GPS控制測(cè)量技術(shù)總結(jié)報(bào)告
長(zhǎng)安大學(xué)渭水校區(qū)GPS控制測(cè)量技術(shù)總結(jié)
測(cè)繪二班十組姚倫談盼唐升旗韋前江晴晴
一、測(cè)區(qū)概況
本測(cè)區(qū)位于東經(jīng)108°54’26’’、北緯34°22’16’’附近。位于長(zhǎng)安大學(xué)渭水校區(qū)東區(qū),測(cè)區(qū)北臨體育場(chǎng),東至校醫(yī)院,測(cè)區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦,通視條件較好。本次實(shí)習(xí)在測(cè)區(qū)內(nèi)布設(shè)8個(gè)GPS控制點(diǎn),構(gòu)建一個(gè)D級(jí)GPS網(wǎng),滿足實(shí)習(xí)需要。
二、作業(yè)依據(jù)
1、CH201*-92《全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范》2、CJJ73-97《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》3、CH1002-95《測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定》4、CH1003-95《測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》5、CJJ8-85《城市測(cè)量規(guī)范》
三、坐標(biāo)系的選擇和已有測(cè)繪資料
GPS網(wǎng)的平面坐標(biāo)系統(tǒng)選用54北京坐標(biāo)系和獨(dú)立坐標(biāo)系,高程采用85黃海國(guó)家高程基準(zhǔn)。
四、儀器設(shè)備和軟件
GPS控制測(cè)量采用3臺(tái)AshtechZ-X雙頻GPS接受機(jī)(標(biāo)稱精度5mm+1pmmD,
D以Km計(jì)),為雙接收機(jī),其靜態(tài)相對(duì)定位精度為:
靜態(tài)基線±(5mm+1ppmD)高程±(10mm+2ppmD)
AshtechZ-XGPS測(cè)量系統(tǒng)配備有星歷預(yù)報(bào)軟件(可預(yù)報(bào)30天內(nèi)測(cè)區(qū)各測(cè)點(diǎn)一天24小時(shí)的
衛(wèi)星分布狀況及健康狀況)、solution后處理解算軟件(包含數(shù)據(jù)傳輸、基線向量處理、GPS網(wǎng)平差軟件、多種GPS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等功能),完全能滿足GPS控制測(cè)量數(shù)據(jù)處理的要求。
五、四等(或D級(jí))GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì)和觀測(cè)
1.GPS布網(wǎng)
充分利用GPS測(cè)量的優(yōu)點(diǎn),實(shí)測(cè)GPS控制點(diǎn)8個(gè),其中已知點(diǎn)2個(gè),未知點(diǎn)6個(gè),組成最小同步環(huán)6個(gè),多邊形異步環(huán)4個(gè)(計(jì)算選。。獨(dú)立基線12條,其中必要基線15條,多余基線5條。
2.GPS觀測(cè)在實(shí)際外業(yè)觀測(cè)過(guò)程中,使用3AshtechZ-X型GPS接收機(jī),同時(shí)在三個(gè)GPS點(diǎn)上進(jìn)行觀測(cè),
有效觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)≥4顆,時(shí)段長(zhǎng)度≥90分鐘。丈量天線高度,均從天線的三面丈量三次,在三次較差不大于3mm時(shí),取平均值為最后結(jié)果。結(jié)束觀測(cè)時(shí),再丈量一次天線高,以作校核。在觀測(cè)過(guò)程中,自始至終有人值守,并經(jīng)常檢查有效衛(wèi)星的歷元數(shù)是否符合要求,否則及時(shí)通知其它兩臺(tái)儀器,延長(zhǎng)時(shí)段時(shí)間,以保證觀測(cè)精度。
六、外業(yè)數(shù)據(jù)處理及檢核1.外業(yè)數(shù)據(jù)處理
外業(yè)觀測(cè)后及時(shí)輸入計(jì)算機(jī),并進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)的檢查。根據(jù)自動(dòng)處理基線向量的結(jié)果,檢
查基線向量方差比(Ratio)、中誤差(rms)以及天線高等,方差比>3,中誤差<20mm,參與解算的向量均符合要求。2.外業(yè)觀測(cè)質(zhì)量的檢核
根據(jù)《GPS規(guī)范》要求,各級(jí)GPS基線精度計(jì)算公式如下
σ=a+bD
按D級(jí)控制網(wǎng)精度要求,取a≤10mmb≤10ppmD=4.65Km(平均基線邊長(zhǎng))代入上式,經(jīng)計(jì)算得:σ=47.60mm(1)同步環(huán)檢驗(yàn)
