GNSS静态技术在城市控制网中的应用
gnss测量技术论文
gnss测量技术论文GNSS测量是用接收机与天线组成的测量系统,店铺整理了gnss测量技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!gnss测量技术论文篇一GNSS测量技术在城市测量中的应用摘要：GNSS城市测量技术内容主要包括城市CORS系统建设、城市GNSS网建设、城市GNSS RTK测量、城市GNSS高程测量等，本文主要就这几方面的技术应用作了简要应用分析。
关键词：GNSS;CORS系统;控制网;RTK测量;高程测量Abstract: GNSS measurement technology mainly includes the construction of city, city CORS city GNSS network construction, city, city GNSS RTK measurement of GNSS height measurement, this paper focuses on several aspects of this technology are briefly applied analysis.Key words: GNSS; CORS system; control network; RTK measurement; height measurement中图分类号：P224全球导航卫星系统(GNSS)技术的应用，导致传统测量的布网方法、作业手段和内外作业程序发生了根本性的变革，为城市测量提供了一种崭新的技术手段和方法。
全球导航定位系统具有全球性、全天候、高效率、多功能、高精度的特点。
在用于大地定位时，测站间不要求互相通视，无需造标，不受天气条件影响。
一次观测，可以获得测站点的三维坐标。
卫星定位城市测量技术内容包括城市CORS系统建设、城市GNSS网建设、城市GNSS RTK测量、城市GNSS高程测量等，适用于城市各等级控制测量、工程测量、变形测量和地形测量等。
静态和动态GNSS测量方法的对比与选择
静态和动态GNSS测量方法的对比与选择GNSS（全球导航卫星系统）是一种利用卫星定位技术进行测量的方法，它可以提供高精度和高可靠性的定位信息。
在GNSS测量中，静态和动态方法是两种常见且重要的方式。
本文将对这两种方法进行对比，并讨论选择适合情景的因素。
在静态GNSS测量中，接收机会被放置在一个位置上，不进行移动。
通过收集接收机接收到的多个卫星信号，在计算机上进行后续处理，可以得到具有高精度的位置坐标。
这种方法适用于需要较高精度的应用，例如土地测量、建筑物构造等。
但是，由于接收机没有移动，所以静态GNSS测量需要较长的观测时间来获取足够的卫星观测数据，这可能在一些实际应用中不太实用。
相比之下，动态GNSS测量方法适用于移动的测量需求。
在动态测量中，接收机会随着移动，在不同的位置上接收卫星信号。
这种方法适用于车辆导航、运输物流等需要实时定位的场景。
动态测量方法通常可提供较高的测量效率，因为它可以在较短的时间内获取足够的观测数据。
然而，由于接收机的移动，动态测量容易受到信号遮挡、多径效应等干扰因素的影响，可能导致较低的精度。
在选择静态和动态GNSS测量方法时，需要综合考虑测量要求和实际情况。
如果对精度要求较高且有较长的时间窗口来进行测量，那么静态测量可能是更好的选择。
但是如果需要实时定位或有较短的时间窗口，那么动态测量可能更合适。
此外，还需要考虑到环境条件。
在开阔的地方，如无遮挡的平原或开放的水域，GNSS信号的质量通常较好，无论是静态还是动态测量都可以提供满足要求的精度。
但在城市中心或山区等环境复杂的地方，静态测量可能受到更多的信号干扰，而动态测量可能由于移动造成的信号阻塞而受到影响。
此外，也可以考虑使用静态和动态测量的组合方法。
通过在静态测量过程中获取的高精度基准坐标，再结合动态测量得到的相对坐标，可以提供更准确的定位信息。
这种组合方法适用于一些特殊需求的应用，如地震监测、大型工程测量等。
总体来说，静态和动态GNSS测量方法各有优缺点，选择合适的方法取决于具体的测量需求和实际情况。
城市D级GNSS控制网优化设计
首级控制点按 Ｄ级 网要求选点 ， 根据实地情况布设 ２ ４
个 点 ，最 短 边 长 一 般 不 宜 小 于 ｌ ｋ ｍ，最 大 不 应 超 过
