【文章內(nèi)容簡介】 TV PVf?? 公式（ 21） ? ?222 2TV PVf?? 公式（ 22） 在一般情況下，兩個不同周期觀測的精度是相等的，可以將 21? 與 22? 聯(lián)合起來求一個共同的單位權(quán)方差估值，亦即 ? ? ? ?122 TTV P V V P Vf??? 公式（ 23） 式中 12f f f?? 公式（ 24） 如果作假設(shè)兩個周期間點位沒有移動，則可從兩個周期所求得的坐標差 X?計算另一方差估值 2 T XXX P Xf ?????? 公式（ 25） 利用 F檢驗法 F= 22?? 公式（ 26） 在原假設(shè) Ho（兩次觀測期間點位沒有變動 )，統(tǒng)計量 F 服從自由度為 ?Xf 、f 的 F 分布，故可用 ? ?? ?1 , 0/? ? ?? ? ?XP F F f f H 公式（ 27） 來檢驗點位是否有變動。置信水平 ?通常取 或 ，由 ? 與自由度 ?Xf 、 f可以查分位值 ? ?1,?? ?XF f f 。當(dāng)統(tǒng)計量 F 小于相應(yīng)分位值時，則表明沒有足夠的證據(jù)來懷疑原假設(shè)，因而接受原假設(shè)，即認為點位是穩(wěn)定的，穩(wěn)定性分析即告完成。當(dāng)統(tǒng)計量 F 大于分位值時，則必須拒絕原假設(shè)，亦即認為點位發(fā)生了變動，需要用“嘗試法 ”找出不穩(wěn)定的點。 第 水準測量 的內(nèi)業(yè)計算，應(yīng)符合下列規(guī)定： 平差前每條水準路線若分測段進行施測時，應(yīng)按水準路線往返測段高差較差計算，每千米水準測量的高差偶然中誤差，應(yīng) 符合表 。 水準觀測的主要技術(shù)要求 表 等級 水準儀的型號 視線長度(m) 前后視較差 (m) 前后視累積差(m) 視線離地面最低高度(m) 基本分劃、輔助分劃或黑面、紅面讀數(shù)較差 (mm) 基本分劃、輔助分劃或黑面、紅面所測高差較差(mm) 二等 DS1 50 1 3 三等 DS1 100 3 6 DS3 75 四等 DS3 100 5 10 五等 DS3 100 大致 相等 － － － － 注： ① 二等水準視線長度小于 20m時，其視線高度不應(yīng)低于 ； ② 三、四等水準采用變動儀器高度觀測單面水準尺時，所測兩次高差較差，應(yīng)與黑面、紅面所測高差之差的要求相同。 1M4 n L?????? ???? 公式（ 31） 式中 M△ —— 高差偶然中誤差（ mm）； △ —— 水準路線測段往返高差不符值（ mm）； L—— 水準測段長度（ km）； n— — 往返測的水準路線測段數(shù)。 本次變形監(jiān)測的三等水準測量的路線如圖 33 所示： 每條水準路線應(yīng)按附合路線和環(huán)形閉合差計算，每千米水準測量高差全中誤差，應(yīng)按下式計算： 1W WWM NL??? ???? 公式（ 32） 式中 Mw—— 高差全中誤差（ mm）； W—— 閉合差（ mm）； L—— 計算各 W 時，相應(yīng)的路線長度（ km）； N—— 附合路線或閉合路線環(huán)的個數(shù)。 三等水準測量應(yīng)讀至 1mm，計算平均高差取至 ，視 距差和視距取至。 圖形結(jié)構(gòu)強度設(shè)計 圖形強度設(shè)計指變形點之間、變形點與基準點之間的幾何圖形配置，以及網(wǎng)中獨立基線數(shù)目和相互連接方式的設(shè)計。 首先，在圖形選擇過程中 , 必須顧及基準點對變形點的有效控制，同時基準點之間又要能相互檢校。 其次，在模型識別和參數(shù)識別方面的設(shè)計可保證真正有效的變形模型和發(fā)現(xiàn)引起變形的真正因素，以便采取相應(yīng)的對策。 GPS 網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計 GPS 網(wǎng)形設(shè)計的一般原則： 1)GPS 網(wǎng)中不應(yīng)存在自由基線。所謂自由基線是指不構(gòu)成閉合圖形的基線。由于自由基線不具備發(fā)現(xiàn)粗差的 能力，因而必須避免出現(xiàn)，也就是說 GPS 網(wǎng)一般應(yīng)通過獨立基線構(gòu)成閉合圖形。 