【正文】 ee） – MelbourneW252。 對(duì)流層折射影響。 相對(duì)論效應(yīng)影響。 天線方向影響，包括衛(wèi)星、接收機(jī)天線方向的影響。 硬件偏差影響，包括衛(wèi)星、接收機(jī)硬件偏差的影響。 ? 計(jì)算公式 – 對(duì)于一個(gè)只以已知點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù)的網(wǎng)，其必要獨(dú)立基線數(shù)可采用下式計(jì)算 必要獨(dú)立基線數(shù) 網(wǎng)的總點(diǎn)數(shù) 已知點(diǎn)的數(shù)量 ????????0,0,1ppnpnlnGPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的必要獨(dú)立基線 定義及計(jì)算公式 測(cè)繪信息網(wǎng) 算例 ? 問(wèn) – 某網(wǎng)由 100個(gè)點(diǎn)構(gòu)成，計(jì)劃用 4臺(tái)接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)，如果要求平均重復(fù)設(shè)站次數(shù)不得低于 ，問(wèn)至少需要觀測(cè)多少個(gè)時(shí)段，可測(cè)得多少獨(dú)立基線，必要獨(dú)立基線是多少？ ? 答： m i nm i n10 0 2. 0I NT 504( 1 ) 50 ( 4 1 ) 15 01 10 0 1 99tnSl S mln?????????? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的必要獨(dú)立基線 算例 測(cè)繪信息網(wǎng) 測(cè)繪信息網(wǎng) 第三部分 GPS基線解算 GPS基線解算 測(cè)繪信息網(wǎng) 第一節(jié) 概述 GPS基線解算 概述 測(cè)繪信息網(wǎng) GPS基線解算的內(nèi)涵 ? 定義 – 利用多個(gè)測(cè)站的 GPS同步觀測(cè)數(shù)據(jù)，確定這些測(cè)站之間坐標(biāo)差的過(guò)程 ? 觀測(cè)值 – GPS載波相位觀測(cè)值（主要） ? 原始觀測(cè)值 ? 差分觀測(cè)值 ? 不同頻率的組合觀測(cè)值 – GPS偽距觀測(cè)值（輔助） ? 結(jié)果 – 基線向量 – 精度（中誤差）及誤差相關(guān)性信息（協(xié)因數(shù)陣） GPS基線解算 概述 GPS基線解算的內(nèi)涵 GPS基線向量的表達(dá)方式 ? 地心地固坐標(biāo)（ ECEF） – 笛卡兒坐標(biāo)系 － (?X, ?Y, ?Z) – 大地坐標(biāo)系 － (?B, ?L, ?H) ? ?B：緯差； ?L：經(jīng)差； ?H：大地高差 ? 站心地平坐標(biāo)系 – 直角坐標(biāo)系 － (N, E, U) ? N：北方向； E：東方向； U：垂直方向 – 極坐標(biāo)系 － (S, A, H) ? S：距離； A：方位角； H：高度角 GPS基線解算 概述 GPS基線向量的表達(dá)方式 基線解算的分類① ? 基線解算的分類方法 – 根據(jù)數(shù)學(xué)模型 ? 單基線解、多基線解、整體解（多站網(wǎng)解） – 根據(jù)觀測(cè)值類型 ? L1解、 L2解、寬巷（ Widelane）解、窄巷（ Narrowlane）解、無(wú)電離層影響（ Ionofree）解 – 根據(jù)所采用差分觀測(cè)值的類型 ? 非（零）差解、單差解、雙差解、三差解 – 根據(jù)模糊度的確定情況 ? 浮動(dòng)解、固定解 GPS基線解算 概述 基線解算的分類① 基線解算的類型② ? 根據(jù)數(shù)學(xué)模型分類 – 單基線解（ Single Baseline/Baseline Mode） ? 數(shù)學(xué)模型按單一基線建立 ? 模型簡(jiǎn)單 ? 不顧及同一時(shí)段基線間的誤差相關(guān)特性 – 多基線解（ Multiple Baseline/Session Mode） ? 數(shù)學(xué)模型按時(shí)段建立，包括同一時(shí)段中一組獨(dú)立基線 ? 模型較為復(fù)雜 ? 顧及同一時(shí)段基線間的誤差相關(guān)特性 – 整體解（多站網(wǎng)解）（ Campaign Mode） ? 數(shù)學(xué)模型按整網(wǎng)建立，包括整網(wǎng)中相互獨(dú)立基線 ? 