【文章內(nèi)容簡介】 所以這兩個方案具有良好的自檢能力，能比較容易地發(fā)現(xiàn)測量中的錯誤及誤差，這使得方案具有很好的正確性和可行性。 方案一用 3 臺接收機，網(wǎng)中包含 14 個點， 12 個同步環(huán)， 12 條復測邊和 3 個異步環(huán)。方案二同樣用 3臺接收機，網(wǎng)中包含 16 個點， 15個同步環(huán)， 4 個異步環(huán)和 15條復測邊。從經(jīng)濟、效率和人力物力角度考慮，方案一比方案二少布設(shè) 2個點；從網(wǎng)形精度和可靠性方面考慮，方案二比方案一多布設(shè) 2 個點。 利用相鄰兩個測量點之間的弦長精度計算公式 ： 22a (b d)? ? ? ? （ 511） 其中： ? ：標準差 (mm)； a ：固定誤差（ a=5mm）； b ：比例誤差系數(shù)（ b=1ppm）；d ：相鄰點間距離 (mm)。 表 57 GPS控制網(wǎng)的精度指標表 全球性的地球動力學研究、地殼形變測量和精密定軌這三個所使用的 GPS 控淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 共 37 頁 制網(wǎng)的精度都是 AA 級； A級主要用于區(qū)域性的地球動力學研究和地殼形變測量； GPS 網(wǎng)的精度指標，通常是一網(wǎng)中相鄰點之間的 距離誤差 mD表示： 610Dm a b D?? ? ? （ 512） 注： D 為兩個相鄰點間的距離 結(jié)合 CASS 和科傻軟件分別計算兩套方案的最弱邊相對中誤差 ，其中方案一最弱邊為 PNE03PNE02，方案二最弱邊為 PNE04PNE05，具體數(shù)據(jù)見表 5表5表 55： 表 53 方案一與方案二的精度對比 由上表可 知，兩套方案的精度都符合規(guī)范要求（≤ 1/45000）。 表 54 方案一坐標和點位精度成果表 淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁 共 37 頁 表 55 方案二坐標和點位精度成果表 （ 2）可靠性比較 可靠性應(yīng)滿足： G≥ 1/3，將表 51 中對應(yīng)數(shù)值代入公式（ 510）得： G1=≥ 1/3 G2=≥ 1/3，兩個布網(wǎng)方案均滿足要求。 （ 3）效率比較 設(shè) GPS 網(wǎng)中點的個數(shù)為 n，用 N 臺接收機進行觀測，則該網(wǎng)的最少觀測期數(shù)為： 淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 11 頁 共 37 頁 m in n1C IN T N1?? ?（ ） +1 （ 513） 如重復設(shè)站率以 m 表示，則理論觀測期數(shù)為 R nC IN T m N? （ ） +1（ m≥ 2） （ 514） GPS 控制網(wǎng)的效率指標為 : 1 minCCRe ? （ 515） 2 CCRe ? （ 516） 21 eee ?? （ 517） 式中， 1e 是理論設(shè)計效率， 2e 是實際效率， e 是總效率。 根據(jù)以上公式，分別計算方案一和方案二的設(shè)計效率，具體數(shù)據(jù)見表 56： 表 56 方案一與方案二設(shè)計效率對比 由上表可知，方案一的效率比方案二略高。 （ 4）成本比較 測量的成本取決于所用 GPS 臺數(shù)與觀測時段的乘積，設(shè)一臺接收機觀測一期的平均費用為 M，則總費用 f為 ： f=M*C *N （ 518） 由于觀測一期的平均費用是一定的，且兩套方案的 GPS 臺數(shù)是一樣的，但方案二的觀測時段多于方案一，明顯方案一測量費較少；此外方案二由于基線數(shù)目多于方案一，則會產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)處理平差費用，因此綜合來說方案一比方案二成本低。 綜上所述，方案一和方案二技術(shù)指標相差不大，精度都能滿足要求，但是方案一所消耗的人力、物力、財力、時間都比方案二少，所以方案一比方案二要優(yōu) ,故本設(shè)計選擇方案一。 