【正文】 的比例誤差系數(shù)(ppm)。利用相鄰點(diǎn)間弦長(zhǎng)精度計(jì)算公式:[2]式中, GPS基線向量的弦長(zhǎng)中誤差(mm),亦即等效距離誤差。C 成本比較成本取決于網(wǎng)點(diǎn)總數(shù)和重復(fù)設(shè)站率，設(shè)一臺(tái)接收機(jī)觀測(cè)一期的平均費(fèi)用為C，則總費(fèi)用為:f=C*S*m由于方案設(shè)站數(shù)多,數(shù)據(jù)處理平差費(fèi)多,方案一比方案二多花費(fèi)大約1萬(wàn)元。方案一采用點(diǎn)連接和邊連接的混合連接形式,構(gòu)成異步環(huán)和復(fù)測(cè)邊，異步環(huán)具有良好的自檢能力,能有效地發(fā)現(xiàn)觀測(cè)成果的粗差,確保網(wǎng)的可靠性,復(fù)測(cè)邊連接時(shí)幾何強(qiáng)度較高。 nm/N式中C為觀測(cè)時(shí)段數(shù),n為網(wǎng)的總點(diǎn)數(shù), m為每點(diǎn)設(shè)站數(shù),N為接受機(jī)數(shù)。各級(jí)GPS網(wǎng)中每個(gè)閉合環(huán)或附和線路中的邊數(shù)應(yīng)符合表32的規(guī)定。⑥為了便于用經(jīng)典方法聯(lián)測(cè)或擴(kuò)展，可在GPS網(wǎng)點(diǎn)附近布設(shè)一通視良好的方位點(diǎn)以建立聯(lián)測(cè)方向，方向點(diǎn)與觀測(cè)站距離一般應(yīng)大于300米。④GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點(diǎn)重合，而非重合點(diǎn)，一般應(yīng)根據(jù)要求以水準(zhǔn)測(cè)量（或相當(dāng)精度的測(cè)量方法）進(jìn)行聯(lián)測(cè)，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)點(diǎn)。③GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量與原有地面控制點(diǎn)相結(jié)合。GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì)及施測(cè)方法1） GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì)I．設(shè)計(jì)原則① GPS網(wǎng)一般應(yīng)采用獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形，如三角形、多邊形或附合線路，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。這種模型的特點(diǎn)是:觀測(cè)過(guò)的基線邊構(gòu)成一個(gè)閉合圖形,便于觀測(cè)成果的檢驗(yàn),從而提高觀測(cè)成果的可靠性和GPS網(wǎng)平差后的精度。1ppm,滿足精度要求。根據(jù)D級(jí)GPS網(wǎng)的要求我們采用邊點(diǎn)結(jié)合的混合式布網(wǎng)方法。GPS網(wǎng)的時(shí)段設(shè)計(jì)有點(diǎn)連式、邊連式和網(wǎng)連式三種基本方法。 根據(jù)大同礦區(qū)近期發(fā)展與遠(yuǎn)景規(guī)劃相結(jié)合的戰(zhàn)略目標(biāo)，按照現(xiàn)階段礦區(qū)建設(shè)的需要，采用大同礦區(qū)獨(dú)立坐標(biāo)系,中央子午線經(jīng)度為112176。2）基準(zhǔn)設(shè)計(jì)GPS測(cè)量獲得的是GPS基線向量,它屬于WGS—84坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)差,而實(shí)際需要的是國(guó)家坐標(biāo)系或地方獨(dú)立坐標(biāo)系的坐標(biāo)。地形圖采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，等高距為5米。設(shè)計(jì)采用的是比例尺為1：10000的大同礦區(qū)航攝地形圖。礦區(qū)原有國(guó)家二等三角網(wǎng)8個(gè),經(jīng)野外踏勘,發(fā)現(xiàn)有3個(gè)已明顯被破壞或受采動(dòng)影響。43億噸，其中生產(chǎn)礦井保有儲(chǔ)量77。礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)煤礦55處，其中國(guó)有重點(diǎn)煤礦18處，設(shè)計(jì)能力3645萬(wàn)噸/年。礦區(qū)供水水源以第四系潛水為主，現(xiàn)有大同市的白馬城水源地以及時(shí)莊水源地，供水量嚴(yán)重不足，需另找新的水源。 通往礦區(qū)的鐵路有大同—王村、大同—燕子山兩條礦區(qū)專用線，各煤礦集運(yùn)站都分散在兩條專用線周圍。境內(nèi)主要山脈有七峰山、雞爪山、大鐘山、馬武山等；主要河流有口泉河、十里河，均為季節(jié)性河流。區(qū)內(nèi)為平緩的丘陵地貌，西南高，東北低。 測(cè)區(qū)概況大同礦區(qū)位于山西省大同市西南，地跨大同、朔州兩市，地處東經(jīng)112度53分─113度12分，北緯39度55分─40度零8分,距市區(qū)12。