【正文】 為了既體現(xiàn) 1980 年國家大地坐標系的嚴密性，又照顧到 1954 年原北京。四、新 1954 年北京坐標系盡管 1980 年國家大地坐標系具有先進性和嚴密性 ，但 1954 年原北京坐標系畢竟在我國測繪工作中潛移默化，影響深遠。三、1980 年國家大地坐標系1980 年國家大地坐標系的建立原則是：（1） 全國天文大地網(wǎng)整體平差要在新的坐標系的參考橢球面上進行。因此 1954 年北京坐標系可以認為是前蘇聯(lián) 1942 年坐標系的延伸。二、1954 年北京坐標系20 世紀 50 年代，我國采用了克拉索夫斯基橢球參數(shù)，并與前蘇聯(lián) 1942 年坐標系進行聯(lián)測，通過計算建立了我國大地坐標系，定名為 1954 年北京坐標系。WGS—84 于 1985 年開始使用，1986 年生產(chǎn)出第一批相對于地心坐標系的地圖、航測圖和大地成果。2m。對應(yīng)于 WGS84 大地坐標系有一 WGS84 橢球。由于本測區(qū)地形多為山地，高程起伏大，又由于 GPS 高程擬合受地形變化的影響大，擬合精度存在不穩(wěn)定因素，對全網(wǎng)的高程精度會有所影響，在時間和其它條件具備的情況下，可以考慮對部分控制點采用直接水準方法，以提高全網(wǎng)的高程成果精度，滿足后期施工的要求。本項目導(dǎo)線網(wǎng)聯(lián)測四等精度以上水準點 4 座，且分布均勻，通過 4 個水準點正常高與三維平差得到的同名點大地高做比較，來檢核高程異常值變化。同時應(yīng)輸出基線向量改正數(shù)，基線邊長，及成果的精度信息。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（d VΔx、dΔy、dΔz）均≤28mm。（四）GPS 網(wǎng)平差處理當各項質(zhì)量檢核符合要求時，應(yīng)以所有獨立基線組成閉合圖形，進行控制網(wǎng)平差，平差時應(yīng)遵循以下規(guī)定：各觀測時段均首先進行一個起算點的三維無約束平差，基線向量的改正數(shù)（VΔx、VΔy、VΔz）的絕對值均≤42mm。異步環(huán)檢驗應(yīng)選擇一組完全獨立的基線構(gòu)成環(huán)進行檢驗，應(yīng)符合限差要求。任意兩個時段所得基線差應(yīng)小于相應(yīng)等級規(guī)定精度的 2 2 倍。其閉合差分量要求不超過限差。由于儀器開機時間不完全一致，會有誤差。經(jīng)濟基線解算、質(zhì)量檢核、網(wǎng)平差后，得到 GPS 控制點的三維坐標。斷開連接。在圖 34 的對話框中可更改點名、儀器天線高、時段號。（五）斷開連接選擇“通訊”菜單中的“斷開連接”功能或直接在工具欄中選擇“斷開” ，即可斷開計算機和 GPS 接收機的連接。（四）數(shù)據(jù)傳輸選擇“通訊”菜單中的“傳輸數(shù)據(jù)”功能，系統(tǒng)彈出圖 34 所示的對話框。見圖 33。圖 32 通訊參數(shù)設(shè)置對話框（三）連接計算機和 GPS 接收機太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)論文30圖 33 連接計算機和 GPS 接收機后的程序菜單選擇“通訊”菜單中的“開始連接”功能或直接在工具欄中選擇“連接” 。（二）進行通訊參數(shù)的設(shè)置選擇“通訊”菜單中的“通訊接口”功能，系統(tǒng)彈出圖 33 所示的通訊參數(shù)設(shè)置對話框。要等待(約 10 秒鐘)9600 主機進入主界面后再進行連接和傳輸(初始界面不能傳輸)。本次觀測數(shù)據(jù)傳輸，是將 NGS9600 型 GPS 接收機與計算機連接，使用相應(yīng)的軟件進行數(shù)據(jù)傳輸和處理。太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)論文294 作業(yè)同時，應(yīng)做好測站記錄，包括控制點點名、接收機序列號、儀器高、開關(guān)機時間等相關(guān)的測站信息。2 天線安置的對中誤差，不應(yīng)大于 2mm；天線高的量取應(yīng)精確值 1mm。并通過平差，助于進一步提高定位精度。D,D 為基線長度(千米)。注：本次觀測采用的作業(yè)模式是靜態(tài)定位模式：1．