测绘案例分析知识讲解大地测量.pptx

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1、20172017年注册测绘师资格考试年注册测绘师资格考试彭先进彭先进20172017广州广州测绘案例分析测绘案例分析知识讲解知识讲解大地测量大地测量 海洋测绘海洋测绘 工程测量工程测量 房产测绘房产测绘 地籍测绘地籍测绘19:57:35 2 PENG Xianjinp国家大地测量基本技术规定GB 22021-2008p全球定位系统（GPS）测量规范GB/T 18314-2009p全球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范GB/T 28588-2012p国家三角测量规范GB/T 17942-2000p国家一、二等水准测量规范GB/T 12897-2006p国家重力控制测量规范GB/T 20256-

2、2006p区域似大地水准面精化基本技术规定GB/T 23709-2009大地测量基准卫星定位连续运行基准站网大地控制网高程控制网重力控制网似大地水准面精化大地测量数据库坐标系统转换 3 19:57:35 大大地地测测量量基基准准大地测量学研究和确定地球及其他天体的形状、大小、重力场、整体与局部运动和表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。大地测量为建立和维持测绘基准与测绘系统而进行的确定位置、地球形状、重力场及其随时间和空间变化的测绘活动。其任务是建立与维持大地基准、高程基准、深度基准和重力基准；确定与精化似大地水准面和地球重力场模型。l大地测量参考基准：大地基准、高程基准、深度基准

3、、重力基准l【延伸】非由大地测量建立和维持的其他基准：长度基准国际米原器；质量基准国际公斤原器；时间基准有定义，无原器l大地测量常用时间系统世界时（UT）原子时（AT）力学时（DT）世界协调时（UTC）GPS时（GPST）大地大地测量测量 4 19:57:35 大大地地基基准准l大地基准：用于大地坐标计算的起算数据，包括参考椭球的大小、形状及其定位、定向参数。l大地基准由大地坐标系统和大地坐标框架构成。大地坐标系统用于表述地球上任意点位置的一种坐标系统，它通过地心、尺度、坐标轴指向、地球旋转速度以及参考椭球常数椭球几何参数和物理参数等定义。大地坐标框架大地坐标系统的具体实现，它通过固定在地球表

4、面上的一组特定的测量标记及其在参考系统下的坐标和其他参数体现。大地控制点坐标应以大地坐标（大地经度B、大地纬度L和大地高H）或空间直角坐标（X、Y、Z）表示。大地大地测量测量 5 19:57:36 大大地地基基准准测量基准面：地球的自然表面地球的物理表面（测量工作基准面水准面、大地水准面）地球的数学表面（测量计算基准面旋转椭球）u地球的物理表面（测量工作基准面）大地水准面设想一个与静止的平均海水面重合并延伸到大陆内部的包围整个地球的封闭的重力位水准面。似大地水准面从地面一点沿正常重力线按正常高相反方向量取高至正常高所得端点所构成的曲面。是为避免大地水准面无法精确确定而引进的辅助面，与大地水准面

5、十分接近、在海洋上两者重合、而在大陆上有微小差异的曲面。它与大地水准面的差值为正常高与正高之差。u地球的数学表面（测量计算基准面）参考椭球最符合一定区域的大地水准面，具有一定大小和定位参数的旋转地球椭球。参考椭球面处理大地测量成果而采用的与地球大小形状接近并进行定位的椭球体表面。大地大地测量测量 6 19:57:36 大大地地基基准准u国家采用地心坐标系作为全国统一的大地坐标系统。u国家采用2000国家大地坐标系统。过渡期内，可采用1954年北京坐标系和1980西安坐标系。地心坐标系统以地球质心或几何中心为原点的坐标系。世界大地坐标系WGS84国际地球参考系ITRS20002000国家大地坐标

6、系CGCS2000参心坐标系统以参考椭球中心为原点，起始子午面和赤道为基准面的地球坐标系。1954年北京坐标系1980西安坐标系地方独立坐标系大地大地测量测量 7 19:57:36 大大地地基基准准1954年北京坐标系采用克拉索夫斯基椭球参数，并与前苏联1942年坐标系进行了联测；原点在前苏联的普尔科沃，相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。1980西安坐标系大地原点定在我国中部陕西省泾阳县永乐镇；采用国际大地测量与地球物理学联合会（IUGG）1975年推荐的椭球参数；椭球短轴平行于地球质心指向我国地极原点JYD1968.0方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台的子午面；椭球定位参数以我国范围内

