gps靜態(tài)測量概念

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1、《GPS定位原理及應(yīng)用》授課教案第八章GPS測量的設(shè)計(jì)與實(shí)施8.1GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容：本節(jié)主要介紹GPS測量技術(shù)設(shè)計(jì)的一般要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)。教學(xué)重點(diǎn)：1.介紹GPS測量技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)；2.介紹GPS測量的標(biāo)準(zhǔn)；3.介紹GPS測量的圖形設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：GPS的圖形設(shè)計(jì)。教學(xué)方法：課堂教學(xué)為主，充分利用多媒體教學(xué)方法。教學(xué)要求：學(xué)會(huì)局部性的GPS控制網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)，掌握GPS測量技術(shù)設(shè)計(jì)書的編寫。8.1.1GPS網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)1.GPS測量規(guī)范（規(guī)程）（1）《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（2）《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》（3）各行業(yè)部門的其他GP

2、S測量規(guī)程或細(xì)則2．測量任務(wù)書8.1.2GPS網(wǎng)的精度,密度設(shè)計(jì)1．GPS測量精度標(biāo)準(zhǔn)及分類（1）GPS測量精度分類對于各類GPS網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)主要取決于網(wǎng)的用途。用于地殼形變及國家基本大地測量的GPS控制網(wǎng)可按表8-1分級。表8-1GPS測量精度分級（一）級別主要用途固定誤差a（mm）比例誤差b（mm）A地殼形變測量或國家高精度GPS網(wǎng)建立≤5≤0.1B國家基本控制測量≤8≤1用于城市或工程的GPS控制網(wǎng)可按表8-2分級。表8-2GPS測量精度分級（二）等級平均距離（km）a（mm）b（mm）最弱邊相對中誤差二9≤10≤21/12萬三5≤10≤51/8萬四2

3、≤10≤101/4.5萬一級1≤10≤101/2萬二級1≤15≤201/1萬（2）GPS測量的精度標(biāo)準(zhǔn)GPS測量的精度標(biāo)準(zhǔn)通常用網(wǎng)中相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差表示，其形式為：（8-1）式中：σ——距離中誤差（毫米）；ɑ——固定誤差（mm）；b——比例誤差系數(shù)（ppm）；d——相鄰點(diǎn)之間的距離（km）。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)測區(qū)大小、GPS網(wǎng)的用途，來設(shè)計(jì)網(wǎng)的等級和精度標(biāo)準(zhǔn)。2．GPS點(diǎn)的密度標(biāo)準(zhǔn)制定GPS網(wǎng)的密度標(biāo)準(zhǔn)，主要考慮任務(wù)要求和服務(wù)對象。密度可參照表8-3的規(guī)定執(zhí)行。表8-3GPS網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間距離(單位：km)級別項(xiàng)目ABCDE相鄰點(diǎn)最小距10015521相

4、鄰點(diǎn)最大距2000250401510相鄰點(diǎn)平均距3007015～1010～55～28.1.3GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)1．基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的定義：在GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)中，必須明確GPS網(wǎng)的成果所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù)的工作，稱為GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。2．基準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個(gè)問題：（1）應(yīng)在地面坐標(biāo)系中選定起算數(shù)據(jù)和聯(lián)測原有地方控制點(diǎn)若干個(gè)，用以轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。（2）對GPS網(wǎng)內(nèi)重合的高等級國家點(diǎn)或原城市等級控制點(diǎn)，除未知點(diǎn)連結(jié)圖形觀測外，對它們也要適當(dāng)?shù)貥?gòu)成長邊圖形。（3）聯(lián)測的高程點(diǎn)需均勻分布于網(wǎng)中，對丘陵或山區(qū)聯(lián)測高程點(diǎn)應(yīng)按高程

5、擬合曲面的要求進(jìn)行布設(shè)。（4）新建GPS網(wǎng)的坐標(biāo)應(yīng)盡可能與測區(qū)過去采用的坐標(biāo)一致。8．1.4GPS網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征條件1．GPS網(wǎng)圖形構(gòu)成的幾個(gè)基本概念觀測時(shí)斷：測站上開始接收衛(wèi)星信號到觀測停止，連續(xù)工作的時(shí)間段，簡稱時(shí)段。同步觀測：兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對同一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測。同步觀測環(huán)：三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱同步環(huán)。獨(dú)立觀測環(huán)：由獨(dú)立觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱獨(dú)立環(huán)。異步觀測環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測基線向量，則該多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)，簡稱異步環(huán)。獨(dú)立基線：對

6、于N臺(tái)GPS接收機(jī)的同步觀測環(huán)，有J條同步觀測基線，其中獨(dú)立基線數(shù)為N-1。非獨(dú)立基線：除獨(dú)立基線外的其它基線叫非獨(dú)立基線，總基線數(shù)與獨(dú)立基線之差即為非獨(dú)立基線數(shù)。2．GPS網(wǎng)特征條件的計(jì)算觀測時(shí)斷數(shù)：（8-2）式中：n為網(wǎng)點(diǎn)數(shù)，m為每點(diǎn)設(shè)站數(shù)，N為接收機(jī)數(shù)?？偦€數(shù)：（8-3）必要基線數(shù)：（8-4）獨(dú)立基線數(shù)：（8-5）多余基線數(shù)：（8-6）3．GPS網(wǎng)同步圖形構(gòu)成及獨(dú)立邊的選擇根據(jù)（8-3）式，對于由N臺(tái)GPS接收機(jī)構(gòu)成的同步圖形中一個(gè)時(shí)斷包含的GPS基線數(shù)為：（8-7）但其中僅有N-1條是獨(dú)立的GPS邊，其余為非獨(dú)立邊。當(dāng)接收機(jī)數(shù)N=2～5時(shí)所構(gòu)成的同

7、步圖形見圖8-1。對應(yīng)于圖8-1的獨(dú)立GPS邊可以有如圖8-2所示的不同選擇。當(dāng)同步觀測的GPS接收機(jī)數(shù)N≥3時(shí)，同步閉合環(huán)的最少數(shù)應(yīng)為：（8-8）N與J、T的關(guān)系見下表：表8-4N與J、T的關(guān)系表N23456J1361015T0136108．1.5GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)1．GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)根據(jù)對所布設(shè)的GPS網(wǎng)的精度要求和其它方面的要求，設(shè)計(jì)出獨(dú)立的GPS邊構(gòu)成的多邊形網(wǎng)，稱為GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)。2．GPS網(wǎng)的圖形（1）點(diǎn)連式：如圖8-3，相鄰?fù)綀D形之間僅有一個(gè)公共點(diǎn)的連接。（2）邊連式：如圖8-4，同步圖形之間由一條公共基線連接。（3）網(wǎng)連式：指相鄰?fù)?/p>

8、圖形之間有兩個(gè)以上公共點(diǎn)相連接。（4）邊點(diǎn)混合連接式