2)GPS網(wǎng)中閉合條件中的基線數(shù)不可過多。網(wǎng)中各點最好有 3條或更多基線分支，以保證檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性，使網(wǎng)的精度、可靠性較均勻。 3)GPS網(wǎng)中每個點至少應(yīng)獨立設(shè)站觀測兩次。 4)為了實現(xiàn) GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的坐標轉(zhuǎn)換， GPS網(wǎng)至少應(yīng)與地面點有 2個重合點。 5)為了便于觀測， GPS點應(yīng)選擇在交通便利、視野開闊、容易到達的地方。 第七章 位移量計算與可靠性估計 監(jiān)測網(wǎng)基線向量處理 GPS監(jiān)測網(wǎng)基線向量處理應(yīng)使用載波相位觀測值的雙差或三差模型進行處理，常用模型為雙差模型，以基線向量改正數(shù) ?X , ?Y , ?Z 及初始整周模糊度改正數(shù) ?N 為參數(shù)的雙差模型的觀測值方程的誤差方程式為： ? ?1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2? ? ? ? ? ? ? ? ? ?k j k j k j k j k j k j k j k ji x y z NV t b c W 公式（ 33） 上式是 it 觀測歷元測站 1, 2 間 k , j 星際二次差分模型的誤差方程式，式中 a， b，c 為方程系數(shù)， W 為常數(shù)項， it 觀測歷元形成的誤差方程組矩陣為： ? ? ?i i s iv A l 公式（ 34） 則某期觀測全網(wǎng)的誤差方程式可用式 (34) 表示 : XV A L? ? ? 公式（ 35） 式中 : ? ?12, , , TnV v v v? ； X? 為基線向量改正數(shù)和初始整周模糊度修正值向量陣； A 為總的系數(shù)陣 , 由于 A 矩陣的秩虧數(shù)為 7，為了求得未知參數(shù)的唯一解，需引入位置基準。為了保證引入的位置基準不引起觀測值的變形，位置基準點最好為高級 WGS84 點。當(dāng)以網(wǎng)中的任一點作位置基準時，其點位絕對誤差應(yīng)小于 10 m , 并建立基準方程： 0TG P X?? 公式（ 36） 則觀測值的解為： ? ? 1T T TX A P A P G G P A P L?? ? ? 公式（ 37） 在 ?X 基礎(chǔ)上可算出該點的三維坐標值。 各工作基點相對于基準點的穩(wěn)定性 若點的某期觀測相對于 1t 時刻的三維位移向量為： m = X X(0t ) 公式（ 38） 按 F 檢驗法分別計算 m 的單位權(quán)方差 2?m 和兩期觀測單位權(quán)方差 2? ， 選取 置信度 ?，并計算統(tǒng)計量： F = 2m? / 2? 按相應(yīng)自由度從 F 分布中查 ?F ，若 F ≥ ?F ，則網(wǎng)中有顯著動點；否則，可認為 網(wǎng)中各點是穩(wěn)定的。對顯著動點應(yīng)分析移動的原因，如果是采動引起的則轉(zhuǎn)入下一處理程序，如果是其它原因引起的，一般應(yīng)將動點剔除。 GPS 誤差來 源及消除和減弱誤差的方法 GPS測量的誤差來源于 GPS衛(wèi)星、衛(wèi)星信號的傳播過程和地面接收設(shè)備。在高精度的 GPS測量中，還應(yīng)考慮與地球整體運動有關(guān)的地球潮汐、負荷潮及相對論效應(yīng)等。根據(jù)誤差的性質(zhì)，上述誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩類。偶然誤差主要包括信號的多路徑效應(yīng)及觀測誤差等。系統(tǒng)誤差主要包括衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機鐘差以及大氣折射誤差等。其中，系統(tǒng)誤差遠大于偶然誤差，它是 GPS測量的主要誤差來源。 