【正文】 黃河沖擊平原，地勢較平坦，唯有起伏，該路段位于黃河附近的自然灌溉區(qū)，沿線多為水稻田，旱田，沿線地表土為低液限黏土和含有有機(jī)質(zhì)低液粘土。 技術(shù)要求 GNSS 測量控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的主要依據(jù)是 GNSS 測量規(guī)范（規(guī)程）。 (1)1:1000GNSS 動態(tài)帶狀地形圖測量 外業(yè)： GNSSRTK 接收機(jī)三臺，對中桿三根，電子手薄三個，皮尺一把，水泥釘若干，斧頭一把，油漆一盒。 ③ 測量外業(yè)數(shù)據(jù)、外業(yè)觀測記錄進(jìn)行 100％復(fù)核，確保原始記錄及外業(yè)結(jié)果正確無誤。 ②運(yùn)用專用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。不可摔儀器，以及惡意的損壞儀器。 ③訓(xùn)練和提高編寫設(shè)計文件的能力，采用 GNSS 數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行 GNSS 控制網(wǎng)的平 差計算，以適應(yīng)控制，工程測量和 GNSS 測圖的需要。用戶只需購買 GPS 接收機(jī)，就可享受免費(fèi)的導(dǎo)航，授時和定位服務(wù)。 WGS84 坐標(biāo)系統(tǒng)的全稱是 World Genocidal System84（世界大地坐標(biāo)系84），它是一個地心地固坐標(biāo)系統(tǒng)。該坐標(biāo)系源自于原蘇聯(lián)采用過的 1942 年普爾科夫坐標(biāo)系。 (4)站心地平 直角坐標(biāo)系 以測站 Pi 在參考橢球體的法線方向為 Z 軸，以測站大地子午線北端與大地地平面交線為 X 軸，大地平行圈東端與大地地平面交線為 Y 軸，構(gòu)成站心空間直角坐標(biāo)系?，F(xiàn)場無法求得結(jié)果 ,不具備實時性。 (1)GPS 在大地測量中的應(yīng)用 對于測繪領(lǐng)域， GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)用于建立高精度的全國性的大地測量控制網(wǎng)，測定全球性的地球動態(tài)參數(shù)，也可用于改造和加強(qiáng)原有的國家大地控制網(wǎng)；可用于建立陸地海洋大地測量的基準(zhǔn)，進(jìn)行海洋測繪和高精度的海島陸地聯(lián)測；用于監(jiān)測地球板塊運(yùn)動和地殼形變；在建立城市測量和工程測量的平面控制網(wǎng)時 GPS 已成為主要方法； GPS 還可用于測定航空航天攝影的瞬間位置，實現(xiàn)僅有少量的地面控制或無地 面控制的航測快速成圖，導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)、全球環(huán)境遙感監(jiān)測的技術(shù)革命。 (4)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用 在地球動力學(xué)方面 ， GPS 技術(shù)用于全球板塊運(yùn)動監(jiān)測和區(qū)域板塊運(yùn)動監(jiān)測；在水下地形測量中應(yīng)用 GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)，可以快速、高精度地測定測深儀的位置；還有在公安、交通系統(tǒng)中給車輛、輪船等交通工具的導(dǎo)航定位提供了具體的實時定位能力；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用差分技術(shù)對土壤養(yǎng)分分布調(diào)查、監(jiān)測作物產(chǎn)量、合理施肥、精確農(nóng)業(yè)管理以及在林業(yè)管理和旅游中的應(yīng)用。而另一方面，又無須建造測量高標(biāo)。 (4)全天候作業(yè) GPS 定位不受天氣條件制約，可以在任何時間、任何地點從事作業(yè)，加之觀測時間縮短、速度加快，便利了 人們對測量工程的統(tǒng)籌安排，使工程計劃具有較大的可行性，為準(zhǔn)確、快速地提供測繪成果成為可能。 GPS 已成功地應(yīng)用于大地測量和城市控制網(wǎng)；正在試驗應(yīng)用于民用飛機(jī)的航線導(dǎo)航和精確進(jìn)場著陸；應(yīng)用于陸地車輛的智能交通指揮與管理；應(yīng)用于地球資源勘察、大型工程項目設(shè)計測量與形變監(jiān)測；應(yīng)用于航測與衛(wèi)星 遙感等。 隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開拓，從 其發(fā)展趨勢看， GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)也更加深入和普及測繪領(lǐng)域，從而給測繪領(lǐng)域帶來一場深刻的技術(shù)革命。 GPS 測量是一項技術(shù)復(fù)雜、要求嚴(yán)格、耗費(fèi)較 大的工作，對這項工作總的原則是，在滿足用戶要求的情況下，盡可能地減少經(jīng)費(fèi)、時間和人力的消耗。不同的作業(yè)模式其作業(yè)的方法和觀測時間亦有所不同，因此亦有不同的應(yīng)用范圍。精度指標(biāo)通常均以 GPS 網(wǎng)中相鄰點之間的距離誤差來表示，其形式為 () 其中， —— GPS 網(wǎng)中相鄰點間的距離誤差 (mm)； —— 與接收設(shè)備有關(guān)的常量誤差 (mm)； —— 比例誤差 (ppm)； —— 相鄰點間的距離 (km)。既不能制定過低而影響網(wǎng)的精度，也不必要盲目追求過高的精度造成不必要的支出。 ② GPS 網(wǎng)點應(yīng)盡量與原有地面控制網(wǎng)點相重合。 ⑤ 為了便于用經(jīng)典方法聯(lián)測或擴(kuò)展，可在 GPS 網(wǎng)點附近布設(shè)一通視良好的方位點，以建立聯(lián)測方向。根據(jù)經(jīng)典測量可知，這種圖形的幾何圖形幾何結(jié)構(gòu)強(qiáng)，具有良好的自檢能力，能夠有效的發(fā)現(xiàn)觀測成果的粗差，以保障網(wǎng)的可靠性。 （ 2）環(huán)形網(wǎng) 環(huán)形網(wǎng)是由若干含有多條獨(dú)立觀測邊的閉合環(huán)所組成的網(wǎng)，這種網(wǎng)形與經(jīng)典測量中的導(dǎo)線網(wǎng)相似，圖形的結(jié)構(gòu)比三角形稍差。作為環(huán)形網(wǎng)特例，在實際工作中還可以按照網(wǎng)的用途和實際的情況，采用所謂附合線路。 圖 三角形網(wǎng) 圖 環(huán)形網(wǎng) 圖 星形網(wǎng) （ 3）星形網(wǎng) 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 11 星形網(wǎng)的幾何圖形簡單，但其直接觀測邊之間，一般不構(gòu)成閉合圖形，所以其檢驗與發(fā)現(xiàn)粗差的能力 較差。見圖 13。但是，由于衛(wèi)星信號在大氣傳播時不可避免地受到大氣層中電離層及對流層的擾動，導(dǎo)致觀測精度的降低。 因此，建議用戶在設(shè)計基線邊時以 20 公里范圍以內(nèi)為宜。現(xiàn)在全球定位系統(tǒng) 采用的 WGS－ 84 坐標(biāo)系統(tǒng)，是一個精確的全球大地坐標(biāo)系統(tǒng)。中海達(dá) HD2021 后處理軟件很方便就可實現(xiàn)WGS－ 8 54 坐標(biāo)系、 80 坐標(biāo)系中空間直角坐標(biāo)、大地坐標(biāo)及高斯平面直角坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換，并且可以采用高斯投影或 UTM 投影在任何獨(dú)立坐標(biāo)系中進(jìn)行網(wǎng)平差處理。 動態(tài)絕對定位是確定處于運(yùn)動載體上的接收機(jī)在運(yùn)動的每一瞬間的位置。 （ 2）位置差分原理 位置差分的優(yōu)點是需要傳輸?shù)?差分改正數(shù)較少，計算方法較簡單，任何一種 GPS接收機(jī)均可改裝成這種差分系統(tǒng)。該定位技術(shù)通過在基準(zhǔn)站上利用已知坐標(biāo)求出測站至衛(wèi)星的距離，并將其與含有誤差的測量距離比較， 然后利用一個α β濾波器將此差值濾波并求出其偏差，并將所有衛(wèi)星的測距誤差傳輸給用戶，用戶利用此測距誤差來改正測量的偽距。 載波相位測量的精度較測距碼偽距測量的精度高 2 個數(shù)量級， 如果能用載波相黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 13 位觀測值對偽距觀測值進(jìn)行修正，就可提高偽距定位的精度，但是載波相位整周數(shù)無法直接測得，因而難以直接利用載波觀測值。 RTK 測量技術(shù)，是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時差分 GPS 測量技術(shù)。 