模型最為嚴(yán)密 ? 顧及同一時(shí)段基線間的相關(guān)特性 ? 基線之間相互約束，結(jié)構(gòu)強(qiáng) GPS基線解算 概述 基線解算的類型② 基線解算的類型③ ? 根據(jù)（主要）觀測(cè)值類型分類 – L1解： L1載波相位 – L2解： L2載波相位 – 寬巷（ Widelane）解：寬巷組合觀測(cè)值 – 窄巷（ Narrowlane）解：窄巷組合觀測(cè)值 – 無(wú)電離層影響（ Ionofree）解：無(wú)對(duì)流層影響（ Ionofree）組合觀測(cè)值 GPS基線解算 概述 基線解算的類型③ 基線解算的類型④ ? 根據(jù)所采用差分觀測(cè)值的類型 – 非（零）差解：采用非（零）差觀測(cè)值 – 單差解：采用單差觀測(cè)值 – 雙差解：采用雙差觀測(cè)值 – 三差解：采用三差觀測(cè)值 ? 根據(jù)模糊度的確定情況 – 固定解（整數(shù)解） (Fixed)：模糊度被確定為整數(shù) – 浮動(dòng)解（實(shí)數(shù)解） (Float)：模糊度未被確定為整數(shù) GPS基線解算 概述 基線解算的類型④ 第二節(jié) GPS基線解算的觀測(cè)值 GPS基線解算 GPS基線解算的觀測(cè)值 測(cè)繪信息網(wǎng) 非（零）差觀測(cè)值 － 原始觀測(cè)值① ? 載波測(cè)距原理 it?jt?it?ijttR ??? ??( c ) 2 0 0 2 , 黃勁松GPS基線解算 GPS基線解算的觀測(cè)值 非（零）差觀測(cè)值 － 原始觀測(cè)值① 非（零）差觀測(cè)值 － 原始觀測(cè)值② ? GPS載波相位觀測(cè)值 ?S?R? ? ? ?? ? ?SR)?S?R? ()tR? ()tS接收機(jī)根據(jù)自身的鐘在 時(shí)刻復(fù)制信號(hào)的相位tR接收機(jī)根據(jù)自身的鐘在 時(shí)刻所接收到衛(wèi)星在時(shí)刻所發(fā)送信號(hào)的相位tRtS? ? ? ? ? ? ? ? ?tR? ? ?tS理想情況 實(shí)際情況 GPS基線解算 GPS基線解算的觀測(cè)值 非（零）差觀測(cè)值 － 原始觀測(cè)值② 非（零）差觀測(cè)值 – 原始觀測(cè)值 ③ ? 觀測(cè)方程 [ L 1 ] L 1 [ L 1 ] [ L 1 ] L 1 [ C L K ] [ H W B , L 1 ] [ S Y N C ] [ O R I , L 1 ][ P C V , L 1 ] [ R E L ] [ I O N , L 1 ] [ T R O P ]i i i i i i iA A A A A A Ai i i iA A A AS N S S S SS S S S? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?站星幾何距離，為衛(wèi)星、測(cè)站坐標(biāo)的函數(shù)，測(cè)站坐標(biāo)須顧及天線偏心、地球潮汐等的影響。 ? 特性 – 最少觀測(cè)期數(shù)與網(wǎng)的等級(jí)、點(diǎn)的數(shù)量和用于觀測(cè)的接收機(jī)的數(shù)量有關(guān)。 ? 規(guī)范中規(guī)定了不同等級(jí)的網(wǎng)，每個(gè)測(cè)站的最少平均重復(fù)設(shè)站次數(shù)。 ? 作用 – 進(jìn)行網(wǎng)形設(shè)計(jì)； – 掌握作業(yè)進(jìn)度。 12網(wǎng)連式 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) 調(diào)度方案③ 測(cè)繪信息網(wǎng) GPS網(wǎng)作業(yè)進(jìn)度圖 ? GPS網(wǎng)作業(yè)進(jìn)度圖 – 從已完成觀測(cè)的同步圖形中選取獨(dú)立基線，在 GPS網(wǎng)展點(diǎn)圖上將被測(cè)點(diǎn)用直線連接起來(lái)，用以顯示作業(yè)進(jìn)度。 – 優(yōu)點(diǎn) ? 圖形強(qiáng)度最強(qiáng)。 – 優(yōu)點(diǎn) ? 作業(yè)效率較高，圖形強(qiáng)度較強(qiáng)。 – 缺點(diǎn) ? 圖形強(qiáng)度低，如果連接點(diǎn)發(fā)生問(wèn)題，將影響到后面的同步圖形。 