【正文】 衛(wèi)星高度角 靜態(tài) 15度 有效衛(wèi)星數(shù) 靜態(tài) 4顆 平均重復(fù)測站數(shù) 靜態(tài) 時(shí)段長度 靜態(tài) 45分鐘 歷元間隔 靜態(tài) 10秒 圖形強(qiáng)度因子 靜態(tài) 6 補(bǔ)測和重測 為了滿足成果的精度和統(tǒng)一性，當(dāng)一個(gè)控制點(diǎn)不能與兩條合格獨(dú)立基線相連接時(shí)，則必須在該點(diǎn)上補(bǔ)測或重測不少于一條獨(dú)立基線 第五章 GPS 測量數(shù)據(jù)處理 第一節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸 在進(jìn)行基線解算時(shí)，首先需要讀取原始的 GPS 觀測值數(shù)據(jù)。一般來說，各接收機(jī)廠商隨接收機(jī)一起提供的數(shù)據(jù)處理軟件都可以直接處理從接收機(jī)中傳輸出來的 GPS原始觀測值數(shù)據(jù)，而由第三方所開發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件則不一定能對(duì)各接收機(jī)的原始觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 ，要處理這些數(shù)據(jù)，首先要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。目前，最常用的格式是RINEX 格式，對(duì)于按此種格式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，大部分的數(shù)據(jù)處理軟件都能直接進(jìn)行處理。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 第二節(jié) GPS 控制網(wǎng)平差計(jì)算 1. 當(dāng)各項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)符合要求時(shí)，應(yīng)以所有獨(dú)立基線組成閉合圖形，進(jìn)行控制網(wǎng)平差。平差時(shí)應(yīng)遵循以下規(guī)定。 1） 各觀測時(shí)段均首先進(jìn)行一個(gè)起算點(diǎn)的三維無約束平差，基線向量的改正數(shù)（）的絕對(duì)值均≤ 42 2） 在三維無約束平差確定的有效觀測量基礎(chǔ)上，應(yīng)在大同至右衛(wèi)段獨(dú)立坐標(biāo)系下進(jìn)行約束平差。在基線向量的改正數(shù)與剔除粗差后的無約束平差結(jié)果的同名基線相應(yīng)改正數(shù)的較差均≤ 28。約束點(diǎn)的已知點(diǎn)坐標(biāo)，已知距離，已知方位可作為強(qiáng)制約束的固定值，平差結(jié)果應(yīng)輸出左云公路段獨(dú)立坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。同時(shí)應(yīng)輸出基線向量改正數(shù)，基線邊長，及成果的精度信息。 三維無約束平差 各級(jí) GPS 網(wǎng)整體平差計(jì)算可采用隨機(jī)配備的商用軟件或經(jīng)有關(guān)部門試驗(yàn)鑒定的商用平差軟件進(jìn)行平差計(jì)算。在基線向量檢核符合要求后，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，以一個(gè)點(diǎn)的 WGS84 系下三維坐標(biāo)作為起算依據(jù)，進(jìn)行 GPS 控制網(wǎng)三維無約束平差。三維無約束平差報(bào)表須提供各點(diǎn)在 WGS84 系下的三維坐標(biāo)、各基線向量及其改正數(shù)和其精度信息。基線分量的改正數(shù)絕對(duì)值應(yīng)滿足下式： 否則，認(rèn)為該基線或其附近的基線存在粗差，應(yīng)在平差中采用軟件提供的自動(dòng)方法或人工方法剔除，或者重新解算不合格的基線，直至上式滿足為止。 二維約束平差 利用三維無約束平差后可靠的觀測量，根據(jù)實(shí)際要求 選擇在 WGS84 坐標(biāo)系、國家坐標(biāo)系或地方獨(dú)立坐標(biāo)系下進(jìn)行三維約束平差或二維約束平差。在約束平差計(jì)算中，可以對(duì)已知點(diǎn)坐標(biāo)、已知距離和已知方位進(jìn)行強(qiáng)制約束或加權(quán)約束。約束平差成果報(bào)表中應(yīng)輸出約束平差計(jì)算后的坐標(biāo)、基線向量改正數(shù)、基線邊長、方位、轉(zhuǎn)換參陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 29 數(shù)及其相應(yīng)的精度信息。