選點 、埋石 ： （ 1） 選點要求 為了保證觀測工作的順利進行測量結(jié)果的可靠選點應(yīng)遵循以下原則： ① 在選擇視野開闊并且容易安裝儀器的地方； ② 控制點的位置不能設(shè)在 大功率的無線電發(fā)射源附近，控制點到這些大功率淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 12 頁 共 37 頁 發(fā)射電源的距離應(yīng)該大于 200m；同時控制點不應(yīng)該設(shè)在高壓輸電線附近，他們之間的距離應(yīng)該大于 50m； ③ 點位顯著，在視場周圍 15176。以上不應(yīng)有障礙物； ④ 點位附近沒有大面積水域，沒有強烈信號干擾的物體； ⑤ 點位應(yīng)選擇有利于其它觀測手段聯(lián)測并且交通方便的地方； ⑥ 圖形應(yīng)有利于同步觀測邊、點聯(lián)； ⑦ 應(yīng) 對已知點的穩(wěn)定性，完好性以及覘標的安全進行檢查。 （ 2） 輔助點和方位點 ①精度為 AA 級和 A 級 的 GPS 控制網(wǎng)的控制點不能設(shè)在基巖上 ，應(yīng) 該 在 該基巖的近距離處布設(shè) 3 個 左右的 點 來代替本應(yīng)該在基巖上的點 ， 同時需要測出兩者之間的距離和高差 ， 數(shù)據(jù)測量誤差應(yīng)高小于 5mm。 ② 據(jù)需要在 GPS 點附近設(shè)立方位點。方位點應(yīng)該與 GPS 點保持通視，離GPS 點的距離一般不小于 300m。方位點應(yīng)位于目標明顯、觀測方便的地方。 （ 3） 選點作業(yè) 工作人員遵循上面的選點要求在實地進行勘察選點。在利用已知點 CH01，CH02 時注意已知點的 穩(wěn)定性， 完好性以及覘標的安全檢查。 （ 4） 選點結(jié)束上交資料 ①點之記和環(huán)視圖，要求用筆為黑色 ② GPS 控制 網(wǎng)選點圖 ③ 總結(jié) 埋石 （ 1） 標石類型及中心標志 各種類型的標石均應(yīng)設(shè)有中心標志。基巖和基本標石的中心標志應(yīng)用銅或不銹鋼制作。 標石規(guī)格： 圖 53 建筑物上平面控制點標石（單位： mm） （ 2） 埋石作業(yè) ① GPS 所使用的標石一般使用混凝土制作的，有時候為了達到更好的使用淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 13 頁 共 37 頁 效果，標石一般用大塊的花崗巖來制作，雖然用花崗巖制作費用比較高，但是制作的大小要和用混凝土制作的標石一樣大。 ② 埋設(shè)標石時，各層標志中線嚴格位于同一鉛垂線，其偏差不得大于 2mm，強制對中誤差不得大于 1mm。 ③ 再利用之前埋設(shè)的標石時，如果標石已經(jīng)老化，破舊了，則不能使用，應(yīng)該 重新埋設(shè)標石。 ④ 一般的 方位點上我們同樣都埋設(shè)標石，一般埋設(shè)的標石時普通類型，并且對該點進行標記 。 ⑤ 在進行 GPS 埋石作業(yè)時，首先應(yīng)該獲得土地管理部門對土里利用的準許，同時還要獲得相關(guān)的手續(xù)。在沒有獲得上訴條件是，不應(yīng)該進行埋石工作。 ⑥ 不同土質(zhì)和地區(qū)鎖埋設(shè)的標石需要不同的時候后在能使用， AA， A 級點上埋設(shè)的標石在一個雨季以后再能使用，凍土區(qū)的標石得過了一個解凍期后才能使用。 ⑦ 一、二級 GPS 點均應(yīng)設(shè)置長久牢固的標志。地面上的需埋設(shè)標石，埋設(shè)規(guī)格如圖 5圖 55。 圖 54 一、二級平面控制點標石規(guī)格 淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 14 頁 共 37 頁 圖 55 E 級 GPS 平面控制點標石規(guī)格（單位： mm） （ 3） 埋石后要上交的材料 ① 記錄埋石情況的 GPS 點之記。 ② 官方批準使用土地的文件， 測量標志委托保管書。 ③ 埋石工作結(jié)束 總結(jié) 報告 。 