GNSS 網(wǎng)的密度設(shè)計 在 GNSS 方案設(shè)計時，一般首先根據(jù)測量任務(wù)書提出 GNSS 網(wǎng)的密度和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，再結(jié)合規(guī)范（規(guī)程）規(guī)定并現(xiàn)場踏勘具體確定各點間的連接方法，各點舌戰(zhàn)觀測的次數(shù)、時間長短等布網(wǎng)觀測方案。 GPS 網(wǎng)的點應(yīng)有二點以上的點相互通視，有利于常規(guī)測量施測時的應(yīng)用。各等級 GPS 網(wǎng)中每個閉合環(huán)或附合線路中的邊數(shù)應(yīng)符合下表規(guī)定： 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 15 等級 三等 四等 一級 閉合環(huán)或附合路線的邊數(shù)（條） ≤8 ≤10 ≤10 GPS 網(wǎng)的主要技術(shù)要求。帶的平面直角坐標(biāo)系統(tǒng) 。； ④點位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、微波站），其距離不小于 200m并應(yīng)遠(yuǎn)離高壓輸電線其距離不得小于 50m。保證同步觀測同一衛(wèi)星組。關(guān)機(jī)后在量取一次天線高互差不得大于 3mm，取平均值作為最后結(jié)果，記錄在手薄。 GNSS 外業(yè)成果記錄 ①記錄項目應(yīng)包括下列內(nèi)容：測站名、觀測日期、天氣情況；開始與結(jié)束時間；接收機(jī)型號；天線高。不得進(jìn)行任何剔除或刪改，不得調(diào)用任何對數(shù)據(jù)實施新加工組合的操作指令。該過程大致分為數(shù)據(jù)預(yù)處理、 GPS 基線向量解算、基線向量網(wǎng)平差或與地面網(wǎng)聯(lián)合平差等幾個階段。 基線向量解算 在 Compass 軟件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)，單擊“靜態(tài)基線→處理全部基線” 圖 工作原理圖 然后對不合格的基線進(jìn)行單獨(dú)處理。如果使用擴(kuò)頻電臺，則不要求選速率。 （ 3）設(shè)置參考站電臺的發(fā)射頻率。 （ 2） 確定坐標(biāo)系統(tǒng)。帶或 6176。 RTD(Real Time Differential)稱為偽距差分， RTD 與 RTK 的主要區(qū)別在于解算精度的黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 22 差異， RTD 的精度只能達(dá)到亞米級，而 RTK 采用雙頻可以達(dá)到厘米級。用原始偽距觀測值直接計算差分改正信息，RTCMSC104 DGPS Standard Version 中用到了這種算法。這種方法的主要特征是對載波是對載波相位觀測值在歷元間做差，并作為觀測值，此觀測值和偽距觀測值在一起利用卡爾曼濾波模 型求出差分改正數(shù)，最早是由 Loomis 在 1986 年提出的。 ② RTCA（ Radio Technical Commission for Aeronautics Service）差分協(xié)議。以上幾種差分協(xié)議中，目前使用最廣泛的是 CMR、 RTCM 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。發(fā)射間隔是指基準(zhǔn)站向流動站發(fā)送數(shù)據(jù)的時間間隔，一般為 1s 或 2s。一般為實測的斜高。截止高度角可以在 0176。 （ 9） 開始采集的 PDOP 值。①參考站架在已知 WGS84 坐 標(biāo)和對應(yīng)的地方坐標(biāo)的點上，在手簿 RTK 應(yīng)用軟件內(nèi)輸入相應(yīng)點的 WGS84 坐標(biāo)；②參考站架設(shè)在任意點上，使用接收機(jī)進(jìn)行單點定位測量獲取該點的 WGS84 坐標(biāo)。 WGS84坐標(biāo)可以通過事先布設(shè)好靜態(tài)控制網(wǎng)，從靜態(tài)處理結(jié)果中獲取。 （ 2） 確定基準(zhǔn)站電臺是否在傳輸數(shù)據(jù)。因此，傳輸數(shù)據(jù)燈每秒閃爍一次，表示基準(zhǔn)站原始數(shù)據(jù)傳輸正常。 流動站架設(shè) （ 1）流動站 GPS 天線安置在一根測桿上，該桿可精確地在測點上對中、整平。 （ 3）安置電臺和電臺天線，如果流動站外置電臺，電臺天線安置在外置電臺上。流動站和基準(zhǔn)站通信的波特率是 9600，為了保證它們之間能正常通信，把電臺波特率限定為 9600. （ 2）設(shè)置流動站電臺的接收頻率。 （ 2）確定坐標(biāo)系統(tǒng)，方法參照參考站坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置。 （ 5） PDOP 值設(shè)置， PDOP 值一般要小于 6 才能滿足 RTK 工作要求。可查看流動站電臺的接收指示燈得知。在“測量點”里，“點名稱”不能和鍵入的已知點的名稱一樣，否則會把已知點覆蓋，測量時采用，地形點進(jìn)行觀測即可； c) 進(jìn)行點校正：點擊“測量”→“點校正”→“增加”，在“網(wǎng)格點名稱”里選擇一個已知點的當(dāng)?shù)仄矫孀鴺?biāo)，點擊“確定”，然后在“ GPS 點名稱”里選擇同一個已知點的經(jīng)緯度坐標(biāo)，點擊“確定”，最后在“校正方法”里根據(jù)需要選擇只有水平的校正或者水平和垂直的校正都應(yīng)用，再點擊“確定”即完成一個點的點校正，如果需要繼續(xù)校正，重復(fù)這個步驟即可； d) 所有的校正點都增加完畢以后，點擊“計算”，再點擊“確定”這樣整個點校正的操作就完成了；如圖 52 所示 ： （ 1）已知點最好要分布在整個作業(yè)區(qū)域的邊緣，能控制整個區(qū)域，例如，如果用四個點做點校正的話，那么測量作業(yè)的區(qū)域最好在這四個點連成的四邊形內(nèi)部； （ 2）如果在測量任務(wù)里只需要水平的坐標(biāo)，不需要高程，建議用戶至少要用兩個點進(jìn)行校正，但如果要檢核已知點的水平殘差，那么至少要用三個點； （ 3）如果即需要水平坐標(biāo)又要高程，建議用戶至少用三個點進(jìn)行點校正，但如果要檢核已知點的水平殘差和垂直 殘差，那么至少需要四個點進(jìn)行校正； （ 4）已知點之間的匹配程度也很重要，比如 GPS 觀測的已知點和國家的三角已知點，如果同時使用的話，檢核的時候水平殘差有可能會很大的； （ 5）如果有 3 個以上的點作點校正，檢查一下水平殘差和垂直殘差的數(shù)值，看其是否滿足用戶的測量精度要求，如果殘差太大，參差不要超過 2 厘米，如果太大先檢查已知點輸入是否有誤，或輸錯，如果無誤的話，就是已知點的匹配有問題，要更換已知點了； （ 6）一定要避免已知點的線形分布，例如，如果用三個已知點進(jìn)行點校正，這三個點組成的三角形要盡量接近正三角形 ，如果是四個點，就要盡量接近正方形，一定要避免所有的已知點的分布接近一條直線，這樣會嚴(yán)重的影響測量的精度，特別是高程精度；點校正完成以后，使用移動站測量所得的所有坐標(biāo)都是在當(dāng)?shù)仄矫孀鴺?biāo)系下的，用戶就可以直接進(jìn)行測量和放樣了。 不記錄靜態(tài)數(shù)據(jù) ①確定接收機(jī)已切換成靜態(tài)數(shù)據(jù)記錄。 不能讀取接收機(jī)數(shù)據(jù) 接收機(jī)是否打開了，明確用了哪種通訊串口連接接收機(jī)和電腦（串口還是 USB），并且點擊“斷開”按鈕，再點擊“連接→設(shè)置”，選擇通訊串口，然后點“設(shè)置”，再進(jìn)行連接即可。其次觀察一下流動站所處位置周圍的環(huán)境，視野是否開闊，有無樹木和房屋的遮擋。如果有 5 顆以上的衛(wèi)星但是衛(wèi)星的分布不是很均勻的話，也就是說幾乎所有的衛(wèi)星都分布在天空的一側(cè)，這樣衛(wèi)星的 PDOP 值就會很大，也無法進(jìn)行 RTK 測量。 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 29 流動站接收機(jī)信號不穩(wěn)定 一般認(rèn)為是流動站接收機(jī)內(nèi)部不穩(wěn)定而引起的。 有時會遇到流動站初始化后進(jìn)行測點時提示精度不能滿足要求的情況，也是因差分信號不穩(wěn)定而造成的。如將電纜接收方式改為無線連接方式，由一種串口連接方式切換至另一種串口連接方式，這種情況下 也很容易引起數(shù)據(jù)采集器不能正常工作。 盡量把流動站接收機(jī)的電臺接收天線對著參考站的方向。 查看一下流動站接收機(jī)接收到的衛(wèi)星的數(shù)量。 流動站初始化長時間不穩(wěn)定 檢查一下周圍的環(huán)境和當(dāng)時衛(wèi)星的數(shù)量及其分布情況。 ③ 9600 的波特率連接后，打開端口監(jiān)視窗口，這是關(guān)機(jī)后重新