在約束平差計(jì)算中，基線分量的改正數(shù)與經(jīng)過粗差剔除后無約束平差結(jié)果的同一基線其相應(yīng)改正數(shù)的絕對(duì)差值應(yīng)滿足下式： 否則，認(rèn)為作為約束的已知坐標(biāo)、已知距離、已知方位中可能存在一些誤差較大的值，因此，需要采用自動(dòng)或人工的方法剔除這些誤差較大的約束值，直至上式滿足為止。 當(dāng)各項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)符合要求時(shí)，應(yīng)以所有獨(dú)立基線組成閉合圖形，進(jìn)行控制網(wǎng)平差，平差時(shí)應(yīng)遵循以下規(guī)定。 1） 觀測時(shí)段均首先進(jìn)行一個(gè)起算點(diǎn)的三維無約束平差，基線向量的改正數(shù)（）的絕對(duì)值均≤ 42 2） 在三維無約束平差確定的有效觀測量基礎(chǔ)上，應(yīng)在陽泉市礦區(qū)獨(dú)立坐標(biāo)系下進(jìn)行約束平差。在 基線向量的改正數(shù)與剔除粗差后的無約束平差結(jié)果的同名基線相應(yīng)改正數(shù)的較差（）均≤ 28。約束點(diǎn)的已知點(diǎn)坐標(biāo)，已知距離，已知方位可作為強(qiáng)制約束的固定值，平差結(jié)果應(yīng)輸出陽泉市礦區(qū)獨(dú)立坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。同時(shí)應(yīng)輸出基線向量改正數(shù)，基線邊長，及成果的精度信息。 第三節(jié) 原線路控制網(wǎng)成果表 1954 北京坐標(biāo)系 (中央子午線： 111176。 ) 1985 國家高程基準(zhǔn) 點(diǎn)名 X 坐標(biāo)（ m） Y 坐標(biāo)（ m） H 高程（ m） 備注 TG01 TG02 TG03 TG04 TG05 三角高程 TG06 三角高程 TG07 TG08 TG09 TG10 三角高程 TG11 TG12 TG13 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 30 TG14 TG15 三角高程 TG16 TG17 三角高程 TG18 TG19 TG20 三角高程 TG21 IV02 V42 V31 TG01 TG02 TG03 TG04 TG05 三角高程 TG06 三角高程 TG07 成果整理及檢查驗(yàn)收 GPS 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理完成后應(yīng)按技術(shù)設(shè)計(jì)書的要求進(jìn)行項(xiàng)目成果整理。成果整理包括對(duì)平差計(jì)算手簿、成果表、 GPS 構(gòu)網(wǎng)圖、點(diǎn)之記、技術(shù)總結(jié)等相關(guān)資料進(jìn)行打印裝訂，刻錄數(shù)據(jù)光盤并標(biāo)注內(nèi)容。 成果整理完成后應(yīng)送質(zhì)量監(jiān)督檢查部門進(jìn)行產(chǎn)品檢查驗(yàn)收，經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督檢查部門檢查驗(yàn)收評(píng)定合格且經(jīng)過作業(yè)中隊(duì)按照驗(yàn)收意見進(jìn)行徹底修改完善后，方可將測量成果上交用戶使用 平差計(jì)算及成果轉(zhuǎn)換 GPS 基線網(wǎng)平差的目的就是為了消除基線網(wǎng)中各類圖形閉合條件的不符值，并建立網(wǎng)的基準(zhǔn)，即網(wǎng)的位置、方向和尺度基準(zhǔn)?；€向量本身已經(jīng)確定了方向和尺度基準(zhǔn)，與網(wǎng)的平差方法無關(guān)，而網(wǎng)的位置基準(zhǔn)則與平差的方法密切相關(guān)。 目前廣泛采用的平差方法，主要有經(jīng)典自由網(wǎng)平 差和虧秩自由網(wǎng)平差。經(jīng)典自由網(wǎng)平差是僅具有必要起始數(shù)據(jù)的平差方法，例如取 GPS 網(wǎng)中任一點(diǎn)的偽距定位坐標(biāo)，作為 GPS 網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)的起算數(shù)據(jù)。虧秩自由網(wǎng)平差是一種不需必要起始數(shù)據(jù)的平差方法，有自由網(wǎng)偽逆和擬穩(wěn)平差兩種。它是在最小范數(shù)條件下，基線網(wǎng)的位置基準(zhǔn)由網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)近似值的平均值（稱為重心坐標(biāo)）所規(guī)定。