觀測要求 及記錄 ： E級 GPS網(wǎng)觀測基本規(guī)定見下表 表 57 E級 GPS網(wǎng)觀測基本規(guī)定 等 級 衛(wèi)星截止高度角 同時觀測 有效衛(wèi)星數(shù) 有效觀測 衛(wèi)星總數(shù) 時段長度 min 采樣間隔 s PDOP 重復 設(shè)站率 E級 15176。 ≥ 4 ≥ 4 ≥ 45 20 ≤ 6 ＞ 除上表外還應(yīng)滿足： （ 1）觀測應(yīng)在埋石結(jié)束后經(jīng)過 2天以上的沉降后方可進行觀測。 （ 2） 在觀測任務(wù)開始前第一件事就是對星歷進行預測 ,選擇衛(wèi)星狀況不錯的時段，根據(jù)實際情況和需要制定觀測計劃。 淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 15 頁 共 37 頁 （ 3） 要求在每一個固定時間間隔前后個觀測儀器的天線高度，精度要求為 1毫米，前后差不能超過 3毫米，一般取兩者之間的中間數(shù)。 （ 4）測量人員必須每隔一個時間段查看所接受的信息是否正確完整，同時記錄 GPS觀測手簿中要求填寫的信息，并在備注欄中寫清楚測量時發(fā)生的特殊事情。 （ 5）測量人員不得測量時玩手機，不得做其他影響測量的事情，不得移動儀器，天線。 （ 6）最好不要在有雷陣雨的天氣下測量，接收機的天線容易導電，會造成雷擊，為了保證測量人員和儀器安全，我們最好不要在這種天氣測量 （ 7）其它作業(yè)要求按照《 GPS規(guī)范》第 10款 執(zhí)行。 觀測記錄 （ 1） GPS的觀測數(shù)據(jù)必須記錄在觀測手簿上，這里有兩個要求，一個是手簿必須是同意規(guī)格的，并且記錄用筆為鉛筆。 （ 2）外業(yè)原始記錄手簿要保證測站點名、儀器號、天線號、天線高等有關(guān)信息的正確性。 （ 3）記錄的數(shù)據(jù)應(yīng)是實際正確的，不容許觀測結(jié)束后在觀測簿上添加信息，不容許編造假數(shù)據(jù)，確定是筆誤造成的錯誤數(shù)據(jù)可以用橫線劃掉，然后重新記錄。 表 58 GPS 網(wǎng)測站作業(yè)調(diào)度計劃 注：實際的時間安排要看具體情況，上表中的半小時路程為專車接送（實習經(jīng)驗）。 淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 16 頁 共 37 頁 圖 56， GPS衛(wèi)星星歷示意圖 E 級 GPS 網(wǎng)數(shù)據(jù)處理 外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核 通過約束平差計算后最弱點的點位中誤差不大于 5cm；最弱邊相對中誤差不大于 1/45000. （ 1）相鄰兩個觀測點之間的基線長度精度可用下面的式子計算： 22a (b d)? ? ? ? （ 519） 式中： ? 是標準差 (mm)； a是固定誤差（ a=5mm）； b是比例誤差系數(shù)（ b= 6101 ?? ）； d是相鄰點間距離 (mm)； （ 2）同步環(huán)閉合差限差 : 3x 5W ?≤ （ 520） y 35W ?≤ （ 521） z 35W ?≤ （ 522） s ?≤ （ 523） （ 3）獨立閉合環(huán)或閉合路線坐標閉合差應(yīng)滿足： 3xwn?≤ （ 524） 3ywn?≤ （ 525） 淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 17 頁 共 37 頁 3zwn?≤ （ 526） 33swn?≤ （ 527） 式中： n為閉合環(huán)邊數(shù)。 （ 4）復測基線的長度較差 ds應(yīng)滿足： s 22d ?≤ （ 528） ? 為 E級 GPS控制網(wǎng)規(guī)定的標準差單位（ mm） (按實際平均邊長計算 )。 平差計算 對 GPS網(wǎng)開始無約束平差，約束平差時，不需滿足基線檢驗合格的要求，同時得按規(guī) 范進行，平差所使用的軟件必須是被證明是合格的才可以，最好使用多個平差軟件進行計算，這樣結(jié)果可相互比較，有利于發(fā)現(xiàn)錯誤。 （ 1）無約束平差 無約束平