作業(yè)方法：采用四臺接收設(shè)備，分別安置在基線的兩個端點同步觀測顆以上衛(wèi)星，每時段長 45 分鐘。四、儀器安裝將準備好的三腳架架到已經(jīng)選好的待測點上，將接收機安裝到三腳架上對中、整平。職員組的主要任務(wù)是在進行測量時負責(zé)操作儀器及看管儀器。通風(fēng)干濕表及空盒氣壓表，至少每三年送檢一次，天線的圓水準氣泡和光學(xué)對中器每年至少進行一次檢校。 用于 A、B 級的接收機，每年出測前至少檢定一次，按規(guī)范要求應(yīng)在不同長度的標準基線或規(guī)定的比較基線或 GPS 測量檢驗場上進行測試。各設(shè)備及電纜外部有無損傷、銹蝕，能否確保安全連接。 1 GPS 接收機的選用對于不同的 GPS 網(wǎng)的類級和控制等級，精度要求不一，此處提出選用接收機的基本要求，GPS 控制測量作業(yè)的基本技術(shù)要求，應(yīng)符合表 34 的規(guī)定。表 33 GPS 測量作業(yè)基本技術(shù)要求項目 觀測方法 技術(shù)要求衛(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) ＞時段長度 靜態(tài) ＞45 分鐘歷元間隔 靜態(tài) 10 秒圖形強度因子 靜態(tài) ＜6第三節(jié) GPS 控制網(wǎng)的外業(yè)實施一、儀器準備此次 C 級控制網(wǎng)的建立所采用的儀器是南方 NGS9600 型 GPS 接收機，該接收機是以四臺套進行工作。在4 個點上同時安置 4 臺接收機天線(對中、整干、定向)，量取天線高，測量氣象數(shù)據(jù)，開機觀察，當各項指標達到要求時，按接收機的提示輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，則接收機自動記錄，觀測者填寫測量手簿和外業(yè)觀測記錄，并應(yīng)隨時監(jiān)視儀器的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)，及時報告或記錄案。根據(jù) GPS 網(wǎng)形設(shè)計編制作業(yè)調(diào)度表，作好人員和交通工具的配備。進行同步觀測。埋設(shè)時坑底填以沙石，搗固夯實，考慮到天氣的因素，現(xiàn)澆混凝土應(yīng)適當添加防凍劑并應(yīng)做好防凍措施。二、埋石由于時間要求，埋石擬與選點同時進行。 5. 交通便利點位離開附近可通輕便車的道路不應(yīng)超過 500m，且在點位 30m 內(nèi)有足夠的空間安置接收機和方便操作進行。3. 選定能便于長期保存，穩(wěn)定堅固的地方設(shè)點，國家和地方基準點應(yīng)埋設(shè)固定的標石或儀器墩用于安置接收機天線、墩標設(shè)于樓頂時，要對大樓的穩(wěn)定性和形變定期監(jiān)測。 衛(wèi)星定位測量控制點的選定，應(yīng)符合下列要求； 1 點位應(yīng)該在土質(zhì)結(jié)實、穩(wěn)固可靠的地方，同時要有利于加密和擴展，每個控制點至少應(yīng)有一個通視方向。 m≤ ? 第二節(jié) GPS 控制網(wǎng)的外業(yè)設(shè)計一、選點要求由于 GPS 測量觀測站之間不—定要求相互通視，而且網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)也比較靈活，所以選點工作比常規(guī)控制測量的選點要簡便。 =?22)(dBA??式中 ——— 基線長度中誤差（mm） ；A ——— 固定誤差（mm） ； B ——— 比例誤差系數(shù)（ mm/km） ；d ——— 平均邊長（km） 。6 對于采用 GPSRTK 測圖的測區(qū)，在控制網(wǎng)的布設(shè)中應(yīng)顧及參考站點的分及位置。4 各等級控制網(wǎng)中獨立基線的觀測總數(shù)，不宜少于必要觀測基線數(shù)的 倍。2 首級網(wǎng)布設(shè)時宜聯(lián)測兩個以上高等級國家控制點或地方坐標系的高等級控制點；對控制網(wǎng)內(nèi)的長邊，宜構(gòu)成大地四邊形或中點多邊形。由于 GPS 的同步觀測不要求通視，因此，GPS 網(wǎng)的圖形設(shè)計也具有很大的靈活性。