經(jīng)典自由網(wǎng)平差廣泛應(yīng)用于城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)等區(qū)域性控制網(wǎng)的平差，而虧秩自由網(wǎng)主要應(yīng)用于工程變形和地殼運(yùn)動(dòng)等監(jiān)測網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 31 第六章 總結(jié) GPS 測量的全部工作結(jié)束后， 應(yīng)及時(shí)寫出技術(shù)總結(jié)報(bào)告，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)及時(shí)向甲方提供測量成果，成果的內(nèi)容應(yīng)包括： 本工程委托方提供的資料 技術(shù)設(shè)計(jì)書 GPS 導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)之記 GPS 外業(yè)觀測手薄 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 32 平差計(jì)算資料 GPS 控制網(wǎng)平面圖 項(xiàng)目技術(shù)總結(jié)報(bào)告 資料的移交歸檔是控制測量工作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最重要的部分，根據(jù)有關(guān)技術(shù)要求，移交以下內(nèi)容： GPS 控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)。 GPS 控制網(wǎng)質(zhì)量保證設(shè)計(jì)。 控制點(diǎn)成果表。 GPS 外業(yè)調(diào)度手薄。 控制點(diǎn)點(diǎn)之記。 GPS 平差資料。 控制點(diǎn)網(wǎng)圖，比例尺可為 1： 1萬或 1： 2萬。 GPS 控制測量總結(jié) 公路工程的測量主 要應(yīng)用了 GPS的兩大功能：靜態(tài)功能和動(dòng)態(tài)功能。靜態(tài)功能是通過接收到的衛(wèi)星信息，確定地面某點(diǎn)的三維坐標(biāo)；動(dòng)態(tài)功能是通過衛(wèi)星系統(tǒng)，把已知的三維坐標(biāo)點(diǎn)位，實(shí)地放樣地面上。 大同到呼和浩特右衛(wèi)段高速公路 復(fù)線工程的導(dǎo)線控制測量中就使用了靜態(tài)功能這一技術(shù)。經(jīng)過多次的復(fù)測驗(yàn)證， GPS 技術(shù)定線測量的精度可以完全滿足公路勘察設(shè)計(jì) 和公路建設(shè)的精度要求。 GPS 在道路工程中的應(yīng)用，目前主要是用于建立各種道路工程控制網(wǎng)及測定航測外控點(diǎn)等。隨著高等級(jí)公路的迅速發(fā)展，對(duì)勘測技術(shù)提出了更高的要求，由于線路長，以知點(diǎn)少，因此，用常規(guī)測量手段 不僅布網(wǎng)困難，而且難以滿足高精度的要求。目前，國內(nèi)已逐步采用 GPS 技術(shù)建立線路首級(jí)高精度控制網(wǎng)，然后用常規(guī)方法布設(shè)導(dǎo)線加密。實(shí)踐證明，在幾十公里范圍內(nèi)的點(diǎn)位誤差只有 2 厘米左右，達(dá)到了常規(guī)方法難以實(shí)現(xiàn)的精度，同時(shí)也大大提前 了工期。 相對(duì)于常規(guī)的測量方法來講， GPS 測量有以下特點(diǎn)： 第一 測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學(xué)的難題。 GPS這一特點(diǎn)，使得選點(diǎn)更加靈活方便。但測站上空必須開闊，以使接收 GPS 衛(wèi)星信號(hào)不受干擾。 第二 精 度高。一般雙頻 GPS 接收機(jī)基線解精度為 5mm+1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度為 5mm+5ppm， GPS測量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長， GPS 測量優(yōu)越性愈加陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 33 突出。大量實(shí)驗(yàn)證明，在小于 50 公里的基線上，其相對(duì)定位精度可達(dá) 1210 6，而在 100～ 500 公里的基線上可達(dá) 106～ 107。 第三 觀 測時(shí)間短。觀測時(shí)間短采用 GPS 布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)每個(gè)測站上的觀測時(shí)間一般在 30～ 40min 左右， 第四 操作簡便。 