根據(jù)《GPS規(guī)程》要求,其坐標(biāo)分量應(yīng)分別≤6ppm(1/166666);全長(zhǎng)閉合差應(yīng)≤10ppm(1/100000)。經(jīng)檢核全長(zhǎng)閉合差最大為1/477503(同步環(huán)1),最小為1/2124777(同步環(huán)4),均符合要求。
(2)異步環(huán)檢驗(yàn)
坐標(biāo)分量閉合差Wx=Wy=Wz≤±3*sqrt(n)*σn=3Wx=Wy=Wz≤±247.3mm
異步環(huán)全長(zhǎng)閉合差:W≤±3*sqrt(3n)*σn=3W≤±428.4mm
抽取獨(dú)立基線異步閉合環(huán)4個(gè),經(jīng)檢查其3條基線全長(zhǎng)閉合差最大為13mm,最小為7mm,遠(yuǎn)小于規(guī)定的494.7mm,符合要求。
七.平差計(jì)算
基線處理成功后,即可進(jìn)入軟件的網(wǎng)平差界面,進(jìn)行WGS-84坐標(biāo)系下的自由網(wǎng)平差及三維約束網(wǎng)平差。
GPS點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)系自由網(wǎng)平差
(1)GPS點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)系XYZ坐標(biāo)平差及精度按《GPS規(guī)程》規(guī)定,基線向量的改正數(shù):Vx=Vy=Vz≤3σ=142.8mm
實(shí)測(cè)基線18條,經(jīng)檢查最大的基線向量改正數(shù)為7mm,完全符合規(guī)程要求;的相對(duì)精度最高為1/72755;最低為1/108440。(2)GPS點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)系大地坐標(biāo)及其精度
WGS-84坐標(biāo)的點(diǎn)位中誤差最小為5.9mm;最大為8.7mm。
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GPS控制測(cè)量(D級(jí))總結(jié)報(bào)告
在長(zhǎng)安大學(xué)渭水校區(qū),共布設(shè)8個(gè)GPS控制點(diǎn),采用靜態(tài)相對(duì)定位方式構(gòu)建一個(gè)D級(jí)GPS網(wǎng),為動(dòng)態(tài)GPS測(cè)量(RTKGPS或DGPS)提供基本控制點(diǎn),滿足實(shí)習(xí)需要。
1.GPS控制測(cè)量技術(shù)方案要點(diǎn)
采用的布網(wǎng)方式為邊連式布網(wǎng),由我組和13小組完成一個(gè)網(wǎng)的觀測(cè)工作。采用3臺(tái)AshtechZ-XGPS信號(hào)接收機(jī)觀測(cè),該儀器標(biāo)稱精度為5mm+1ppm*D(D以公里計(jì)),觀測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為:
歷元采樣間隔15秒衛(wèi)星高度角限值≥15度PDOP限值約束網(wǎng)平差后各點(diǎn)的點(diǎn)位誤差如下:
1KZ01East.0.000Nrth.0.000Elev.0.0002KZ02East.0.010
Nrth.0.009
Elev.0.0163KZ03East.0.010Nrth.0.009Elev.0.0154KZ04East.0.012Nrth.0.010Elev.0.0185KZ05East.0.013Nrth.0.011Elev.0.0196KZ06East.0.014Nrth.0.012Elev.0.0217KZ07East.0.014Nrth.0.012Elev.0.0228KZ08East.0.016Nrth.0.014Elev.0.026
由上可知,各點(diǎn)的點(diǎn)的平面位置精度要優(yōu)于10mm,高程精度優(yōu)于15mm,基線精度優(yōu)于0.000001,明顯我組的數(shù)據(jù)不合格!但是在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,我們嘗試了各種可行的辦法,如刪除重復(fù)基線,但刪除重復(fù)基線后兩個(gè)小組的連接點(diǎn)組成的基線還是有問(wèn)題,在-刪除衛(wèi)星,街區(qū)時(shí)間段,提升衛(wèi)星高度角等措施采用后,發(fā)現(xiàn)對(duì)于基線精度的只是又較小的改正,有時(shí)甚至還會(huì)是精度降低。在各種方法嘗試過(guò)之后,我們?cè)囍梅钦?guī)方式來(lái)修改,最后發(fā)現(xiàn)修改天線高可以稍微改正各項(xiàng)殘差,于是得出結(jié)論,或許是兩組共同完成任務(wù),兩組量取天線高的方式有差別,還有兩組的對(duì)中可能還是存在偏差的,導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量不滿意!
3.GPS測(cè)量成果資料WGS-84坐標(biāo)
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