三、GPS 控制網(wǎng)的圖形設(shè)計太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)論文24對于常規(guī)方法布設(shè)的三角網(wǎng)、三邊網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)，圖形設(shè)計是非常重要的一項工作。同儀器有關(guān)的因素接收機，用于精密相對定位時至少為兩臺；天線，若天線設(shè)計質(zhì)量和穩(wěn)定性欠佳，會帶來一系列的誤差；記錄設(shè)備，可以是盒式數(shù)據(jù)磁帶或軟磁盤。二、影響 GPS 測量技術(shù)設(shè)計的因素GPS 外業(yè)涉及面很廣，因而外業(yè)階段的技術(shù)設(shè)計是一個復(fù)雜的技術(shù)管理問題，經(jīng)綜合大致有以下一些因素應(yīng)加以考慮：同測站有關(guān)的因素網(wǎng)點密度；布網(wǎng)方案；時段分配、重復(fù)設(shè)站和重合點的設(shè)計。GPS 網(wǎng)的基準與常規(guī)控制網(wǎng)的基準類似，包括位置基準、方位基準和尺度基準。而實用上需要得到的是參心坐標系，在我國即1980 年國家大地坐標系和 1954 年北京坐標系（或地方獨立坐標系）的坐標，“參心” 意指參考橢球的中心。其中 A，B 兩級一般是國家 GPS 控制網(wǎng)，而 C，D，E3 級則是針對局部性 GPS 網(wǎng)規(guī)定的，在 GPS 網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)測區(qū)大小和 GPS 網(wǎng)的用途來設(shè)計網(wǎng)的等級和精度標準。為提高 GPS 網(wǎng)的可靠性，各級 GPS 網(wǎng)必須布設(shè)成為由獨立的 GPS 基線向量邊（簡稱為 GPS 邊）構(gòu)成的閉合圖形網(wǎng)，閉合圖形可以是三邊形、四邊形或多邊形，也可以包含一些附和路線，但網(wǎng)中不允許存在支線。例如，大城市的 GPS 控制網(wǎng)可以分為三級：首級網(wǎng)中相鄰點的平均距離大于 5km；次級網(wǎng)中相鄰點平均距離為 1km5km；三級網(wǎng)相鄰點平均距離可小于 1km，且可采用 GPS 與全站儀相結(jié)合的方法布設(shè)。這樣監(jiān)測 GPS 網(wǎng)既可以為城市建設(shè)提供發(fā)現(xiàn)隱患、預(yù)防災(zāi)害的極有價值的信息，也有利于充分發(fā)揮 GPS 網(wǎng)在城市建設(shè)中的作用。（一）GPS 網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的一般原則充分考慮 GPS 控制網(wǎng)的應(yīng)用范圍對于工程建設(shè)的 GPS 網(wǎng)，應(yīng)當既考慮勘測設(shè)計階段的需要，又要考慮到施工放太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)論文22樣等階段的需要。其內(nèi)容包括測區(qū)范圍、測量精度、提交成果方式、完成時間等。第三章 工作流程第一節(jié) GPS 控制網(wǎng)的內(nèi)業(yè)設(shè)計一、GPS 控制網(wǎng)設(shè)計 GPS 控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計是進行 GPS 測量的基礎(chǔ)。在實際工作中，如果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，那么便可通過觀測值求差，以削弱相位中心偏移的影響?？墒牵瑢嶋H上天線的相位中心位置隨著信號輸入的強度和方向不同而有所變化，即觀測時相位中心的瞬時位置（稱為視相位中心）與理論上的本單位中心位置將有所不同，天線相位中心的偏差對相對定位結(jié)果的影響，根據(jù)天線性能的優(yōu)劣，可達數(shù)毫米至數(shù)厘米。從衛(wèi)星信號失鎖到信號重新鎖定，對載波相位非整周的小數(shù)部分并無影響，仍和失鎖前保持一致，但整周數(shù)卻發(fā)生中斷而不再連續(xù)，所以周跳對觀測的影響與整周未知數(shù)的影響相似，在精密定位的數(shù)據(jù)處理中，整周未知數(shù)和周跳都是關(guān)鍵性的問題。