7、高程异常平方和等于最小为条件求解。大地大地测量测量 8 19:57:36 大大地地基基准准2000国家大地坐标系（CGCS2000）定义和常数1.2000国家大地坐标系是右手地固直角坐标系。原点在地心；Z轴为国际地球自转局（IERS）定义的参考极方向，X轴为国际地球自转局定义的参考子午面与垂直于Z轴的赤道面的交线，Y轴与Z轴和X轴构成右手正交坐标系。2.地心：整个地球（包括陆地、海洋和大气）的质量中心。3.尺度单位：广义相对论意义下局部地球框架中的米。4.Z轴定向：定向的初始值是由国际时间局（BIH）给出的1984.0的方向，其时间变化是在整个地球板块水平运动无净旋转条件下所确定的值。5.20

8、00国家大地坐标系的参考历元为2000.0。6.大地测量基本常数采用无潮汐系统（具体数值略）。大地大地测量测量 9 19:57:36 大大地地基基准准各坐标系统主要指标对照表坐标系统名称长半轴（m）扁率大地原点1954年北京坐标系6378245f1/298.3前苏联的普尔科沃1980西安坐标系63781401/298.245陕西省泾阳县永乐镇2000国家大地坐标系63781371/298.257222101包括海洋和大气的整个地球的质量中心WGS8463781371/298.257223563 地球的质心大地大地测量测量 10 19:57:36 大大地地基基准准高斯投影l是以一个横椭圆柱面横套

9、在旋转椭球体外面，并与某一条子午线（此子午线称为中央子午线或轴子午线）相切，横圆柱的中心通过椭球体中心，然后用一定投影方法，将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将此柱面展开即成为投影面，故各带坐标成独立系统。l以中央经线投影为纵轴（x），赤道投影为横轴（y），两轴交点即为各带的坐标原点。纵坐标以赤道为零起算，赤道以北为正，以南为负。大地大地测量测量 11 19:57:36 高高程程基基准准高程基准由特定验潮站平均海面确定的测量高程的起算面以及依据该面所决定的水准原点高程。国家高程系统采用正常高系统。以1985国家高程基准定义的黄海平均海水面作为全国统一的高程起算面。198

10、5国家高程基准定义为利用青岛大港验潮站1952年至1979年的观测资料所计算的黄海平均海平面（高程起算面）。中华人民共和国水准原点位于青岛市观象山，高程为72.260m。国家高程基准的体现由高程控制网和似大地水准面体现。正常高的起算面是似大地水准面正常高不是地面点到大地水准面的距离，由地面点沿铅垂线向下量取正常高得到的曲面不是等位面，因而不是水准面，这个面与大地水准面极为接近，称之为似大地水准面。大地大地测量测量 12 19:57:36 高高程程基基准准高程异常似大地水准面至参考椭球面的垂直距离。大地水准面差距N参考椭球面与大地水准面之差垂直距离。关系式Hh正常高h正高N；Hh正常高大地高正常

11、高高程异常正高大地水准面差距高程异常大地高正常高大地高H正常高h正常高正常高正高h正高正高基准面参考椭球面似大地水准面大地水准面基准线椭球的法线铅垂线铅垂线大地大地测量测量 13 19:57:36 卫卫星星定定位位连连续续运运行行基基准准站站网网基准站网组成1.连续运行基准站：具备长期连续跟踪观测和记录卫星信号的能力，并通过数据通信网络定时或实时将观测数据传输到数据中心。GNSS设备计算机气象设备、通信设备、电源设备观测场地（观测墩、观测室、工作室）2.数据中心：用于汇集、存储、处理、分析和分发基准站数据，形成产品和开展服务。计算机网络设备软件系统3.数据通信网络：实现基准站与数据中心、数据中

12、心与用户间数据交换，完成数据传输、数据产品分发等任务。公用或专用通信网络大地大地测量测量 14 19:57:36 卫卫星星定定位位连连续续运运行行基基准准站站网网基准站分类与布设原则l国家基准站网主要用于维持和更新国家地心坐标参考框架，开展全国范围内高精度定位、导航、工程建设、地震监测、气象预报等国民经济建设、国防建设和科学研究服务。覆盖我国领土及领海，全国范围内均匀分布，站间距100km200km；在每个省、自治区至少有3个分布均匀、观测墩建造埋设于基岩上的基准站，直辖市内至少1个2个观测墩埋设于基岩上的基准站。l区域基准站网主要用于维持和更新区域地心坐标参考框架，开展区域内位置服务和相关信