７ ｋ ｍ。 所选 点位 地面 基础 稳定 ， 易 于点 的长 久保存 。 远离
的螺纹钢芯。螺纹钢芯表面平整 ， 中心有平整十字刻画 为平面点位 ， 部分 Ｇ Ｐ Ｓ 点采用长约 ２ ０ ｃ ｍ的铁道钉 ， 直
接钉 入柏 油路 面 ， 中心有 清晰 十字刻 画 。
３ ． ３ Ｄ级 ＧＰ Ｓ网布设 方案
点， 其 中有 ７ 个点与本次 Ｄ级网点重合 ， 平均分布在测
数 不小 于 １ ． ６ ，网中依 据 地形 限 制设 置 了 １ １ 个 同步观 测环 ， 形 成 了 ５个 异 步环 ， 使 整 个 网 图形 强 度 较 高 ， 提 高 了作 业效 率 。根 据 测 区实 际情 况及 采 用 常规 测量 方 法 加密 布 设 一 级 导 线 网 的需 要 ， Ｇ Ｐ Ｓ网 中 相邻 点 之 间 的平 均距离 选择 １ － ６ ｋ ｎ左 右 ；最 大距 离 可为 平均 距离 ｉ
２ｌ
信 电技 术
形 点连 式 与边 连式 相 结合 的构 网形式 ，平 均重 复设 站
２ ０ １ ５ 年（ 第４ ４ 卷） 第３ 期
２ ａ ｒ ｍ， 满足 限差 要求 （ 小于 ５ ０ ａｍ） ｒ 。
网 中重 复测 站超 过 １ ． ６ ， 最 弱边 为（ 铝 厂— — 溪 东 ） 相 对 中误 差 为 １ ／ ２ ８万 ， 满 足 限差要 求 （ 小于 １ ／ ８万 ） ， 都
１ ５ ０ ｋ ｍｚ 。全 区首 级 网应 用 旧点 １ Ｏ个 ， 经踏 勘 其 均按 国 家 二 三 等 点 要 求埋 有 双 层 标 石 ， 新埋点 １ ４个 ， 按 Ｄ级 要求选点 、 埋 石 。施 测 四等水 准 测 量 约 １ ５ ０ ｋ ｍ， 主要 联
第五章：用GNSS施测平面控制网
（二）快速静态定位
（1）作业方法：在测区中部选择一个基准 站，并安置～台接收设备连续跟踪所有可见 卫星；另一台接收机依次到各点流动设站， 每点观测数分钟 （2）精度：流动站相对于基准站的基线中 误差为5 mm+lppm· D （3）应用范围：控制网的建立及其加密、 工程测量、地籍测量、大批相距百米左右的 点位定位 （4）注意事项：在观测时段内应确保有5颗 以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应 不超过20km；流动站上的接收机在转移时， 不必保持对所测卫星连续跟踪，可关闭电源 以降低能耗 （5）优缺点：优点：作业速度快、精度高、 能耗低；缺点：二台接收机工作时，构不成 闭合图形，可靠性较差
3．外业观测：正确使用接收机，测站记录，量取仪器高。 （1）测量前应检查电池容量是否充足。以及仪器及其附件应携带 齐全。 观测组必须按规定的时间进行作业；保证同步观测同一卫 星组。 （2）天线用脚架直接安置在测量标志中心的垂线方向上，对中误
差应≤3mm。天线应整平，天线基座上的圆气泡应居中。
（3）每时段开机前，作业员应先量取天线高，在关机后再量取一 次天线高后作较核，两次所量天线高互差不得大于3mm,取平均值
（一）静态定位 （1）作业方法：采用2台(或2台以上)接收 机，分别安置在一条或数条基线的2个端点， 同步观测4颗以上卫星，每时段长45min-2h 或更多 （2）精度：基线的相对定位精度可达 5mm+1PPM•D，D为基线长度(km) （2）应用范围：建立全球性或国家级大地 控制网、地壳运动监测、建立长距离检校基 线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密 工程控制网建友等 （4）注意事项：所有已观测基线应组成— 系列封闭图形。以利于外业检核和内业平差， 提高成果可靠度和定位精度
发送用于导航定 位的信号
GNSS技术在城市导航与定位中的应用
GNSS技术在城市导航与定位中的应用一、介绍随着城市化的快速发展，人们对于城市导航和定位的需求越来越高。
城市中密集的高楼大厦、城市峡谷效应以及无线干扰等复杂的环境对传统的导航和定位系统提出了更高的要求。
全球导航卫星系统（GNSS）技术应运而生，成为解决城市导航和定位问题的重要工具。
本文将重点探讨GNSS技术在城市导航与定位中的应用。
二、城市导航城市导航是指通过导航设备获取当前位置，规划最优路线，提供导航指引的过程。
在城市环境中，导航设备需要能够准确地定位用户的位置，并提供可行的导航路线。
GNSS技术利用卫星信号定位的能力，为城市导航提供了强大的支持。
