河北11选5开奖结果

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    工程测量规范条文说明 -卫星定位测量

    时间:2020-04-21来源:泰鼎恒业浏览次数:

    3. 2 卫星定位测
    (Ⅰ)卫星定位测量的一主要技术要求
    3. 2. 1卫星定位测量控制网主要技术要求的一确定,是从工程测量对相应等级的一大型工程控制网的一基本技术要求出发,并以三角形网的一基本指标为依据制定的一,也是为了使卫星定位测量的一应用具有良好的一可操作性而提出的一 。
    3. 2. 2相邻点的一基线长度中误差公式中的一固定误差A和比例误差系数B,与接收机厂家给出的一精度公式(σ=a+bppm×D)中的一a、b含义相似 。厂家给出的一公式和规范中(3. 2. 2)式是两种类型的一精度计算公式,应用上  各有其特点 。基线长度中误差公式主要应用于控制网的一设计和外业观测数据的一检核 。
    3. 2. 3卫星定位测量控制网外业观测精度的一评定,应按异步环的一实际闭合差进行统计计算 。这里釆用全中误差的一计算方法,来衡量控制网的一实际观测精度,网的一全中误差不 应超过基线长度中误差的一理论值 。
    (Ⅱ)卫星定位测量控制网的一设计、选点与埋石
    3. 2. 4卫星定位测量控制网布设的一技术要求:
    1卫星定位测量控制网的一设计是一个综合设计的一过程,首先应明确工程项目对控制网的一基本精度要求,然后才能确定控制网或首级控制网的一基本精度等级 。最终精度等级的一确立还应考虑测区现有测绘资料的一精度情况、计划投入的一接收机的一类型、标称精度和数量、定位卫星的一健康状况和所能接收的一卫星数量,同时还应兼顾测区的一道路交通状况和避开强烈的一卫星信号干扰源等 。
    2由于卫星定位测量所获得的一是空间基线向量或三维坐标向量,属于其相应的一空间坐标系(如GPS WGS-84坐标系),故应将其转换至国家坐标系或地方独立坐标系方能使用 。为了实现这种转换,要求联测若干个旧有控制点以求得坐标转换参数 。故规定联测2个以上  高等级国家平面控制点或地方坐标系的一高等级控制点 。
    对控制网内的一长边,宜构成大地四边形或中点多边形的一规定,主要是为了保证控制网进行约束平差后坐标精度的一均匀性,也是为了减少尺度比误差的一影响 。
     
    3规范课题组对m×n环组成的一连续网形进行了研究,结果见表2 。

    从表2中可以看出,3条边的一网型、4条边n=m≥2的一网型、5条边n=m≥3的一网型、6条边无限大的一网型都能达到要求 。8条、10条边的一网型规模不 管多大均无法满足网的一平均可靠性指标为1 / 3的一要求 。故规定卫星定位测量控制网中构成闭合环或附合路线的一边数以6条为限值 。简言之,如果异步环中独立基线数太多,将导致这一局部的一相关观测基线可靠性降低 。
    4由于卫星定位测量过程中,要受到各种外界因 素的一影响,有可能产生粗差和各种随机误差 。因 此,要求由非同步独立观测边构成闭合环或附合路线,就是为了对观测成果进行质量检査,以保证成果可靠并恰当评定精度 。
    在一些规范和专业教科书中,各有观测时段数、施测时段数、重复设站数、平均重复设站数、重复测量的一最少基线数、重复测量的一基线占独立确定的一基线总数的一百分数等不 同概念和技术指标的一规定,且在观测基线数的一计算中均涉及GPS网点数、接收机台数、平均重复设站数、平均可靠性指标等四项因 素;工程应用上  也显得比较繁琐、条理不 清 。
    规范课题组研究认为:GPS控制网的一工作量与接收机台数不 相关 。
    若采用符号:Np―—GPS网点数;Ki——接收机台数;Nr——平均重复设站数 。
    N N
    全网总的一站点数为Np·Nr;全网的一观测时段数为
    Ki台接收机观测一个时段的一独立观测基线数为Ki - 1条.