13、息服务。提供实时定位服务时，基准站平均距离要求：p实时定位精度要求厘米级，基准站间平均距离70km；p实时定位精度要求分米级，基准站间平均距离70km。l专业应用站网由专业部门或者机构根据专业需求建立的基准网站，用于开展专业信息服务。大地大地测量测量 15 19:57:36 卫卫星星定定位位连连续续运运行行基基准准站站网网基准站技术设计收集基准站所在地区地形图、交通图、地质构造图以及其他相关资料（已建站点、冻土及地下水、气象等信息），在图上拟选基准站站址，标注站址地形、地质、交通等信息，确定基准站位置、名称及编号。进行建筑、结构、电气（防雷）、室外工程等施工设计及基准站设备集成、供电系统、数据

14、传输等内容的设计。提交基准站技术设计方案以及基准站点位设计图、站点位置信息表、基准站施工设计图等设计资料。大地大地测量测量 16 19:57:37 卫卫星星定定位位连连续续运运行行基基准准站站网网基准站选址对观测环境的要求1.距易产生多路径效应的地物（如高大建筑、树木、水体、海滩和易积水地带等）的距离应大于200m；2.应有10以上地平高度角的卫星通视条件；困难环境条件下，高度角可放宽至25，遮挡物水平投影范围应低于60；3.距微波站和微波通道、无线电发射台、高压线穿越地带等电磁干扰区距离应大于200m；4.避开采矿区、铁路、公路等易产生振动的地带；5.应顾及未来的规划和建设，选择周围环境变化

15、较小的区域进行建设；6.应进行连续24h以上的实地环境测试，对于国家基准站和区域基准站，数据可用率应大于85，多路径影响应小于0.5m；对于专业应用站网基准站，可按实际情况执行。大地大地测量测量 17 19:57:37 卫卫星星定定位位连连续续运运行行基基准准站站网网基建观测墩建造要求观测室建设要求工作室防雷工程电力通信工程辅助工程设备组成接收机技术指标安装与测试天线技术指标安装与测试气象设备电源设备通信设备雷电防护设备计算机与软件技术指标安装与测试大地大地测量测量 18 19:57:37 卫卫星星定定位位连连续续运运行行基基准准站站网网设备组成接收机技术指标安装与测试天线技术指标安装与测试气

16、象设备电源设备通信设备雷电防护设备计算机与软件技术指标安装与测试大地大地测量测量 19 19:57:37 卫卫星星定定位位连连续续运运行行基基准准站站网网大地大地测量测量计算机与软件 20 19:57:37 大大地地控控制制网网p大地控制网按照精度和用途分为一、二、三、四等大地控制网。在保证精度、密度等技术要求时可跨级布设。天文大地控制网成果被正式废止前，在保证精度的前提下，可根据需要继续使用。陆地困难地区和远离大陆岛（礁）的大地控制网布测，经省级以上测绘行政主管部门批准，其技术指标可根据实际情况适当放宽。p主要技术指标大地大地测量测量一等二等三等四等地心坐标各分量年平均中误差应不大于0.5m

17、m坐标年变化率中水平/垂直方向分别不大于（mm）2/3相邻点间基线水平分量中误差应不大于5mm10mm20mm相邻点间基线垂直分量中误差应不大于10mm20mm40mm各控制点的相对精度应不低于1108110711061105点间平均距离应不超过50km20km5km 21 19:57:37 大大地地控控制制网网2000国家大地控制网的建立2000国家大地控制网的组成全国天文大地网：有近5万个大地点。2000国家重力基本网：在1957国家重力基本网、1985国家重力基本网基础上建立了2000国家重力基本网。2000国家大地坐标系的确定过程中进行了以下平差三网平差，即2000GPS大地控制网平差

18、。二网平差，即2000GPS大地控制网与天文大地网的平差。2000国家重力基本网平差。大地大地测量测量2000国家GPS大地网国家高精度GPS-A、B级网（国家测绘地理信息局）全国GPS一、二级网（总参测绘局）全国GPS地壳运动监测网（中国地壳运动观测网）全国天文大地网2000国家重力基本网2000国家大地控制网 22 19:57:37 传传统统大大地地控控制制网网传统大地测量技术建立平面控制网的主要方法三角测量法（大地四边形、中心多边形、三角锁、三角网）导线测量法三边测量法边角同测法国家三角网布设原则1.分级布设，逐级控制2.具有足够的精度3.具有足够的密度4.统一的技术规格和要求大地大地测