該網(wǎng)不但要滿足日常采礦生產(chǎn)需要,而且還要顧及遠(yuǎn)景規(guī)劃及預(yù)測(cè)區(qū),控制面積約600 KM2，測(cè)量范圍（如圖31）為：圖31 已知點(diǎn)分布圖東至：550km(大同礦區(qū)獨(dú)立坐標(biāo)系)南至：4415km西至：534km北至：4439km但是該礦區(qū)原有測(cè)量控制網(wǎng)為90年代建立,歷經(jīng)十幾年的采礦影響,認(rèn)為破壞及地貌變化,使原有控制點(diǎn)大部分失去控制作用,使得服務(wù)于日常生產(chǎn)的多項(xiàng)測(cè)量工作難以正常進(jìn)行,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足礦山生產(chǎn)和工程建設(shè)的需要。由最小二乘可得參數(shù)估值及其協(xié)因數(shù)陣：優(yōu)化設(shè)計(jì)中常用的純量精度標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)其由構(gòu)成的函數(shù)形式的不同的可表示成不同的最優(yōu)純量精度標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。為先驗(yàn)方差因子(在設(shè)計(jì)階段?。?)，m為觀測(cè)基線數(shù)。設(shè)GPS網(wǎng)有誤差方程式中．l、v分別為觀測(cè)向量和改正向量。其精度與網(wǎng)的點(diǎn)位坐標(biāo)無(wú)關(guān)，與觀測(cè)時(shí)間無(wú)明顯的相關(guān)性(整周模糊度一旦被確定后)，GPS網(wǎng)平差的法方程只與點(diǎn)間的基線數(shù)目有關(guān)，且基線向量的三個(gè)坐標(biāo)差分量之間又是相關(guān)的，因此，很難從數(shù)學(xué)的角度和實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，建立使未知數(shù)的協(xié)因數(shù)陣逼近理想的準(zhǔn)則矩陣。一般常用坐標(biāo)的方差——協(xié)方差陣來(lái)分析，也可用誤差橢圓(球)來(lái)描述坐標(biāo)點(diǎn)的精度狀況，或用點(diǎn)之間方位、距離和角度的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)定義。 GPS網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)精度是用來(lái)衡量網(wǎng)的坐標(biāo)參數(shù)估值受觀測(cè)偶然誤差影響程度的指標(biāo)。以上討論了GPS基線向量解其中位置基準(zhǔn)以及GPS尺度基準(zhǔn)的選擇與優(yōu)化問(wèn)題。由于它是不同時(shí)期的平均值，尺度誤差可以抵消。在無(wú)法提供外部尺度基準(zhǔn)的情況下，仍可采用GPS觀測(cè)值作為GPS網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)，只是對(duì)作為尺度基準(zhǔn)觀測(cè)量提出一些不同要求，其尺度基準(zhǔn)設(shè)計(jì)如下。對(duì)于大型長(zhǎng)基線網(wǎng)，可采用SLR站的相對(duì)定位觀測(cè)值和VLBI基線作為GPS網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)。其優(yōu)化有以下幾種方案：(1)提供外部尺度基準(zhǔn)。GPS網(wǎng)的尺度系統(tǒng)誤差有兩個(gè)特點(diǎn)：一是隨時(shí)間變化，由于美國(guó)政府的SA政策，使廣播星歷誤差大大增加，從而對(duì)基線帶來(lái)較大的尺度誤差；另一個(gè)隨區(qū)域變化，由區(qū)域重力場(chǎng)模型不準(zhǔn)確引起的重力攝動(dòng)造成。 研究表明，GPS基線向量解算中作為位置基準(zhǔn)的固定點(diǎn)誤差是引起基線誤差的一個(gè)重要因素，使用測(cè)量時(shí)獲得的單點(diǎn)定位值作為起算坐標(biāo)，由于其誤差可達(dá)數(shù)十米以上，所以選用不同點(diǎn)的單點(diǎn)定位坐標(biāo)值作為固定點(diǎn)時(shí)，引起的基線向量差可達(dá)數(shù)厘米?；鶞?zhǔn)選取的不同將會(huì)對(duì)網(wǎng)的精度產(chǎn)生直接影響，其中包括GPS網(wǎng)基線向量解中的位置基準(zhǔn)的選擇，以及GPS網(wǎng)轉(zhuǎn)換到地方坐標(biāo)系所需的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。 GPS控制網(wǎng)基準(zhǔn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)綜上所述，GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要?dú)w結(jié)為兩類內(nèi)容的設(shè)計(jì)：因此，提出了GPS網(wǎng)形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念，討論增加的基線數(shù)目、時(shí)段數(shù)、點(diǎn)數(shù)對(duì)GPS網(wǎng)的精度、可靠性、經(jīng)濟(jì)效益的影響。