單基準(zhǔn)站式的布網(wǎng) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案⑤ 測(cè)繪信息網(wǎng) 調(diào)度方案① ? 點(diǎn)連式 – 形式 ? 相鄰的同步圖形間只通過(guò)一個(gè)公共點(diǎn)相連。 – 缺點(diǎn) ? 圖形強(qiáng)度弱，可靠性低。 同步圖形的擴(kuò)展 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案④ GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案⑤ ? 單基準(zhǔn)站（星形網(wǎng)）式 – 形式 ? 以一臺(tái)接收機(jī)作為基準(zhǔn)站，在某個(gè)測(cè)站上連續(xù)開(kāi)機(jī)觀測(cè)，其余的接收機(jī)在此基準(zhǔn)站觀測(cè)期間，在其周圍流動(dòng)，每到一點(diǎn)就進(jìn)行觀測(cè)，流動(dòng)的接收機(jī)之間一般不要求同步，這樣，流動(dòng)的接收機(jī)每觀測(cè)一個(gè)時(shí)段，就與基準(zhǔn)站間測(cè)得一條同步觀測(cè)基線，所有這樣測(cè)得的同步基線就形成了一個(gè)以基準(zhǔn)站為中心得星形。 – 優(yōu)點(diǎn) ? 擴(kuò)展速度快，圖形強(qiáng)度較高，且作業(yè)方法簡(jiǎn)單。 – 適用范圍 ? C， D級(jí)網(wǎng)。 – 優(yōu)點(diǎn) ? 各基準(zhǔn)站間基線向量精度高，可以作為整個(gè) GPS網(wǎng)的骨架。 – 適用范圍 ? A、 B級(jí)網(wǎng)。觀測(cè)分階段進(jìn)行，在同一階段中，所有的接收機(jī)，在若干天的時(shí)間里分別各自在同一批點(diǎn)上進(jìn)行多天、長(zhǎng)時(shí)段的同步觀測(cè)，在完成一批點(diǎn)的測(cè)量后，所有接收機(jī)又都遷移到另外一批點(diǎn)上采用相同方式，進(jìn)行另一階段的觀測(cè)，直至所有點(diǎn)觀測(cè)完畢。 – 適用范圍 ? 一般用于建立 GPS跟蹤站或永久性的監(jiān)測(cè)網(wǎng)。 – 優(yōu)點(diǎn) ? 精度極高，具有框架基準(zhǔn)特性。 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則② 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則③ ? 提高可靠性的設(shè)計(jì)方法 – 觀測(cè)設(shè)計(jì) ? 同提高精度的設(shè)計(jì)方法 – 處理設(shè)計(jì) ? 同提高精度的設(shè)計(jì)方法 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則③ 我國(guó)規(guī)范中涉及可靠性的內(nèi)容① ? 全球定位系統(tǒng)（ GPS）測(cè)量規(guī)范（ GB/T 18314 – 2022） GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì) 我國(guó)規(guī)范中涉及可靠性的內(nèi)容① 我國(guó)規(guī)范對(duì)可靠性的要求② ? 全球定位系統(tǒng)（ GPS）測(cè)量規(guī)范（ GB/T 18314 – 2022） GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì) 我國(guó)規(guī)范中涉及可靠性的內(nèi)容② 影響 GPS網(wǎng)布設(shè)效率和費(fèi)用的因素 ? 網(wǎng)的等級(jí)要求 ? 觀測(cè)值（ 含 GPS基線向量、常規(guī)觀測(cè)量等）的數(shù)量 ? 布網(wǎng)方案 ? 作業(yè)調(diào)度 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) 影響 GPS網(wǎng)布設(shè)效率和費(fèi)用的因素 測(cè)繪信息網(wǎng) GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案① ? 跟蹤站式 – 形式 ? 