19、量测量 23 19:57:37 传传统统大大地地控控制制网网三角测量按三角形闭合差计算的测角中误差限差规定各等级三角测量水平角观测使用的仪器、观测方法和测回数规定等级仪器类型全组合测角法方向权nm方向观测法测回数一DJ07DJ136（35）42（40）二DJ07DJ124（25）30（28，32）1215三DJ07DJ1DJ26912四DJ07DJ1DJ2469n方向数；m测回数等级测角中误差一等0.7二等1.0三等1.8四等2.5大地大地测量测量 24 19:57:38 传传统统大大地地控控制制网网方向观测法限差规定序号项 目二等三等四等DJ07DJ1DJ07DJ1DJ2DJ07DJ1DJ2

20、1光学测微器两次重合读数差111131132半测回归零差565685683一测回内2C互差99991399134化归同一起始方向后，同一方向值各测回互差565695695三角形最大闭合差3.57.09.0大地大地测量测量 25 19:57:38 传传统统大大地地控控制制网网超限观测值的重测1.超出规定限差的完整测回都要重测。2.测角法的重测数按应重测的基本测回数计算。重测数超过基本测回数的1/3时，应全点重新观测。3.方向观测法的重测数按应重测的方向测回数计算。一份成果的方向测回总数为（n1）m，n是方向数、m是测回数。当重测方向数超过方向测回总数的1/3时，本点应重新观测。4.测回互差超限，

21、除明显的孤值外，一般都应对称重测该组观测值中的最大值和最小值。5.方向观测法一测回中，重测方向数超过1/3、及观测三个方向有一个方向要重测，则应重测整测回。此时只按超限方向测回计算重测数。因零方向超限而全测回重测，算作（n1）重测方向测回。6.方向观测重测只须联测零方向。7.观测的基本测回和重测测回结果均应载入记簿。每一测回（即每一度盘位置）只采用一个符合限差的结果。8.全组合测角法，直、间接角之间超限时可重测单角。大地大地测量测量 26 19:57:38 传传统统大大地地控控制制网网一、二等导线距离测量技术要求每边观测总测回数16最少观测时段往返测或两个不同时间段观测每时间段观测的最多测回数

22、10同时间段经气象改正后的测回互差限值/mm20一测回读数次数4一测回的读数互差限值/mm20不同时间段经气象改正和归心修正后的测回互差限值/mm53S（S以千米为单位）大地大地测量测量 27 19:57:38 卫卫星星定定位位控控制制网网术语和定义同步观测：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。异步观测环：由非同步观测获得的基线向量构成的闭合环。静态相对定位：用两台接收机分别安置在基线的两端点，其位置静止不动，同步观测相同的4颗以上GPS卫星，确定基线两端点的相对位置。重复基线：两个或多个时段对同一条基线的观测结

23、果。差分动态定位（动态相对定位）：用两台GPS接收机，将一台接收机安设在基准站上固定不动，另一台接收机安置在运动的载体上，两台接收机同步观测相同的卫星，通过在观测值之间求差，以消除具有相关性的误差，提高定位精度。大地大地测量测量 28 19:57:38 卫卫星星定定位位控控制制网网布设GPS网时同步图形的推进方式l点连式：相邻的同步图形间只通过一个公共点相连。这样，当有N台仪器共同作业时，每观测一个时段，就可以测得N-1个新点，当这些仪器观测观测了s个时段后，就可以测得1s（N1）个点。l边连式：相邻的同步图形间有一条边（即两个公共点）相连。这样，当有N台仪器共同同作业时，每观测一个时段，就可

24、以测得N2个新点，当这些仪器观测观测了s个时段后，就可以测得2s（N2）个点。l网连式：相邻的同步图形间有3个（含3个）以上的公共点相连。这样，当有N台仪器共同作业时，每观测一个时段，就可以测得Nk个新点，当这些仪器观测了s个时段后，就可以测得ks（Nk）个点。l混连式：在实际的GPS作业中，一般并非某一种观测作业模式，而是根据具体情况，灵活采用几种方式作业，形成混连式。大地大地测量测量 1 2 3 4 作业效率图形强度 29 19:57:38 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS网的特征值采用符号：n GPS网点数；N 接收机台数；m要求的平均重复设站数；s 时段数；t相邻同步图形共点数。全网

25、总的站点数nmN台接收机同步观测基线数N（N1）/2全网理论最少观测时段数sminINT（nmN）全网基线总数sN（N1）/2一时段独立基线数N1全网独立基线数s（N1）必要基线数n1多余独立基线数s（N1）（n1）最少同步图形数1INT（nN）/（Nt）大地大地测量测量此内容入选2014年试题 30 19:57:38 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS测量按照精度和用途分为A、B、C、D、E级。A级GPS网由卫星定位连续运行基站构成，用于建立国家一等大地控制网，进行全球性的地球动力学研究、地壳变形测量和精密定轨测量。B级GPS测量主要用于建立国家二等大地控制网，建立地方或城市坐标基准框架、区