首先，GNSS技术具备高精度定位的能力。
传统的导航系统在城市环境中容易受到建筑物阻挡、信号反射等因素的影响，导致定位不准确。
而GNSS技术通过接收多颗卫星的信号，使用差分定位、伪距测量等算法，能够实现亚米级的高精度定位，提供更准确的导航结果。
其次，GNSS技术拥有全球覆盖的优势。
无论是在城市还是郊区，无论是在国内还是国外，只要能够接收到卫星信号，GNSS技术都能够提供持续可靠的定位服务。
这使得城市导航不再受限于地理位置，为用户提供了更广阔的应用空间。
最后，GNSS技术能够提供实时交通信息。
通过与交通管理系统的结合，GNSS技术可以实时获取道路状况、交通拥堵等信息，并根据这些信息规划最优路线。
这使得城市导航更加智能化、便捷化，提高了用户的出行效率。
三、城市定位城市定位是指对目标在城市中的精确定位。
城市定位常用于货物配送、公共安全、环境监测等领域。
GNSS技术具备高精度、强鲁棒性和实时性等特点，为城市定位提供了可靠的解决方案。
在城市环境中，由于信号反射和多路径效应等干扰因素的存在，传统的定位技术往往难以提供准确的定位结果。
而GNSS技术通过多颗卫星的信号，以及加入地面辅助站（RTK）、差分定位等技术手段，能够提供高精度的城市定位。
这对于需要精确定位的领域来说具有重要意义。
《控制测量》第27讲GNSS测量数据处理(静态)(精)
昆明冶金高等专科学校测绘学院
二 GNSS基线向量的解算
①法方程的组成及解算 ②定权 ③精度评定 ④基线向量解算结果分析
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基线向量解算结果分析
基线处理完成后应对其结果作以下分析和检核：
1 观测值残差分析 平差处理时假定观测值仅存在 偶然误差。理论上，载波相位观测精度为1%周， 即对L1波段信号观测误差只有2mm。因而当偶然 误差达1cm时，应认为观测值质量存在系统误差或 粗差。当残差分布中出现突然的跳变时，表明周跳 未处理成功。
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1、 GNSS三维基线向量网的平移变换(1/2)
设常规地面测量控制网的原点在国家大地坐标系 中的大地坐标为B0、L0、H0（H0=h0+ξ0），于 是可求得该点在国家大地坐标系中的直角坐标X0、 Y0、Z0
Байду номын сангаасX Y0
0 N N0
0 H H0
0 cos B0 cos L0 cos B0 sin L0
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3 基线长度的精度 基线处理后基线长度中误差应在标称精度值内。
多数接收机的基线长度标称精度为 5~10±1~2ppm·D（mm）。
对于20km以内的短基线，单频数据通过差分处 理可有效地消除电离层影响，从而确保相对定位 结果的精度。当基线长度增长时，双频接收机消 除电离层的影响将明显优于单频接收机数据的处 理结果。
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二、 GNSS基线向量网的约束平差
二维约束平差 实际应用中以国家（或地方）坐标系的一个已知点
和一个已知基线的方向作为起算数据，平差时将GNSS基 线向量观测值及其方差阵转换到国家（或地方）坐标系 的二维平面（或球面）上，然后在国家（或地方）坐标 系中进行二维约束平差。转换后的GNSS基线向量网与地 面网在一个起算点上位置重合，在一条空间基线方向上 重合。这种转换方法避免了三维基线网转换成二维向量 时地面网大地高不准确引起的尺度误差和变形，保证 GNSS网转换后整体及相对几何关系的不变性。转换后， 二维基线向量网与地面网之间只存在尺度差和残余的定 向差，因而进行二维约束平差时只要考虑两网之间的尺 度差参数和残余定向差参数。
控制测量-GNSS静态
2.2.埋石
（1）建造觇标或观测墩 点位选定后，要把它固定在地面上，需要埋设带有中心标志的标石，以便长期 保存。觇标或观测墩建造应符合相关规范和技术规定的要求。
（2）标识埋设 标石可分为不同的类型，在保证其稳固和能够长期保存的原则下，视所在地区 和控制点的等级不同，埋设的标石可有所差异。 埋石工作结束后，要到所在 地的三、GPS测量
3.1 基本要求
B、C、D、E级GPS网观测的基本要求：.