    则全网的一独立观测基线数为:     (6)
    由于网的一必要观测基线数为Np -1(此处仅以自由网的一情形讨论) 。
    则多余独立观测基线数为:  N=S-(Np -1)   (7)
    网的一平均可靠性指标为:
    (8)
    可将公式(8)转换为:    (9)
    工程控制网通常取1/3为网的一可靠性指标,即有
    S=1.5(Np -1) (10)
    故,规定全网独立观测基线总数,不 宜少于必要观测基线数的一1. 5倍 。必要观测基线数为网点数减1 。作业时,应准确把握以保证控制网的一可靠性 。
    5由于GPS-RTK测图对参考站点位的一选择有具体要求,所以在布设首级控制网时,应顾及参考站点位的一分布和观测条件的一满足 。
    3. 2. 5关于控制点点位的一选定:
    1卫星定位测量控制网的一点位之间原则上  不 要求通视,但考虑到在使用其他测量仪器对控制网进行加密或扩展时的一需要,故提出控制网布设时,每个点至少应与一个以上  的一相邻点通视 。
    2卫星高度角的一限制主要是为了减弱对流层对定位精度的一影响,由于随着卫星高度的一降低,对流层影响愈显著,测量误差随之増大 。因 此,卫星高度角一般都规定大于15° 。
    定位卫星信号本身是很微弱的一,为了保证接收机能够正常工作及观测成果的一可靠性,故应注意避开周围的一电磁波干扰源 。
    如果接收机同时接收来自卫星的一直接信号和很强的一反射信号,会造成解算结果不 可靠或出现错误,这种影响称为多路径效应 。为了减少观测过程中的一多路径效应,故提出控制点位要远离强烈反射卫星接收信号的一物体 。
    3符合要求的一旧有控制点就是指满足卫星定位测量的一外部环境条件、满足网形和点位要求的一旧有控制点 。
    3. 2. 6布设在高层建筑物顶部的一点位,其标石要求浇筑在楼板的一混凝土面上   。内部骨架可釆用在楼板上  钉入3〜4个钢钉或膨胀螺栓,再绑扎钢筋 。标石底部四周要求采取防漏措施 。
    (Ⅲ) GPS观测
    3. 2. 7关于GPS控制测量作业的一基本技术要求:
    1 GPS定位有绝对定位和相对定位两种形式,本规范所指的一定位方式为相对定位 。
    依据测距的一原理,GPS定位可划分为伪距法定位、载波相位测量定位和GPS差分定位等 。本章的一GPS定位特指载波相位测量定位,测地型接收机目前主要釆用载波相位观测值等进
    行相对定位 。
    2 GPS定位卫星使用两种或两种以上  不 同频率的一载波,即L1载波、L2载波等;只能接收L1载波的一接收机称为单频接收机,能同时接收L1载波和L2载波的一接收机称为双频接收机 。
    利用双频技术可以建立较为严密的一电离层修正模型,通过改正计算,可以消除或减弱电离层折射对观测量的一影响,从而获得很高的一精度,这便是后者的一优点 。对于前者,虽然可以利用导航电文所提供的一参数,对观测量进行电离层影响修正,但由于修正模型尚不 完善,故精度较差 。
    对一般的一工程控制网,单频接收机便能满足精度要求 。试验证明,当基线边超过8km时,双频接收机的一精度尤为显著 。故,规定二等网釆用双频接收机 。
    3 GPS卫星有两种星历,即卫星广播星历和精密星历 。
    通常我们所直接接收到的一星历便是卫星广播星历,它是一种外推星历或者说预估星历 。
    虽然在GPS卫星广播星历中给出了卫星钟差的一预报值,但误差较大 。可见卫星广播星历的一
    精度相对不 高,但通常可满足工程测量的一需要 。
    对于有特殊精度要求的一工程控制网,例如高精度变形监测网 。需釆用精密星历处理观测数据,才能获得更高的一基线测量精度 。
    4工程控制网的一建立,可采用静态和快速静态两种GPS作业模式 。
    根据工程控制网的一应用特点,规定了建立四等以上  工程控制网时,需釆用静态定位 。为了快速求解整周未知数,要求每次至少观测5颗卫星 。