26、域性的地球动力学研究、地壳变形测量、局部形变监测和各种精密工程测量等。C级GPS测量用于建立三等大地控制网，以及区域、城市及工程测量的基本控制网等。D级GPS测量用于建立四等大地控制网。E级GPS测量用于小城市、城镇以及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等控制测量。大地大地测量测量 31 19:57:38 卫卫星星定定位位控控制制网网A级GPS网由卫星定位连续运行基准站构成，其精度不低于下表的要求。B、C、D和E级的精度不低于下表的要求。级别坐标年变化率中误差相对精度地心坐标各分量年平均中误差（mm）水平分量（mm/a）垂直分量（mm/a）A23110-80.5级别相邻点基线分量

27、中误差相邻点间平均距离（km）相对精度水平分量（mm）垂直分量（mm）B510501107C1020201106D204051105E20403大地大地测量测量 32 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS定位方法分类分类依据定位方法说明按定位模式绝对定位单台接收机，确定接收机天线的绝对坐标。相对定位两台以上接收机，确定接收机天线间的相互位置，属差分定位。按接收机运动状态动态定位接收机天线在整个观测过程中的位置是变化的。静态定位接收机天线在整个观测过程中的位置是保持不变的。按定位结果的时间实时定位实时地解算出接收机天线所在的位置。非实时定位亦可称事后定位，后处理定位，它是通过对接

28、收机接收到的数据进行后处理以进行定位得方法。大地大地测量测量 33 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS网布设的基本原则1.一般逐级布设，在保证精度、密度等技术要求时可跨级布设。2.各级GPS网最简异步观测环或附合路线的边数应不大于下表规定。3.点位应均匀分布，相邻点间距离最大不宜超过该网平均点间距的2倍。4.新布设的GPS网应与附近已有的国家高等级GPS点进行联测，联测点数不应少于3点。5.为求定GPS点在某一坐标系中的坐标，应与该坐标系中的原有控制点联测，联测的总点数不少于3点。在需要用常规测量方法加密的地区，D、E级网点应有12方向通视。级别BCDE闭合环或附合路线的边数

29、/条66810大地大地测量测量 34 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网高程联测加密测量l局部补充、加密低等级GPS网点时，采用高等级GPS网点点数应不少于个。级别高程联测范围高程联测精度要求A、B级网逐点联测不低于二等水准C级网根据区域似大地水准面精化要求联测不低于三等水准D、E级网可依具体情况联测按四等水准测量或与其精度相当的方法大地大地测量测量 35 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网【延伸】涉及“点数”的相关规定uGPS布网基本原则新布设的GPS网应与附近已有的国家高等级GPS点进行联测，联测点数不应少于3点。为求定GPS点在某一参考坐标系中坐标，应与该参考坐标

30、系中的原有控制点联测，联测的总点数不应少于3点。在局部补充、加密低等级的GPS网点时，采用的高等级GPS网点点数应不少于个。u分区观测当实行分区观测时，相邻分区间至少应有4个公共点。u连续运行基准站网联测确定CORS网的地心坐标时，应至少联测3个IGS全球站或国家连续运行基准站点。确定CORS网的参心坐标时，应至少联测4个已有的高等级控制点。大地大地测量测量 36 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS控制网测前工作l项目规划测区位置及其范围用途和精度等级点位分布及点的数量提交成果的内容时限要求投资经费l技术设计l测绘资料的搜集与整理l仪器的检验l踏勘、选点埋石GPS控制网实施1

31、.实地了解测区情况2.卫星状况预报3.确定作业方案4.外业观测5.数据传输与转储6.基线处理与质量评估7.重复3、4、5、6四步，直至完成所有GPS观测工作GPS控制网测后工作l结果分析（网平差处理与质量评估）l技术总结l成果验收大地大地测量测量 37 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS控制网技术设计lGPS测量的技术设计是进行GPS定位测量的最基本性的工作，它是依据国家有关规范（规程）及GPS网的用途、用户的要求等对测量工作的网形、精度及基准等的具体设计。l技术设计时必须考虑下列因素：网的定义：大小形状、点的数量、通视的要求现有的（已知）点的间隔对水平和垂直测量精度要求和标