同時系統(tǒng)誤差有一定的規(guī)律可循，根據(jù)其產(chǎn)生的原因可采取如下不同的措施加以消除或減弱。 1)衛(wèi)星星歷誤差 ：是 GPS相對定位的主要誤差，在一個觀測時段內(nèi)屬于系統(tǒng)誤差。通過廣播星歷進行解算，能保證 1～ 2 mm相對定位精度，滿足測量需要。用精密星歷比用廣播星歷可提高精度 34 %左右，因此應(yīng)建立自己的測軌系統(tǒng)，提供精密星歷服務(wù)。除此之外，應(yīng)盡量采用短基線。對于長基線最好采用精密星歷，該數(shù)據(jù)可以在測量后的幾天在 Inter 網(wǎng)上獲得。 在觀測實施過程中，可采用預(yù)報的方法，在不同期觀測中盡可能獲得相同或相近的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，以使衛(wèi)星信號的方向性基本相同。對大于 10 km 的 GPS 網(wǎng)，應(yīng)實測氣象參數(shù)。 2)減弱電離層影響的 措施：利用雙頻觀測、同步觀測值求差、電離層改正模型加以修正，同時選擇有利的觀測時段。 3) 減弱對流層影響的措施：采用對流層模型加以改正 , 其氣象參數(shù)在測站直接測定，引入模型對對流層影響的附加待估參數(shù)進行解算，在數(shù)據(jù)處理中一并求得。 4)周跳修復(fù)：周跳是否修復(fù)是決定 GPS觀測精度的一個重要因素，可以應(yīng)用 專業(yè)軟件 (如 GAM IT)進行人為干預(yù)修復(fù)。 5)多路徑誤差：與衛(wèi)星信號方向、反射系數(shù)等不定因素有關(guān)，可以選擇合適的站點以及改進天線來消弱其影響。 6)減弱接收機鐘差的方法：把每個觀測時刻的接收機鐘差當(dāng)作一個 獨立未知數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中與觀測站的位置參數(shù)一并求解。 7)天線相位中心位置偏差。在實際工作中，應(yīng)使用同一類型的天線，在相距不遠的兩個或多個觀測站上同步觀測同一組衛(wèi)星，便可以通過觀測值的求差來削弱相位中心偏移的影響。不過，這時各觀測站的天線應(yīng)按天線附有的方位標進行定向，通常定向偏差應(yīng)保持在 3176。以內(nèi)。 8)提高整周模糊度的解算精度。對于載波相位測量，整周模糊度的解算精度直接影響高程測量精度。 整周未知數(shù)的浮點解在垂直方向上總有177。 1. 2 cm的誤差甚至更大。實測過程中有必要利用閉合環(huán)進行檢查。 9)消弱衛(wèi)星不對 稱對定位精度的影響，選擇最佳的衛(wèi)星幾何圖形。 GPS 定位精度與站衛(wèi)的圖形強度有關(guān)，要提高 GPS大地高測量的精度，應(yīng)使 VDOP盡可能的小。 10)控制點必須使用強制對中裝置。 11)提高聯(lián)測幾何水準精度。用精密水準聯(lián)測，可以有效提高 GPS大地高精度。 12)接收機天線量高應(yīng)采用游標卡尺， 讀數(shù)精確到 ，并且在開始測量與測量結(jié)束時各測 1次，取其中間數(shù)。 由于該網(wǎng)布設(shè)范圍不到 3km，在 GPS相對定位中，衛(wèi)星軌道誤差的影響不大，電離層和對流層的影響也基本可以消除，定位的精度將主要受相位觀測誤差、天線相位中 心偏差和多路徑效應(yīng)的影響。 第八章 內(nèi)業(yè)計算及成果整理 地面沉降監(jiān)測成果表（初始值表） 工程名稱：金嶺鐵礦采空區(qū)沉降觀測 監(jiān)測項目：地面沉降 工程地點：淄博市張店區(qū) 監(jiān)測儀器及型號：水準儀 /SDL30 測點名稱 第 1次觀測 第 2次觀測 初始值 觀測日期 相對高程（ m） 相對高程（ m） 相對高程（ m） D1 2020322 D2 2020322 D3 2020322 D4 2020322 D5 2020322 D6 2020322 D7 2020322 D8 2020322 D9 2020322 D10 2020322 D11 2020322 D12 2020322 D13 2020322 D14 2020322 D15 2020322 D16 2020322