3.2.作业要求
(1）架设天线时要严格整平、对中，天线定向线应指向磁北，定向误差不得大于5°。 (2）认真检查仪器、天线、电源连接情况，确认无误后方可开机观测。 (3）开机后应输入测站编号（或代码）、天线高 等测站信息。 (4）在每时段的观测前后各量测一次天线高，读数精确至1 mm。 (5）观测手簿必须在观测现场填写，严禁事后补记和涂改编造数据。 (6）定时检查接收机各种信息，在手簿中记录需填写的信息，特殊情况在备注栏中注明。 (7）认真操作仪器，严防碰动仪器、天线和遮挡卫星信号。 (8）雷雨季节观测时，仪器、天线要注意防雷击，雷雨过境时应关闭接收机并卸下天线。 (9)一时段观测中不应进行一下操作：接收机重新启动；进行自测试；改变卫星截止高度角；改变数据采样间隔；改变天线 位置；按动关闭文件和删除文件等功能。
GNSS测量以其观测简便、精度高、速度快、费用省、观测处理自动化、可获取 三维坐标、全天候等优点广泛应用于我国大地测量领域。GNSS用于控制网的建立， 通常采用静态观测模式，并执行GB/T28588 2012《全球导航卫星系统连续运行基 准站网技术规范》和GB/T18314-2009《全球定位系统(GPS）测量规范》。
1.3.GNSS网设计
控制网的布设原则包括：1)要有足够的精度和可靠性；2）要有足够的点位密度；3）要有统一的规格； 4）分级布设、逐级控制，先整体、后局部。
GNSS测量技术及应用5-6
5、城市GNSS控制网建设
✓基线解算时，把接收机收到的某颗卫星的载波相位与接收机钟产生的同 频参考信号的相位的差拍称为该颗卫星的相位观测值。 ✓这一观测值中包含了待定的初始整周模糊度参数，卫星轨道误差，卫星 钟与GNSS标准时间的钟差 ✓还包含了传播路径中的电离层延迟和对流层延迟，接收机钟与GNSS标准 时间的钟差，接收机的热噪声误差等。为了克服这些误差的影响，常常通 过基线两端测站的原始相位观测值的线性组合构成所谓差分观测值来削弱 或抵消某些误差的影响。 ✓考虑到城市控制网的特点、GNSS技术的发展、应用以及城市CORS系统 建设、应用等原因。因此，本次《规程》在进行修订时，将原规程中规定
2010-05-13
控制测量
5、城市GNSS控制网建设
5.4 数据处理
5.4.1 城市二等GNSS网基线解算和平差宜采用高精度解算软件，其他等 级控制网可采用商用软件。 ✓GNSS接收机供货商在售出GNSS接收机时，一般都会向用户提供免费的 GNSS数据处理软件，并配有相应的基线解算软件，这些软件解算基线的 自动化程度较高，其模型改正多为固定模型，软件间的数据处理方法和精 度微有区别。对于一般城市而言，选用二等控制网作为城市首级控制，可 以控制整个城市管辖或总体规划区域，精度可以满足城市各项建设的需要。 ✓二等以下控制网多为小区域或较小城市使用的控制网。 ✓因此，规定城市二等控制网用高精度软件解算基线。 ✓新启用的软件的解算结果应与成熟软件的解算结果进行比对，满足精度 要求后方可使用。
5、城市GNSS控制网建设
5.3.1 据。
5.3.2
5.3 GNSS测量
城市CORS系统提供的观测数据可作为布设各等级控制网的起算依
GNSS接收机的选用应符合表5.3.2的规定。
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GNSS静态技术在城市控制网中的应用
摘要：随着GNSS技术的普及，近年来很多城市都在建立城市GNSS控制网，同时因城市的发展建设，测量控制点被不同程度的破坏。
笔者结合大连市金州新区GNSS控制网测量的实际经验，对GNSS 控制网前期设计、外业观测、数据处理、精度评定等过程做一介绍和分析，详述城市GNSS控制网实现的过程。
关键词：GNSS 控制测量实际经验
2010年大连市政府行政组建金州新区，区划的大幅度调整及原有测绘资料的陈旧，已不能满足城市发展的需要，制作统一的基础地理信息数据就成为新区的当务之急。
