卫星（一般情况） 常亮过程中闪N次（N次/半分钟），则表示琐定了N颗卫星
GPS工作方式不同，接收灯和状态灯状态不同
静态方式 接收灯：不亮 状态灯：根据设置的采样间隔闪
基准站方式（电台）
基准站方式（GPRS）
➢接收机钟差 ➢接收机天线相位中心偏差 ➢接收机软件和硬件造成的误差
其它因素
➢GPS控制部分人为的影响 ➢数据处理软件的影响
GPS定位方法
根据定位所采用的观测值
➢伪距定位 ➢载波相位定位
根据定位的模式 根据获取定位结果的时间
➢绝对定位 ➢相对定位
➢实时定位 ➢非实时定位
根据定位时接收机的运动状态
≤20
1～10
A级网一般为区域或国家框架网、区域动力学网； B级网为国家大地控制网或地方框架网； C级网为地方控制网和工程控制网； D级网为工程控制网 E级网为测图网。
中海达GPS
创中国GPS第一品牌
(全球定位系统城市测量技术规程 CJJ 73-97)
中海达测绘仪器有限公司
GPS布网形式
空间星座部分
由24颗GPS卫星组成，其中21颗 为可用于导航的卫星，3颗为活动的备 用卫星。每颗GPS工作卫星都发出用 于导航定位的信号。GPS用户正是利 用这些信号来进行工作的。
地面监控部分
一个主控站
位于美国克罗拉多的法尔孔空军基地，它的作用是根据各监控站对GPS 的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据 通过注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布 指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工 作；另外，主控站也具有监控站的功能。
五个监控站
除了主控站外，其它位于夏威夷、阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰， 监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；
三个注入站
位于阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰，注入站的作用是将主控站计 算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。
地面监控部分
GPS接收机 数据处理软件 相应的用户设备
施测方案 作业要求
➢介绍工程的目的、作用、要求、GPS网等级（精度）、完成 时间等
➢介绍测量所采用的仪器、采取的布网方法等
观测质量控制
➢介绍工程的目的、介绍外业观测时的具体操作规程、技术要
求等，包括仪器参数的设置（如采样率、截止高度角等）、对
中精度、整平精度、天线高的量测方法及精度要求等作用、要
➢动态定位 ➢静态定位
GPS控制测量优点
定位精度高 观测时间短 测站间无须通视 可提供三维坐标 操作简便 全天候作业
坐标系统
坐标系的分类 GPS测量中常用的坐标系统 坐标系统的转换方法
➢空间直角坐标系 ➢空间大地坐标系 ➢平面直角坐标系
➢WGS-84坐标系 ➢北京-54年坐标系 ➢西安-80年坐标系
GPS的发展由来
1957年10月世界上第一颗人造卫星发射 成功
1958~1964年美国研究建立完成为舰艇 导航服务的卫星系统,既“子午卫星系统”
1973~1994年美国研究建立完成GPS （Global Positioning System）即全球定 位系统
GPS的组成
空间星座部分 地面监控部分 用户设备部分
求、GPS网等级（精度）、完成时间等
数据处理方案
➢基线解算和网平差处理所采用的软件和处理方法等内容
GPS布网等级
GPS网的精度指标，通常是以网中相邻点之间的距离误差来表示的，其具体形式为：
其中： ：网中相邻点间的距离中误差(mm)；
a ：固定误差(mm) b ：比例误差(ppm) D ：相邻点间的距离(km)
则工作模式不同
卫星灯 接收等
状态灯
工作模式 基站（电台） 基站（GPRS） 移动站（电台） 移动站（GPRS） 静态
注： 代表灯亮
4、按
键,确认
面版灯指示
电源灯：常亮，则有电 慢闪（1次/秒），则电量不足 常亮过程中闪N次（N次/分钟）
，则表示电池电量 N=4， 100﹪～75﹪ 3， 75﹪～40﹪ 2， 40﹪～
➢七参数转换法 （布尔沙模型）
➢四参数法
技术设计
项目来源
➢介绍项目的来源、性质
测区概况 工程概况
➢介绍测区的地理位置、气候、人文、经济发展状况、交通条 件、通讯条件等
➢介绍工程的目的、作用、要求、GPS网等级（精度）、完成时间等
技术依据
➢介绍作业所依据的测量规范、工程规范、行业标准等
点连式 ➢作业效率高，图形扩展迅速；图形强度低，如果连接点发生 问题，将影响到后面的同步图形
边连式 ➢具有较好的图形强度和较高的作业效率
选点原则
测站点开阔 无电磁波干扰源
➢15度上空开阔
➢离无线电发射台 距离>200米 ➢离高压线距离>50米
减弱多路径效应的影响
➢观测站附近不应有大面积的幕墙，或 对电磁波反射（或吸收）强烈的物体