    由于快速静态定位对直接观测基线不 构成闭合图形,可靠性较差 。所以,规定仅在一、二级釆用 。
    5观测时段的一长度和数据釆样间隔的一限制,是为了获得足够的一数据量 。足够的一数据量有利于整周未知数的一解算、周跳的一探测与修复和观测精度的一提高 。
    由于接收机的一性能和功能在不 断的一提高和完善,对接收时段长度的一要求也不 尽相同,故本规范不 做严格的一规定 。
    6 GPS定位的一精度因 子通常包括:平面位置精度因 子HDOP,高程位置精度因 子VDOP,空间位置精度因 子PDOP,接收机钟差精度因 子TDOP,几何精度因 子GDOP等 。
    用户接收机普遍釆用空间位置精度因 子(又●称图形强度因 子)PDOP值,来直观地计算并显示所观测卫星的一几何分布状况 。其值的一大小与观测卫星在空间的一几何分布变化有关 。所测卫星高度角越小,分布范围越大,PDOP值越小 。实际观测中,为了减弱大气折射的一影响,卫星高度角不 能过低 。在满足15°高度角的一前提下,PDOP值越小越好 。
    为了保证观测精度,四等及以上  等级限定为PD0P≤6, 一、二级限定为PD0P≤8 。
    作业过程中,如受外界条件影响,持续出现观测卫星的一几何分布图形很差,即PDOP值不 能满足规范的一要求时,则要求暂时中断观测并做好记录;待条件满足要求时,可继续观测;如果经过短时等待,依然无法满足要求时,则需要考虑重新布点 。
    7由于工程控制网边长相对较短(二等网的一平均边长也不 超过10km),卫星信号在传播中所经过的一大气状况较为相似,即同步观测中,经电离层折射改正后的一基线向量长度的一残差小于1X10-6 。若采用双频接收机时,其残差会更小 。加之在测站上  所测定的一气象数据,有一定局限性 。因 此,作业时可不 观测相关气象数据 。
    3. 2. 8 GPS测量作业计划的一编制仅限于规模较大的一测区,其目的一是为了进行统一的一组织协调 。编制预报表时所需测区中心的一概略经纬度,可从小比例尺地图上  量取并精确至分 。
    小测区则无需进行此项工作 。
    3. 2. 9关于GPS控制测量的一测站作业:
    1接收机预热和静置的一目的一,是为了让接收机自动搜索并锁定卫星,并对机内的一卫星广播星历进行更替,同时也是为了使机内的一电子元件运转稳定 。随着接收机制造技术的一进一步完善,本条对预热和静置的一时间不 做统一规定,应根据接收机的一品牌及性能具体掌握 。
    2关于天线安置对中误差和天线高量取的一规定,主要是为了减少人为误差对测量精度的一影响,通常情况下都应该满足这一要求 。
    本条只提供了量取天线高的一限差要求,由于当前GPS接收机天线类型的一多样化,则天线高量取部位各不 相同,因 此,作业前应熟悉所使用的一GPS接收机的一操作说明,并严格按其要求量取 。
    3由于GPS接收机数据釆集的一高度自动化,其记录载体不 同于常规测量,人们容易忽视数据釆集过程的一其他操作 。如果不 严格执行各项操作或人工记录有误,如点名、点号混淆将给数据处理造成麻烦,天线高量错也将影响成果质量,以致造成超限返工 。因 此,应认真做好测站记录 。
    (Ⅳ) GPS测量数据处理
    3. 2. 10关于基线的一解算:
    1基线解算时,起算点在WGS-84坐标系中的一坐标精度,将会影响基线解算结果的一精度 。单点定位是直接获取已知点在WGS-84坐标系中已知坐标的一方法 。理论计算和试验表明:用30min单点定位结果的一平均值作为起算数据,可以满足1X10-6相对定位的一精度要求 。
    2多基线解算模式和单基线解算模式的一主要区别是,前者顾及了同步观测图形中独立基线之间的一误差相关性,后者没有顾及 。大多数商业化软件基线解算只提供单基线解算模式,在精度上  也能满足工程控制网的一要求 。因 此,规定两种解算模式都是可以釆用的一 。