基于此，金州新区政府决定完善金州新区基础地理信息资料，首先开展的工作即是建立GNSS控制网（C级及E级GNSS网）。
1 测区概况
新区位于辽东半岛南端，东临黄海，西接渤海，北部为普湾新区，南端与大连市区相连，面积约1000?km2，建成区建筑物比较密集，其他区域为城乡结合部。
沈海、鹤大、大窑湾高速等高速公路及G201、G202国道贯穿测区，交通比较便利。
测区以丘陵山地为主，落差比较大。
2 控制网设计
2.1 布网原则
为增强GNSS控制网的强度，提高成果精度，本次GNSS网采用跨级布网的原则，首先布设C级网，然后在C级网基础上加密E级网。
C级GNSS控制网布设前，对原有控制点进行了普查，凡原有控制点标志保存完好、点位稳定、可靠，符合本次测量要求的控制点，均直接利用并保留原点名，目的是保证测区内原有控制点的延续性。
GNSS点根据测区实际需要进行布设，并均匀分布测区。
C级GNSS网的点与点间不通视，E级GNSS网的控制点成组布设，每组一般为3个控制点，点与点间1～2点通视,并至少有一个通视方向,以保证常规测量仪器的使用。
2.2 网形
按照《全球定位系统（GPS）测量规范》中C级GNSS网精度要求进行布设，全网共由74个点组成，其中已知GNSS点10个（6个为起算点、4个为检核点），点名为：姚家北山、大连湾、大孤山、王家甸、高速公路、庙山、小榆山、旅丹24、土城子、葛家屯等，新选C级点64个。
E级GNSS点是在C级基础上加密，共布设E级GNSS点548点，全网共593点。
3 控制网观测及数据处理
3.1 外业观测
C级网观测时采用7台天宝5700型GPS接收机同步进行，观测有效时间120?min。
E级控制网测量分两组，一组采用7台天宝5700型GPS接收机和2台中海达V30 GNSS接收机共9台仪器同步观测，二组使用12台中海达GNSS接收机同步观测，有效观测时间为60?min。
在进入测区观测前，根据GNSS卫星可见性预报，进行合理观测安排（见表1）。
3.2 数据处理
基线解算首先在TBC软件上进行，在GNSS基线解算质量合格的基础上，首先进行三维向量网平差，评估基线解算质量，利用基线向量改正数进行粗差的符合性检验，基线解算质量全部合格后，进行约束平差。
再利用TBC软件导出*.asc格式的质量合格的基线数据，使用武汉科傻GNSS解算软件再次进行平差计算。
最后将两软件的计算结果进行对比，对比结果显示较差最大值为0.8?mm，满足设计要求。
根据设计要求，最终采用科傻GNSS解算软件的计算结果为控制网成果。
4 精度分析
4.1 重合点验证
为了检验C级网、E级网的准确性、可靠性，内业计算结束后，对测区内重合点进行平面检测，检测结果见表2。
检测结果：重合点点位中误差为±2.2?cm，说明新建C级网成果与原有成果完全兼容，并满足城市测量规范要求±5.0?cm。
4.2 角度检测
为检测E级控制网的精度，随机抽取56组（每组3点）进行角度检测，检测结果见表3。
4.3 边长检测
检测角度的同时对相应的边长进行检测，使用莱卡TCR1201全站仪两测回观测斜距及垂直角，通过改正计算点间水平距离与坐标反算距离进行对比，结果见表4。
5 结语
通过实践表明，覆盖范围较大的城市控制网，应该分级布网。
本项目通过两级布网达到了很好的效果。
C级控制网构成涵盖金州新区的骨架控制网，E级控制网均匀分布于金州新区主要街区路段，为金州新区的城市建设提供有利的保障。
为保证数据的精度，建议采用两套软件对控制网进行平差计算，然后比较其成果差异，通过比较分析，进一步保证控制网成果的可靠性。
通过控制成果外附合精度检查也能检测其可靠性，而且检测数据也可以作为已知条件进行联合平差，提高控制网的精度。
参考文献
[1]GB/T 18314-2009全球定位系统(GPS)测量规范.
[2]CJJ/T 8-2011 城市测量规范.
[3]GB/T 24356-2009测绘成果质量检查与验收.。