若干臺(tái)接收機(jī)長(zhǎng)期固定安放在測(cè)站上，進(jìn)行常年、不間斷的觀測(cè)，即一年觀測(cè) 365天，一天觀測(cè) 24小時(shí)，這種觀測(cè)方式很象是跟蹤站，因此，這種布網(wǎng)形式被稱為跟蹤站式（實(shí)際上就是跟蹤站）。 GPS測(cè)量 建立 GPS控制網(wǎng)的工作流程 常用術(shù)語(yǔ)② 第二部分 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) 測(cè)繪信息網(wǎng) 第一節(jié) GPS網(wǎng) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng) 測(cè)繪信息網(wǎng) GPS網(wǎng) ? GPS網(wǎng)是由 GPS基線向量所形成的一種網(wǎng)絡(luò)。 ? 獨(dú)立觀測(cè)環(huán)（ Independent Observation Loop） – 由相互獨(dú)立的基線所構(gòu)成的閉合環(huán)，也稱為異步環(huán)。當(dāng)某一時(shí)段有 m臺(tái)接收機(jī)進(jìn)行同步觀測(cè)時(shí)，可得到 m1條獨(dú)立基線。 GPS測(cè)量 建立 GPS控制網(wǎng)的工作流程 常用術(shù)語(yǔ)① 測(cè)繪信息網(wǎng) 常用術(shù)語(yǔ)② ? 采樣間隔（ Interval） – 接收機(jī)連續(xù)兩個(gè)觀測(cè)歷元間的時(shí)間間隔。 ? 基線向量（ Baseline） – 對(duì)同步觀測(cè)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所獲得的同步觀測(cè)測(cè)站間的坐標(biāo)差。中國(guó)地質(zhì)大學(xué) (武漢 )測(cè)繪工程系 GPS數(shù)據(jù)處理 田玉剛 中國(guó)勘察測(cè)繪網(wǎng) 講座內(nèi)容介紹 1. GPS在測(cè)量中的應(yīng)用 2. GPS網(wǎng)的布設(shè) 3. GPS基線解算 4. GPS網(wǎng)平差 5. GPS工程應(yīng)用中常用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式 測(cè)繪信息網(wǎng) 第一部分 GPS測(cè)量 GPS測(cè)量 測(cè)繪信息網(wǎng) 第一節(jié) 概述 GPS測(cè)量 概述 測(cè)繪信息網(wǎng) GPS測(cè)量定位的結(jié)果是什么？ ? 絕對(duì)定位 – 絕對(duì)位置，即地固系下的絕對(duì)坐標(biāo) ? 相對(duì)定位 – 基線向量，即進(jìn)行同步觀測(cè)的兩點(diǎn)間的坐標(biāo)差 GPS測(cè)量 概述 GPS測(cè)量定位的結(jié)果是什么？ 相對(duì)定位 絕對(duì)定位 測(cè)繪信息網(wǎng) GPS在測(cè)量中的應(yīng)用① ? 控制測(cè)量 – 定位模式 ? 相對(duì)定位 ? 靜態(tài)定位 ? 載波相位測(cè)量 ? 事后處理 – 質(zhì)量要求 ? 高（厘米至毫米級(jí)） GPS測(cè)量 概述 GPS在測(cè)量中的應(yīng)用① 國(guó)家高精度 GPS網(wǎng) 測(cè)繪信息網(wǎng) GPS在測(cè)量中的應(yīng)用② ? 形變監(jiān)測(cè) – 定位模式 ? 相對(duì)定位 ? 靜態(tài)測(cè)量 ? 載波相位測(cè)量 ? 事后、準(zhǔn)實(shí)時(shí)或?qū)崟r(shí)處理 – 質(zhì)量要求 ? 極高（毫米級(jí)） GPS測(cè)量 概述 GPS在測(cè)量中的應(yīng)用② GPS大壩變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 測(cè)繪信息網(wǎng) GPS在測(cè)量中的應(yīng)用③ ? 工程放樣 – 定位模式 ? 相對(duì)定位 ? 動(dòng)態(tài)測(cè)量 ? 載波相位測(cè)量 ? 實(shí)時(shí)處理 – 質(zhì)量要求 ? 較高（分米至厘米級(jí)） ? 不同工程要求有所不同 GPS測(cè)量 概述 GPS在測(cè)量中的應(yīng)用③ GPS RTK 測(cè)繪信息網(wǎng) GPS在測(cè)量中的應(yīng)用④ ? GIS數(shù)據(jù)采集