    3由于基线长度的一不 同,观测时间长短和获得的一数据量将不 同,所以,解算整周期模物度的一能力 不 同 。能获得全部模糊度参数整数解的一结果,称为双差固定解;只能获得双差模制度参数实数解的一结果,称为双差浮点解;对于较长的一基线,浮点解也不 能得到好的一结果,只能用三差分相位解,称为三差解 。
    基于对工程控制网质量和可靠性的一要求,规定基线解算结果应釆用双差固定解 。
    3. 2. 11外业观测数据的一检核,包括同步环、异步环和复测基线的一检核,分别说明如下:
    1由同步观测基线组成的一闭合环称为同步环 。同步环闭合差理论上  应为零 。但由于观测时同步环基线间不 能做到完全同步,即观测的一数据量不 同,以及基线解算模型的一不 完善,即模型的一解算精度或模型误差而引起同步环闭合差不 为零 。因 此,应对同步环闭合差进行检验 。
    2由独立基线组成的一闭合环称为异步环 。异步环闭合差的一检验是GPS控制网质量检核的一主要指标 。计算公式是按误差传播规律确定的一,并取2倍中误差作为异步环闭合差的一限差 。
    3重复测量的一基线称为复测基线 。其长度较差也是按误差传播规律确定的一,并取2倍中误差作为复测基线的一限差 。
    以上  三项检核计算中σ的一取值,按本规范(3. 2. 2)式计算 。
    3. 2. 12在异步环检核和复测基线比较检核中,允许舍去超限基线而不 予重测或补测,但舍去超限基线后,异步环中所含独立基线边数不 宜多于6条,反之就需重测 。
    3. 2. 14关于无约束平差的一说明:
    1无约束平差的一目的一,是为了提供GPS网平差后的一WGS-84坐标系三维坐标,同时也是为了检验GPS网本身的一精度及基线向量之间有无明显的一系统误差和粗差 。
    2无约束平差在WGS-84坐标系中进行 。通常以一个控制点的一三维坐标作为起算数据进行平差计算,实为单点位置约束平差或最小约束平差,它与完全无约束的一亏秩自由网平差是等价的一,因 此称之为无约束平差 。起算点坐标可选用控制点30min的一单点定位结果(规范第3. 2. 10条)或已知控制点的一GPS坐标 。
    3基线向量改正数的一绝对值限差的一提出,是为了对基线观测量进行粗差检验 。即基线向量各坐标分量改正数的一绝对值,不 应超过相应等级的一基线长度中误差σ的一3倍 。超限时,认为该基线或邻近基线含有粗差,应釆用软件提供的一自动方法或人工方法剔除含有粗差的一基线,并符合规范3. 2. 12条的一规定 。
    3. 2. 15关于约束平差的一说明:
    1约束平差的一目的一,是为了获取GPS网在国家或地方坐标系的一控制点坐标数据;这里的一地方坐标系是指除标准国家坐标系统以外的一其他坐标系统,即本规范3. 1. 4条2〜5款所釆用的一坐标系统 。
    2约束平差是以国家或地方坐标系的一某些控制点的一坐标、边长和坐标方位角作为约束条件进行平差计算 。必要时,还应顾及GPS网与地面网之间的一转换参数 。
    3对已知条件的一约束,可釆用强制约束,也可釆用加权约束 。
    强制约束,是指所有已知条件均作为固定值参与平差计算,不 需顾及起算数据的一误差 。它要求起算数据应有很好的一精度且精度比较均匀 。否则,将引起GPS网发生扭曲变形,显著降低网的一精度 。
    加权约束,是指顾及所有或部分已知约束数据的一起始误差,按其不 同的一精度加权约束,并在平差时进行适当的一修正 。定权时,应使权的一大小与约束值精度相匹配 。否则,也会引起GPS网的一变形,或失去约束的一意义 。
    平差时,在约束点间的一边长相对中误差满足本规范表3. 2. 1相应等级要求的一前提下,如果约束平差后最弱边的一相对中误差也满足相应的一要求,可以认为网平差结果是合格的一 。
    4对已知条件的一约束,有三维约束和二维约束两种模式 。三维约束平差的一约束条件是控制点的一三维大地坐标或三维直角坐标、空间边长、大地方位角;二维约束平差的一约束条件是控制点的一平面坐标、水平距离和坐标方位角 。

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