【正文】 9）每日觀測結(jié)束后，應(yīng)將外業(yè)數(shù)據(jù)文件及時轉(zhuǎn)存到磁盤上，不得作任何剔除或刪改。 表 3 GPS 觀測手簿 點名 等級 觀測者 記錄點 接收機名稱 接收機編號 定位模式 開機時間 h min 關(guān)機時間 h min 站時段號 日時段號 天線高（ mm） 測前 測后 平均 日期 存儲介質(zhì)編號及數(shù)據(jù)文件名 時間 跟蹤衛(wèi)星號（ PRN） 干溫 (C) 濕溫（ C） 氣壓（ mb） 測站大地高 GDOP 經(jīng)度（176?！洹澹? 備注 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 22 第四節(jié) 作業(yè)中的注意事項 外業(yè)完成要注意進行相關(guān)成果檢驗 外業(yè)檢驗 外業(yè)期間要及時對觀測工作及其質(zhì)量進行檢查評估，檢驗的內(nèi)容有： 1)外業(yè)觀測組出發(fā)前，對分發(fā)各機組的調(diào)度命令進行審查，注意同步觀測機組的觀測星組和時間是否一致，打印的數(shù)據(jù)、字跡是否清晰可辨； 2)每一個觀測時段結(jié)束后，各機組上交的數(shù)據(jù)資料，是否符合調(diào)度命令規(guī)定的要求； 3)記簿中應(yīng)該記錄的項目是否完整； 4)實時定位成果檢驗； 5)觀測數(shù)據(jù)中整周間斷點數(shù)量的統(tǒng)計檢驗； 6)觀測值殘差的統(tǒng)計檢驗； 7)重復(fù)設(shè)站互關(guān)的檢驗； 8)重復(fù)邊長成果互差的檢驗； 9)環(huán)閉合差的檢驗。 無干擾、大氣穩(wěn)定、接收機運轉(zhuǎn)正常，其他狀態(tài)正常為 “ 良好 ” ；有明顯干擾信號，大氣過程有明顯波動，接收機運轉(zhuǎn)不很正常，儀器故障失鎖致使 10％左右觀測數(shù)據(jù)無效等狀態(tài)為 “ 一般 ” ；以上各項更嚴(yán)重，致使 20％的數(shù)據(jù)不能被正常記錄，實時定位解的收 斂過程起伏大，解向量各分量的內(nèi)符合精度在 3050m 狀態(tài)的 “ 存疑 ” ；由于種種因素影響，使一個時候的額定工和量喪失 1/3 以上；或測站實時定位解算過程中收斂十分困難，最后解向最多數(shù)分量的內(nèi)符合精度超過 50m 等狀況為 “ 報廢 ” 。 2） 殘差分布觀測值與最或然值之差稱為殘差，由于軟件中采用的模型不同，系統(tǒng)誤差的殘余部分對解的影響也不一樣，目 前尚未有更優(yōu)秀的 GPS 定位軟件能使系統(tǒng)誤差的殘差所占比重降到與偶然誤差相當(dāng)?shù)乃?，而是遠大于偶然誤差部分，這是一個有待深入研究的課題。在國家和地方基準(zhǔn)網(wǎng)點及國家基準(zhǔn)網(wǎng)點的特級、零級 GPS 測量中，外業(yè)直接邊用普通軟件進行概略平差，內(nèi)符合精度以及和以往歷次重復(fù)平差值的互差均應(yīng)在 12ppm 之間。重復(fù)數(shù)在三個時段以上時，各時段的平差結(jié)果與邊長平均值比的偏差應(yīng)小于 0． 10m。 重合點的檢驗 若測區(qū)內(nèi)有兩個以上高級起算點，分別通用不同傳算途徑， 推出同一點的坐標(biāo)差應(yīng)滿足 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 24 式中：（ dx,dy,dz）表示其中任何一個分量， m 為傳算邊的總數(shù)。需補測、重測的成果，應(yīng)統(tǒng)籌安排，同步進行。 質(zhì)量保證措施 1）嚴(yán)格按照《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》 CJJ7397的有關(guān)測量技術(shù)要求和技術(shù)設(shè)計書進行測繪工作。 工程要求 1）聯(lián)測二等三角點一個，三等三角點一個，四等三角點八個，四等水準(zhǔn)點五個 2）布設(shè) E 級 GPS 控制點 38個。 工序要求 項目按接受委托 現(xiàn)場踏勘 方案設(shè)計 方案研究 方案圖 甲方意見 施工圖 審定陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 25 審核 外業(yè)施工 內(nèi)業(yè)檢核 平差處理 技術(shù)總結(jié) 成果交接的流程進行。 安全、文明施工 1）在交通要道測量時，要注意過往的車輛，避免儀器設(shè)備和測量人員發(fā)生交通意外事故。 3）注意儀器設(shè)備的保護，禁止雨天作業(yè)。 1）一切原始 觀測數(shù)據(jù)均現(xiàn)場記錄在正規(guī)手薄上，禁止涂改和轉(zhuǎn)抄。 2）對 GPS 原 始數(shù)據(jù)不須做任何更改。 