32、准l技术设计的内容项目来源测区概况工程概况技术依据现有测绘成果大地大地测量测量施测方案作业要求观测质量控制数据处理方案提交成果要求 38 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网GNSS项目成本的估算l项目设计费l踏勘、选点、埋石费l差旅费l成果资料收集费l外业作业每日的支出，包括人员工资、食宿、交通、仪器设备等费用l内业费（含成果计算、报告等）GNSS测量设备列表lGNSS接收机、天线及相关的电缆l数据存储器、PC电脑l外部电池、充电器l基座、三角架l卷尺l气象观测的干湿温度计、气压计l其它辅助设备大地大地测量测量 39 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网BCDE各级GPS

33、点点位基本要求应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角不宜超过15。远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200m；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不得小于50m。附近不应有强烈反射卫星信号的物体（如大型建筑物等）。交通方便、并有利于其他测量手段扩展和联测。地面基础稳定，易于标石的长期保存。充分利用符合要求的已有控制点。选站时应尽可能使测站附近的局部环境（地形、地貌、植被等）与周围的大环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。归纳为三方面：有利于GPS信号的接收；便于GPS观测；便于点位的保存。A级GPS点点位还应符合CH/T 2008的

34、有关规定（10以上地平高度角；距易产生多路径效应的地物不小于200m等）。大地大地测量测量此内容入选2012、2013、2016年试题 40 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS选点后上交资料lGPS网点点之记、环视图；lGPS网选点图（测区较小，选点、埋石与观测一起完成时，可以展点图代替）；l选点工作总结。埋石要求（标石类型）lGPS点标石类型分为天线墩、基本标石和普通标石。lB级GPS点应埋设天线墩，C、D、E级GPS点在满足标石稳定、易于长期保持的前提下，可根据具体情况选用。埋石后上交资料lGPS点之记；测量标志委托保管书；标石建造拍摄的照片；埋石工作总结。等级标石类型A

35、级点观测墩（基岩观测墩、土层观测墩、屋顶观测墩）B级点基岩天线墩、岩石天线墩、土层天线墩C、D、E级点基岩标石、岩层普通标石、普通基本标石、冻土基本标石、固定沙丘基本标石、普通标石、建筑物上标石大地大地测量测量此内容入选2015年试题 41 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网A级GPS接收机选用具有同时跟踪不少于12颗全球导航定位卫星的能力。至少具有1s采样数据的能力。观测数据至少应包括：双频测距码、双频载波相位值、卫星广播星历。具有在2055、湿度95%的环境下正常工作的能力。具备外接频标输入口。可配5MHz或10MHz的外接频标。具备个以上的数据通讯接口，接口可包括RS232、

36、USB、LAN等。具有输出原始观测数据、导航定位数据、差分修正数据、1PPS脉冲的能力。在30s采样率的条件下，接收机内存可连续保存7天的数据。GPS接收机检定全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程CH8016-95大地大地测量测量 42 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS接收机检定项目（A-新购置的和修理后的GPS接收机；B-使用中的GPS接收机）检定项目（“”代表必检项目；“”代表可检可不检项目）检定类别AB1接收机系统检视2接收机通电检验3内部噪声水平测试4接收机天线相位中心稳定性测试5接收机野外作业性能及不同测程精度指标的测试6接收机频标稳定性检验和数据质量的评价

37、7接收机高低温性能测试8GPS接收机附件检验9数据后处理软件验收和测试10接收机综合性能的评价大地大地测量测量 43 19:57:39 卫卫星星定定位位控控制制网网各级GPS网外业观测技术要求项目级别BCDE卫星截止高度角/（）10151515同时观测有效卫星数4444有效观测卫星总数20644观测时段数321.61.6时段长度23h4h60min40min采样间隔/s301030515515单频/双频双频/全波长双频或单频观测量至少有L1L2载波相位L1载波相位同步观测接收机数432大地大地测量测量 44 19:57:40 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS外业观测作业准备lGPS接收机在正

38、式观测前应进行预热和静置，具体要求按所采用接收机的操作手册进行。l天线安置要求：用三脚架安置天线时，对中误差不应大于1mm；B级GPS测量，天线定向标志线应指向正北，顾及当地磁偏角修正后，定向误差应不大于5，对于定向标志不明显的接收机天线，可预先设置标记，每次按此标记安置仪器；天线集成体上的圆水准气泡必须居中，没有圆水准器的天线，可调整天线基座脚螺旋，使在天线互为120方向上量取的天线高互差小于3mm。大地大地测量测量 45 19:57:40 卫卫星星定定位位控控制制网网天线高测定方法及要求1.天线墩上天线高测定用天线高量测杆或小钢尺从厂家规定的天线高量测基准面彼此相隔120的三个位置分别量取