載波相位觀測的整周未知數(shù) 載波相位觀測是當前普遍采用的最精密的觀測方法，由于接收機只能測定載波太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)論文21相位非整周的小數(shù)部分，而無法直接測定開波相位整周數(shù)，因而存在整周不定性問題。接收機的鐘差 盡管 GPS 接收機中有高精度的石英鐘，其日頻率穩(wěn)定度可以達到 10 的11 方，但對載波相位觀測的影響仍是不可忽視的。故知道載波相位的分辨誤差比碼相位不小，由于此項誤差屬于偶然誤差，可適當?shù)卦黾佑^測量，將會明顯地減弱其影響。觀測誤差觀測誤差包括觀測的分辨誤差及接收機天線相對于測站點的安置誤差等。 適當延長觀測時間，削弱多路徑效應(yīng)的周期性影響。目前減弱多路徑效應(yīng)影響的措施有： 安置接收機天線的環(huán)境，應(yīng)避開較強的反射面，如水面、平坦光滑的地面以及平整的建筑物表面等。而在高反射環(huán)境下，不僅其影響將顯著增大，而且常常導(dǎo)致接收的衛(wèi)星信號失鎖和使載波相位觀測量產(chǎn)生周跳。多路徑效應(yīng)影響多路徑效應(yīng)亦稱多路徑誤差，是指接收機天線除直接收到衛(wèi)星發(fā)射的信號外，還可能收到經(jīng)天線周圍地物一次或多次反射的衛(wèi)星信號，信號疊加將會引起測量參考點（相位中心點)位置的變化，從而便觀測量產(chǎn)生誤差，而且這種誤差隨天線周圍太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)論文20反射面的性質(zhì)而異，難以控制。 采用對流層模型進行改正； 采用觀測量求差的方法。對于干分量的影響，可通過地面的大氣資料計算；濕分量目前尚無法準確測定。對流層折射的影響對流層折射對觀測值的影響，可分為干分量與濕分量。 利用同步觀測值求差這一方法是利用兩臺或多臺接收機，對同一衛(wèi)星的同步觀測的求差，以減弱電離層折射的影響，尤其當觀測站間的距離較近時（20km)，由于衛(wèi)星信號到達各觀測站的路徑相近，所經(jīng)過的介質(zhì)狀況相似，因此通過各觀測站對相同衛(wèi)星信號的同步觀測值求差，便可顯著的減弱電離層折射影響，其殘差將不會超過 。在尤其是精密定位測量。因此，具有雙頻的 GPS 接收機，在精密定位中測量中得到廣泛的應(yīng)用。 為了減弱電離層的影響，在 GPS 定位中通常采用下面措施：太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)論文19 利用雙頻觀測由于電離層的影響是信號頻率的函數(shù)，所以利用不同頻率的電磁波信號進行觀測。電離層折射的影響GPS 衛(wèi)星信號的其它電磁波信號一樣，當其通過電離層時，將受到這一介質(zhì)彌散特性的影響，便其信號的傳播路徑發(fā)生變化。這種方法對于精度相對定位，具有極其重要的意義。以減弱衛(wèi)星軌道誤差的影響。 采用軌道改進法處理觀測數(shù)據(jù)這種方法是在數(shù)據(jù)處理中，引入表征衛(wèi)星軌道偏差的改正參數(shù)，并假設(shè)在短時間內(nèi)這些參數(shù)為常量，將其與其它求知數(shù)一并求解。測量的基線長度越長，此項誤差的影響就越大。衛(wèi)星軌道偏差估計與處理衛(wèi)星的軌道偏差較為困難，其主要原因是，衛(wèi)星在運行中要受到多種攝動力的復(fù)雜影響，而通過地面監(jiān)測站，以難以充分可靠的測定這作用力，并掌握它們的作用規(guī)律，目前，衛(wèi)星軌道信息是通過導(dǎo)航電文等到的。經(jīng)鐘差改正后，各衛(wèi)星之間的同步差，即可保持在 20ns 以內(nèi)。這種偏差的總量約在 1ms 以內(nèi)。在 GPS 定位中，無論是碼相位觀測或是載波相位觀測，均要求衛(wèi)星鐘與接收機時鐘保持嚴格的同步。第四節(jié) GPS 導(dǎo)航定位誤差一、與 GPS 衛(wèi)星有關(guān)的誤差 與 GPS 衛(wèi)星有關(guān)的誤差主要包括衛(wèi)星的軌道誤差和衛(wèi)星鐘的誤差。采用差分定位，可完全消除第一部分誤差，可大部分消除第二部分誤差（視基準站至用戶的距離） 。用戶接收機在進行 GPS 觀測的同時，也接收到基準站的改正數(shù)，并對其定位結(jié)果進行改正，從而