【正文】 GPS靜態(tài)測量項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案一、任務(wù)概述根據(jù)實(shí)習(xí)要求，本次GPS控制測量任務(wù)和作業(yè)內(nèi)容是以重慶交通大學(xué)為整個(gè)測區(qū)，對其進(jìn)行靜態(tài)GPS控制測量。通過為期兩周的實(shí)習(xí)在測區(qū)范圍內(nèi)建立等級為E級的GPS網(wǎng)，根據(jù)已知的控制點(diǎn)坐標(biāo)，平差計(jì)算出待定控制點(diǎn)的坐標(biāo)。測區(qū)覆蓋這個(gè)重慶交通大學(xué)，東面臨學(xué)府大道，北接雅園小區(qū)C棟，西至重慶交通大學(xué)駕校練車場，南抵第三教學(xué)樓。測區(qū)內(nèi)人口密集，活動頻繁，車輛眾多，且區(qū)內(nèi)以建筑物為主，各種新老建筑錯(cuò)亂交織，地形復(fù)雜，建筑物和樹木較多，使得GPS接收機(jī)接收信號困難，測量難度較大。測區(qū)內(nèi)光照充足，積溫較高，雨量充沛，常年平均降水量1000毫米，冬冷夏熱。（1）CH 200192《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（2）CJJ 7397《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》（3）本項(xiàng)目GPS測量任務(wù)書測區(qū)有兩個(gè)GPS控制點(diǎn)，且精度可靠，可做為測區(qū)首級網(wǎng)基線起算數(shù)據(jù)。兩個(gè)GPS控制點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：點(diǎn) 名X坐標(biāo)（m）Y坐標(biāo)（m）高程（m）三號門門口（06）知園球場（07）二、GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)方案：Ⅰ、GPS網(wǎng)一般最長基線邊不得大于平均基線長的3倍，最短基線邊不得小于平均基線長的1／3。Ⅱ、GPS網(wǎng)作為測量控制網(wǎng)，要防止短邊控制長邊的現(xiàn)象，不能用兩個(gè)很近的控制點(diǎn)去控制遠(yuǎn)處的作業(yè)區(qū)，控制點(diǎn)應(yīng)分布均勻。Ⅲ、GPS網(wǎng)基線最好均勻，網(wǎng)圖以三角網(wǎng)構(gòu)成為主，不能構(gòu)成小銳角和大銳角。Ⅳ、GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點(diǎn)重合，而非重合點(diǎn)，一般應(yīng)根據(jù)要求以水準(zhǔn)測量（或相當(dāng)精度的測量方法）進(jìn)行聯(lián)測，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測點(diǎn)。Ⅴ、為了便于GPS的測量觀測和水準(zhǔn)聯(lián)測，減少多路徑影響，GPS網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在視野開闊和交通便利的地方。Ⅵ、為了便于用經(jīng)典方法聯(lián)測或擴(kuò)展，可在GPS網(wǎng)點(diǎn)附近布設(shè)一通視良好的方位點(diǎn)以建立聯(lián)測方向，方向點(diǎn)與觀測站距離一般應(yīng)大于300米。Ⅶ、GPS網(wǎng)必須由非同步獨(dú)立觀測邊構(gòu)成若干個(gè)閉合環(huán)或附和線路。 根據(jù)中華人民共和國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》和實(shí)習(xí)的具體情況，確定該測區(qū)可建立E級GPS網(wǎng)。根據(jù)規(guī)程規(guī)范，E級GPS網(wǎng)的精度要求如下表： 項(xiàng)目固定誤差a(mm)比例誤差b(mm)技術(shù)要求≤10≤20GPS網(wǎng)相鄰點(diǎn)間基線中誤差 按下式計(jì)算：式中a(mm)為固定誤差；b(ppm)為比例誤差系數(shù)；D(km)為相鄰點(diǎn)間的距離。測區(qū)有兩個(gè)GPS控制點(diǎn)，且精度可靠，兩個(gè)GPS控制點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：三號門門口ER20： （，）知園球場： （，）可以根據(jù)以上數(shù)據(jù)確定GPS網(wǎng)的位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)，得到必要的起算數(shù)據(jù)，完成GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。綜合考慮實(shí)習(xí)要求、時(shí)間、人力以及所投入的接收機(jī)類型和數(shù)量，我們最終決定采用邊連式的布網(wǎng)方式。邊連式是指同步圖形之間有一條公共基線連接，此布網(wǎng)方案，網(wǎng)的幾何強(qiáng)度較高有較多的復(fù)測邊和非同步圖形閉合條件，在相同的儀器臺數(shù)條件下，觀測時(shí)段數(shù)將比點(diǎn)連式大大增加。三、外業(yè)實(shí)施GPS外業(yè)測量實(shí)施包括：GPS點(diǎn)的選埋、觀測、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)項(xiàng)預(yù)處理等工作。由于GPS測量觀測站之間不一定要求通視，而且網(wǎng)的圖形布設(shè)比較靈活，所以選點(diǎn)工作比常規(guī)控制測量的選點(diǎn)要簡便。但由于點(diǎn)位的選擇對于保證觀測工作的順利進(jìn)行和保證測量成果的可靠性有著重要的意義，所以選點(diǎn)工作開始之前，除收集資料和了解測區(qū)得的地理情況和原來控制點(diǎn)分布及標(biāo)架、標(biāo)石完好狀況，決定其適宜的點(diǎn)外，選點(diǎn)工作還應(yīng)遵守以下原則： (1) 點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在易于安裝接收設(shè)備，視野開闊的較高點(diǎn)上。