39、至天线墩中心的垂直距离，互差应小于2mm，取平均值。2.三脚架上天线高测定备有专用测高标尺的接收机，将标尺插入天线的专用孔量测；其他接收机可采用倾斜测量方法，从脚架三个空挡测量天线高量测基准面至中心标志面的距离，互差应小于3mm，取平均值为L，天线底盘半径为R，求出天线高3.觇标仪器台上天线高测定量取天线高量测基准面至仪器台上表面的高差h，仪器台厚度h，再用钢卷尺不同部位量取仪器台下表面至中心标志面的高差3次，互差不大于5mm，取平均值h；求出天线高hhhh。大地大地测量测量 46 19:57:40 卫卫星星定定位位控控制制网网观测手簿记录内容及要求1.点号、点名；图幅（150000）编号；观

40、测员、记录员；2.时段号、观测日期；接收机型号、编号、天线类型及编号；3.存储介质及编号、备份存储介质及编号；原始数据文件名、Rinex格式数据文件名；4.近似纬度经度（至1），近似高程（至100m）；5.采样间隔、开始和结束记录时间；站时段号、日时段号；6.天线高及其测定方法及略图（量至0.001m）；7.点位略图；测站作业记录；记事。大地大地测量测量 47 19:57:40 卫卫星星定定位位控控制制网网在一个时段的观测过程中不允许1.关机后重新启动接收机；2.进行仪器自检；3.改变截止高度角或采样间隔；4.改变天线位置；5.按键关闭文件或删除文件。外业数据检查与技术总结l数据质量检测1.观

41、测卫星总数。2.数据可利用率（80%）。3.L1、L2频率的多路径效应影响MP1、MP2应小于0.5m。4.GNSS接收机钟的日频稳定性不低于10-8等。l技术总结大地大地测量测量 48 19:57:40 卫卫星星定定位位控控制制网网卫星大地控制网外业观测数据检核1同一时段观测值数据剔除率（删除的观测值个数/获取的观测值总数）不应大于10%。2B级GPS网基线外业预处理和C、D、E级GPS网基线处理，复测基线的长度较差应满足：l 为基线测量中误差，单位mm；采用接收机的标称精度。D为实际平均边长。3同步观测环检核：三边同步环中只有两个同步边成果可以视为独立的成果，第三边成果应为其余两边的代数和

42、。由于模型误差和处理软件的内在缺陷，第三边处理结果与前两边的代数和常不为零，其差值应符合公式：大地大地测量测量此内容入选2011、2012年试题 49 19:57:40 卫卫星星定定位位控控制制网网4B、C、D、E级网外业基线处理结果，其独立闭合差或附合路线坐标闭合差和各坐标分量闭合差应满足：基线测量中误差（mm）闭合环边数独立闭合环或附合路线坐标闭合差（mm）X坐标分量闭合差（mm）Y坐标分量闭合差（mm）Z坐标分量闭合差（mm）大地大地测量测量此内容入选2014年试题 50 19:57:40 卫卫星星定定位位控控制制网网补测和重测未按施测方案进行观测，外业缺测、漏测，或观测值不满足基本技术

43、要求时，应及时补测；复测基线的边长较差超限，同步环闭合差超限，独立环闭合差或附合路线的闭合差超限时，可剔除该基线而不必进行重测，但剔除该基线向量后，新组成的独立环所含的基线数不得超过GB/T 18314-2009对最简独立环和符合路线边数的相关规定，否则应重测与该基线有关的同步图形；对于需补测或重测的时段或基线向量，要具体分析原因，在满足基本技术规定的前提下，应尽量安排在一起进行同步观测。补测或重测的原因及处理方式等应写入数据处理报告。大地大地测量测量 51 19:57:40 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS测量误差来源l与卫星有关的误差p卫星星历（轨道）误差p卫星钟差p地球自转影响p相对论

44、效应l与传播途径有关的误差p电离层延迟误差p对流层延迟误差p多路径效应l与接收设备有关的误差p接收机钟差p接收机天线相位中心偏差l其它因素大地大地测量测量 52 19:57:40 卫卫星星定定位位控控制制网网数据处理基本要求lA、B级基线数据处理应采用高精度数据处理专用的软件。C、D、E级可采用随接收机配备的商用软件。l数据处理软件应经有关部门的试验鉴定并经业务部门批准方能使用。lA级网应以适当数量和分布均匀的IGS站的坐标和原始观测数据为起算数据；B级网以适当数量和分布均匀的A级网点或IGS站的坐标和原始观测数据为起算数据；C、D、E级网以适当数量和分布均匀的A、B网点的坐标和原始观测数据为