根據(jù)GPS測(cè)量特點(diǎn)分析可知，GPS網(wǎng)需要以一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)為定位基準(zhǔn)，而此點(diǎn)的精度高低直接影響到網(wǎng)中各基線向量的精度和網(wǎng)的最終精度。[2]相對(duì)定位的概念:用兩臺(tái)接收機(jī)分別安置在基線的兩個(gè)端點(diǎn)，其位置靜止不動(dòng)，同步觀測(cè)相同的4顆以上GPS衛(wèi)星，確定基線兩個(gè)端點(diǎn)在協(xié)議地球坐標(biāo)系中的相對(duì)位置．這種定位模式稱為相對(duì)定位(見(jiàn)圖21)。 相對(duì)定位原理由于在GPS絕對(duì)定位(或單點(diǎn)定位)中，定位精度將受到衛(wèi)星軌道誤差、鐘差及信號(hào)傳播誤差等因素的影響，雖然其中一些系統(tǒng)性誤差可以通過(guò)模型加以削弱，但改正后的殘差仍是不可忽略的。2 相對(duì)定位原理及GPS網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述在日常生活方面事一個(gè)難以用數(shù)字預(yù)測(cè)的廣闊的領(lǐng)域，手表式的GPS接收機(jī)，將成為旅游者的忠實(shí)導(dǎo)游。用GPS信號(hào)可以進(jìn)行海、陸、空、地的導(dǎo)航，導(dǎo)彈制導(dǎo)，大地測(cè)量和工程測(cè)量的精密定位，時(shí)間傳遞和速度測(cè)量等。 GPS系統(tǒng)的應(yīng)用前景最初設(shè)計(jì)GPS的主要目的是用于導(dǎo)航、收集情報(bào)等軍事目的。 [2]4．提供三維坐標(biāo)5．操作簡(jiǎn)便6．全天候作業(yè)因此，GPS定位技術(shù)的發(fā)展是對(duì)經(jīng)典測(cè)量技術(shù)的一次重大突破。隨著觀測(cè)技術(shù)與數(shù)據(jù)處理方法的改善，可望在大于1000km的距離上，相對(duì)定位精度達(dá)到或優(yōu)于10。GPS的特點(diǎn)相對(duì)于經(jīng)典的測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，GPS定位技術(shù)主要有一下特點(diǎn)：1．觀測(cè)站之間無(wú)需通視這一優(yōu)點(diǎn)既可大大減少測(cè)量工作的經(jīng)費(fèi)和時(shí)間，同時(shí)也使點(diǎn)位的選擇變得更加靈活。 隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開拓， 目前已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各種部門，并開始逐步深入人們的日常生活。這種注入對(duì)每顆GPS衛(wèi)星每天進(jìn)行一次，并在衛(wèi)星離開注入站作用范圍之前進(jìn)行最后的注入。上行注入站也設(shè)在范登堡空軍基地。它對(duì)地面監(jiān)控部實(shí)行全面控制。監(jiān)控站的主要任務(wù)是取得衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳送至主控站。 地面監(jiān)控部分包括四個(gè)監(jiān)控間、一個(gè)上行注入站和一個(gè)主控站。衛(wèi)星的分布使得在全球的任何地方，任何時(shí)間都可觀測(cè)到四顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖形（DOP）。 按目前的方案。和子午儀系統(tǒng)一樣，全球定位系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機(jī)三大部分組成。[2] 全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，縮寫GPS)是美國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。全球定位技術(shù)的概況全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System GPS）是美國(guó)從本世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。 1 GPS的基礎(chǔ)知識(shí)GPS是全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）的英文縮寫，它是隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而建立的第一代精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)。 目: GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)文中介紹的幾種測(cè)量放線方法告訴我們：建筑施工放線是一項(xiàng)運(yùn)用立體幾何與平面幾何、解析幾何等多項(xiàng)知識(shí)結(jié)合的綜合技術(shù)，包含有多種技能，需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)掌握技巧，善于運(yùn)用，能提高效益。關(guān)鍵軸線、尺寸都由施工技術(shù)員親自操作，如鋼卷尺的“0”，起點(diǎn)是距尺端點(diǎn)有1