第二節(jié) 前期準(zhǔn)備 資料收集 控制測量工作的各個環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格按照《規(guī)程》的要求進行，積極地準(zhǔn)備是今后的控制測量工作良好的開端。 同時，對控制測量工作所使用的 GPS接收機已經(jīng)定期了進行檢測。高程為 1985 國家高程基準(zhǔn)。 ② 施工獨立坐標(biāo) 北京 54 橢球，中央子午線 112176。坐標(biāo)系統(tǒng)滿足投影長度變形值不大于 1cm/km 的 要求，成果精度為二等。 原線路坐標(biāo)成果與施工獨立坐標(biāo)成果的相互轉(zhuǎn)換為嚴(yán)密轉(zhuǎn)換。 GPS 觀測采用 11 臺 Trimble 5800 雙頻接收機，二等水準(zhǔn)采用兩臺 Zeiss 002 精密水準(zhǔn)儀（銦瓦標(biāo)尺），三等三角高程采用 TC 2021 高精度全站儀。 第四節(jié) 外業(yè)實施 埋石 由于時間要求，埋石擬與選點同時進行。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(dāng)填加防凍劑并應(yīng)做好防凍措施。 外業(yè)觀測 外業(yè)觀測采用四臺南方測繪儀器公司的 NGS9600 型靜態(tài) GPS衛(wèi)星接收機， GPS 接陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 27 收機標(biāo)稱精度的固定誤差ａ≤ 5mm,比例誤差系數(shù) b≤ 2*106。觀測前應(yīng)對接收機進行各項相關(guān)檢驗，確認儀器性能良好。觀測者應(yīng)根據(jù) GPS 作業(yè)調(diào)度表的安排進行觀測，采取靜態(tài)相對定位，衛(wèi)星高度角 15 度，時段長度 45min，采樣間隔 4 個點上同時安置 4 臺接收機天線（對中、整平、定向），量取天線高，測量氣象數(shù)據(jù)，開機觀察，當(dāng)各項指標(biāo)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，觀測者填寫測量手薄和外業(yè)觀測記錄，并應(yīng)隨時監(jiān)視儀器狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)，及時報告或記錄案。一般來說，各接收機廠商隨接收機一起提供的數(shù)據(jù)處理軟件都可以直接處理從接收機中傳輸出來的 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各接收機的原始觀測數(shù)據(jù)進行處理 ，要處理這些數(shù)據(jù)，首先要進行格式轉(zhuǎn)換。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 28 第二節(jié) GPS 控制網(wǎng)平差計算 1. 當(dāng)各項質(zhì)量檢驗符合要求時，應(yīng)以所有獨立基線組成閉合圖形，進行控制網(wǎng)平差。 1） 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)（）的絕對值均≤ 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)段獨立坐標(biāo)系下進行約束平差。約束點的已知點坐標(biāo)，已知距離，已知方位可作為強制約束的固定值，平差結(jié)果應(yīng)輸出左云公路段獨立坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。 三維無約束平差 各級 GPS 網(wǎng)整體平差計算可采用隨機配備的商用軟件或經(jīng)有關(guān)部門試驗鑒定的商用平差軟件進行平差計算。三維無約束平差報表須提供各點在 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。 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)實際要求 選擇在 WGS84 坐標(biāo)系、國家坐標(biāo)系或地方獨立坐標(biāo)系下進行三維約束平差或二維約束平差。約束平差成果報表中應(yīng)輸出約束平差計算后的坐標(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)計說明書 29 數(shù)及其相應(yīng)的精度信息。 當(dāng)各項質(zhì)量檢驗符合要求時，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。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。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。 ) 1985 國家高程基準(zhǔn) 點名 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 成果整理及檢查驗收 GPS 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理完成后應(yīng)按技術(shù)設(shè)計書的要求進行項目成果整理。 成果整理完成后應(yīng)送質(zhì)量監(jiān)督檢查部門進行產(chǎn)品檢查驗收，經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督檢查部門檢查驗收評定合格且經(jīng)過作業(yè)中隊按照驗收意見進行徹底修改完善后，方可將測量成果上交用戶使用 平差計算及成果轉(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)。 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。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。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動等監(jiān)測網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理。 GPS 控制網(wǎng)質(zhì)量保證設(shè)計。 GPS 外業(yè)調(diào)度手薄。 GPS 平差資料。 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)功能和動態(tài)功能。 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)。 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)及測定航測外控點等。目前，國內(nèi)已逐步采用 GPS 技術(shù)建立線路首級高精度控制網(wǎng)，然后用常規(guī)方法布設(shè)導(dǎo)線加密。 相對于常規(guī)的測量方法來講， GPS 測量有以下特點： 第一 測站之間無需通視。 GPS這一特點，使得選點更加靈活方便。 第二 精 度高。大量實驗證明，在小于 50 公里的基線上，其相對定位精度可達 1210 6，而在 100～ 500 公里的基線上可達 106～ 107。觀測時間短采用 GPS 布設(shè)控制網(wǎng)時每個測站上的觀測時間一般在 30～ 40min 左右， 第四 操作簡便。目前 GPS 接收機已趨小型化和操作傻瓜化，觀測人員只需將天線對中、整平，量取天線高打開電源即可進行自動觀測，利用數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進行處理即求得測點三維 坐標(biāo)。 第五 提供三維坐標(biāo)。 第六 全天候作業(yè)。 通過以上對 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。 第二 GPS 測量可以大大提高工作及成果質(zhì)量。整個作業(yè)過程 全由 微電子 技術(shù)、 計算機技術(shù) 控制，自動記錄、自動數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動平差計算。 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 。在發(fā)達國家， GPS 技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于交通運輸和交通工程。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 35 參考文獻 [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 [10]〈〈 GPS 衛(wèi)星測量原理與應(yīng)用〉〉 周忠謨 周琪 北京測繪出版社 [11]〈〈 全球定位系統(tǒng)（ GPS）測量原理及其數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ) 〉〉 張勤、李家權(quán) [12]〈〈 全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用 〉〉 測繪出版社 [13]〈〈 工程測量學(xué) 〉〉 測繪出版 社 [14]〈〈 GPS 測量操作與數(shù)據(jù)處理 〉〉 魏二虎 黃勁松 武漢大學(xué)出版社 [15]〈〈 控制測量學(xué) 〉〉 孔祥元，郭際明 武漢大學(xué)出版社 [16]全 球定位系統(tǒng)（ GPS）在高速公路測量中的應(yīng)用 陳楚江