視場內(nèi)障礙物的高度角應(yīng)小15度，以減少GPS信號被遮擋或被障礙物吸收。 (2) 點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域或強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號接收物體，以減弱多路經(jīng)效應(yīng)影響。 (3) 點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺，微波站等），其距離不小于200m；遠(yuǎn)高壓輸電線和微波無線電傳送通道，其距離不得小于50m。 (4) 點(diǎn)位應(yīng)選在交通便利，有利于其他觀測手段擴(kuò)展與聯(lián)測的地方，地面基礎(chǔ)穩(wěn)固，便于點(diǎn)的保存。點(diǎn)名文字注記圖形說明01雅園A棟樓頂01A棟02雅園E棟樓頂02E棟03土木學(xué)院樓頂03土木學(xué)院04菁園宿舍樓頂菁園宿舍0405綜合實(shí)驗(yàn)樓北樓樓頂?shù)谌虒W(xué)樓0506一號門前門衛(wèi)室一號門0607知園操場07足球場08知園宿舍樓頂知園宿舍08選用四臺南方北極星9600型單頻GPS接收機(jī)，其的技術(shù)指標(biāo)如下：L1，C/A碼、12通道、平面精度：5mm+1ppm、高程精度：10mm+2ppm觀測前必須對所選用的接收機(jī)的性能和可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)。我們分別對接收機(jī)進(jìn)行了一般性檢驗(yàn)和通電檢驗(yàn)。項(xiàng) 目技術(shù)要求E級GPS衛(wèi)星高度角≥15176。有效衛(wèi)星觀測總數(shù)≥4衛(wèi)星有效觀測時(shí)間≥60分鐘數(shù)據(jù)采樣間隔15秒圖形強(qiáng)度因子（GDOP）≤66. GPS觀測要求（1）觀測人員嚴(yán)格遵守觀測計(jì)劃和調(diào)度命令,按規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行同步觀測作業(yè),測站之間密切配合。（2）到達(dá)點(diǎn)位以后，按要求架設(shè)好接收機(jī)天線，做到精確對中、嚴(yán)格整平，并做好儀器、天線、電源的正確連接。天線高量取兩次取平均值，取位到1mm。（3）接收機(jī)開始記錄數(shù)據(jù)后，觀測員密切關(guān)注測站信息及其變化情況，做到了發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)通報(bào)給其他作業(yè)人員。（4）觀測人員操作細(xì)心，在靜置和觀測期間，防止了接收設(shè)備震動、移動和其它物品碰動天線或阻擋信號。（5）觀測時(shí)段結(jié)束后進(jìn)行了認(rèn)真的檢查。當(dāng)測量記錄項(xiàng)目齊全，符合要求后才遷站。四、數(shù)據(jù)處理方案為了獲得GPS觀測基線向量并對觀測成果進(jìn)行質(zhì)量檢核，首先要進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)的預(yù)處理，根據(jù)預(yù)處理結(jié)果對觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行分析并做出評價(jià)，以確保觀測成果和定位結(jié)果的預(yù)期精度。GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理分基線向量解算和網(wǎng)平差兩個(gè)階段。各階段數(shù)據(jù)處理軟件均采用隨機(jī)所帶軟件。處理的主要內(nèi)容有：GPS衛(wèi)星軌道方程的標(biāo)準(zhǔn)化、時(shí)鐘多項(xiàng)式的擬合和標(biāo)準(zhǔn)化。 基線解算采用華測GPS隨機(jī)提供的軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。以已知的高等級點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)系坐標(biāo)作為基線解算依據(jù)，在根據(jù)軟件包說明按缺省參數(shù)進(jìn)行解算。所組成的異閉合環(huán)基線要符合以下精度限差： ，，式中：δ為標(biāo)準(zhǔn)差（相應(yīng)級別規(guī)定的精度—按實(shí)際平均邊長計(jì)算）(mm)；Wx、Wy、Wz為坐標(biāo)差分量閉合差；n為異步環(huán)中基線邊的個(gè)數(shù)；GPS網(wǎng)的平差計(jì)算應(yīng)用HDS2003軟件在WGS84空間直角坐標(biāo)系下進(jìn)行三維無約束平差，以檢查本次GPS網(wǎng)的內(nèi)符合精度。同時(shí)為將WGS84坐標(biāo)下的GPS基線觀測值投影到高斯平面上，并轉(zhuǎn)換到1980西安坐標(biāo)系中，采用HDS2003軟件進(jìn)行二維約束平差。（1）三維無約束平差各項(xiàng)檢驗(yàn)符合要求后，應(yīng)以所有獨(dú)立基線組成閉合圖形，以三維基線向量及其相應(yīng)方差協(xié)方差陣作為觀測信息，進(jìn)行三維無約束平差，發(fā)現(xiàn)和剔除GPS觀測值中可能存在的粗差；得到GPS網(wǎng)中各個(gè)點(diǎn)在WGS84系下經(jīng)過了平差處理的三維空間直角坐標(biāo)；為將來可能進(jìn)行的高程擬合，提供經(jīng)過了平差處理的大地高數(shù)據(jù)。（2）二維約束平差應(yīng)用兩個(gè)已知的地方坐標(biāo)系下的GPS控制點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù)，平差時(shí)將GPS基線向量觀測值及其方差矩陣轉(zhuǎn)換到地方坐標(biāo)系的二維平面上，然后在地方坐標(biāo)系中進(jìn)行二維約束平差。（3）水準(zhǔn)高程擬合五、基線報(bào)告1．靜態(tài)基線圖2．基線簡表GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→L1X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解GP01→