GPS 測量的自動(dòng)化程度很高。目前 GPS 接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化，觀測人員只需將天線對(duì)中、整平，量取天線高打開電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測，利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測點(diǎn)三維 坐標(biāo)。而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測等均由 儀 器自動(dòng)完成。 第五 提供三維坐標(biāo)。 GPS 測量在精確測定觀測站平面位置的同時(shí)，可以精確測定觀測站的大地高程。 第六 全天候作業(yè)。 GPS 觀測可在任何地點(diǎn)，任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行，一般不受天氣狀況的影響。 通過以上對(duì) GPS 測量的應(yīng)用事例的探討，可以看出 GPS 在公路工程的控制測量上具有很 大的發(fā)展前景 第一 GPS 作業(yè)有著極高的精度。它的作業(yè)不受環(huán)境和距離限制，非常適合于地形條件困難地區(qū)、局部重點(diǎn)工程地區(qū)等。 第二 GPS 測量可以大大提高工作及成果質(zhì)量。它不受人為因素的 影響。整個(gè)作業(yè)過程 全由 微電子 技術(shù)、 計(jì)算機(jī)技術(shù) 控制，自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動(dòng)平差計(jì)算。 第三 GPS 測量可以極大地降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，減少野外砍伐工作量，提高作業(yè)效率一般 GPS測量作業(yè)效率為常規(guī)測量方法的 3倍以上。 第四 GPS 高精度高程測量同高精度的平面測量一樣，是 GPS 測量應(yīng)用的重要領(lǐng)域 。特別是在當(dāng)前高等級(jí)公路逐漸向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的形勢(shì)下，往往由于這些地區(qū)地形條件的限制，實(shí)施常規(guī)的幾何水準(zhǔn)測量有困難， GPS 高程測量無疑是一種有效的手段 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS是 近 年以來開發(fā)的最具有開創(chuàng)意義的高新技術(shù)之一，其全球性、全能性、全天侯性的導(dǎo)航定位、定時(shí)、測速優(yōu)勢(shì)必然會(huì)在諸多領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。在發(fā)達(dá)國家， GPS 技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于交通運(yùn)輸和交通工程。目前，GPS技術(shù)在中國道路工程和交通管理中的應(yīng)用還剛剛起步，隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 34 等級(jí)公路的快速修建和 GPS技術(shù)的應(yīng)用研究的逐步深入，其在道路工 程中的應(yīng)用也會(huì)更加廣泛和深入，并發(fā)揮更大的作用。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 35 參考文獻(xiàn) [1]〈〈衛(wèi)星導(dǎo)航〉〉 吳廣華 張杏谷 人民交通出版社 [2]〈〈全球定位系統(tǒng)〈 GPS〉原理與應(yīng)用〉〉 袁安存 大連海事大學(xué)出版社 [3]〈〈 GPS 精密測地系統(tǒng)原理〉〉 王廣遠(yuǎn)等 北京測繪出版社 [4]〈〈 GPS 全球定位系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用〉〉 洪大永 廈門大學(xué)出版社 [5]〈〈 GPS 原理與應(yīng)用〉〉 遲運(yùn)祥 山東省地圖出版社 [6]〈〈 GPS測量原理及應(yīng)用〉〉 徐紹銓 武漢測繪科技大學(xué)出版社 [7]〈〈 GPS 衛(wèi)星測量定位理論與應(yīng)用〉〉張守信 長沙國防科技大學(xué)出版社 [8]〈 控制測量學(xué) 楊國清 黃河水利出版社 [9]〈〈 GPS 測量〉〉 高成發(fā) 北京人民交通出版社 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