45、起算数据。l各种起算数据应进行数据完整性、正确性和可靠性检核。基线向量解算基本要求A、B级采用精密星历。C级及以下可采用广播星历。B、C、D、E级，应加入对流层延迟改正，模型中气象元素可采用标准气象元素。按同步观测时段为单位进行基线解算。B、C级网可采用双差解、单差解；D、E级网允许采用不同的数据处理模型。但长度小于15km基线应采用双差固定解。大地大地测量测量 53 19:57:41 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS网的数据处理流程1.数据准备（输入相关点号、仪器高，格式转换等）2.将数据导入数据处理软件3.导入起始（已知）数据4.基线解算（基线精度、同步环/独立环/重复基线的闭合差、较差

46、计算与处理等）5.无约束平差（WGS84坐标系下三维平差）6.约束平差7.输出数据处理结果大地大地测量测量此内容入选2011年试题 54 19:57:41 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS网的数据处理流程图结 束开 始数据采集工具：GPS接收机结果：记录在接收机中的原始观测数据数据传输工具：数据传输软件结果：记录在计算机中的原始观测数据格式转换工具：格式转换软件（功能模块）结果：标准格式的数据基线解算工具：基线解算软件（功能模块）结果：GPS基线向量解网平差工具：GPS网平差软件结果：点坐标、基线转换参数及相关统计信息是否完成所有观测和基线解算否是将观测数据从接收机内部存储器或可移动存储介质

47、上下载到计算机中。将接收机所专有的二进制数据转换为可读取的数据格式（通常为RINEX格式）。根据同步观测数据确定接收机之间的基线向量及其方差-协方差阵。大地大地测量测量 55 19:57:41 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS网平差流程1.提取基线向量，构建GPS基线向量网l提取基线向量时遵循原则：选取相互独立的基线，否则影响平差结果真实性；所选取的基线应构成闭合的几何图形；选取质量好的基线向量，基线质量可依据RMS、RDOP、RATIO、同步环闭和差、异步环闭和差和重复基线较差来判定；选取能构成边数较少的异步环的基线向量；选取边长较短的基线向量。2.三维无约束平差l目的：根据无约束平差的结

48、果，判别在所构成的GPS网中是否有粗差基线。调整各基线向量观测值的权，使它们相互匹配。3.约束平差/联合平差l约束平差或联合平差可根据需要在三维空间进行或二维空间中进行。步骤：指定进行平差的基准和坐标系统。指定起算数据。检验约束条件的质量。进行平差解算。4.质量分析与控制lGPS网质量评定指标：基线向量的残差。相邻点的中误差和相对中误差。大地大地测量测量 56 19:57:41 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS网平差流程图大地大地测量测量 57 19:57:41 卫卫星星定定位位控控制制网网GPS网基线解算流程l原始观测数据的读入指定数据（本机格式，RINEX格式）l外业输入数据的检查与修改

49、测站信息（天线高、点名、测站坐标等）l基线解算参数设置星历类型（广播星历 本机或RINEX格式，或精密星历-SP3或EF18格式）截止高度角l基线解算l基线质量的检验l结束处理大地大地测量测量 58 19:57:42 卫卫星星定定位位控控制制网网无约束平差l在平差时不引入会造成GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据。常见的GPS网的无约束平差，一般是在平差时没有起算数据或没有多余的起算数据。l作用：评定GPS网的内部符合精度，发现和剔除GPS观测值中可能存在的粗差，得到GPS网中各个点在WGS84系下经过了平差处理的三维空间直角坐标，为将来可能进行的高程拟合，提供经过了平差处理的大地

50、高数据。约束平差l平差时所采用的观测值完全是GPS观测值（即GPS基线向量），而且在平差时引入了使得GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据。联合平差lGPS网的三维联合平差一般是在某一个地方坐标系下进行的，平差所采用的观测量除了GPS基线向量外，有可能还引入了常规的地面观测值，包括边长观测值、角度观测值、方向观测值等；平差所采用的起算数据一般为地面点的三维大地坐标，有时还加入了已知边长和已知方位等作为起算数据。l二维联合平差与三维联合平差很相似，不同的是二维联合平差一般在一个平面坐标系下进行。大地大地测量测量 59 19:57:42 卫卫星星定定位位控控制制网网发现质量问题的处理如发