gps靜態(tài)測量概念

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1、《GPS定位原理及應(yīng)用》授課教案第八章GPS測量的設(shè)計與實施8.1GPS測量的技術(shù)設(shè)計教學內(nèi)容：本節(jié)主要介紹GPS測量技術(shù)設(shè)計的一般要求和設(shè)計指標。教學重點：1.介紹GPS測量技術(shù)設(shè)計的依據(jù)；2.介紹GPS測量的標準；3.介紹GPS測量的圖形設(shè)計。教學難點：GPS的圖形設(shè)計。教學方法：課堂教學為主，充分利用多媒體教學方法。教學要求：學會局部性的GPS控制網(wǎng)的圖形設(shè)計，掌握GPS測量技術(shù)設(shè)計書的編寫。8.1.1GPS網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的依據(jù)1.GPS測量規(guī)范（規(guī)程）（1）《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（2）《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》（3）各行業(yè)部門的其他GP

2、S測量規(guī)程或細則2．測量任務(wù)書8.1.2GPS網(wǎng)的精度,密度設(shè)計1．GPS測量精度標準及分類（1）GPS測量精度分類對于各類GPS網(wǎng)的精度設(shè)計主要取決于網(wǎng)的用途。用于地殼形變及國家基本大地測量的GPS控制網(wǎng)可按表8-1分級。表8-1GPS測量精度分級（一）級別主要用途固定誤差a（mm）比例誤差b（mm）A地殼形變測量或國家高精度GPS網(wǎng)建立≤5≤0.1B國家基本控制測量≤8≤1用于城市或工程的GPS控制網(wǎng)可按表8-2分級。表8-2GPS測量精度分級（二）等級平均距離（km）a（mm）b（mm）最弱邊相對中誤差二9≤10≤21/12萬三5≤10≤51/8萬四2

3、≤10≤101/4.5萬一級1≤10≤101/2萬二級1≤15≤201/1萬（2）GPS測量的精度標準GPS測量的精度標準通常用網(wǎng)中相鄰點之間的距離中誤差表示，其形式為：（8-1）式中：σ——距離中誤差（毫米）；ɑ——固定誤差（mm）；b——比例誤差系數(shù)（ppm）；d——相鄰點之間的距離（km）。實際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)測區(qū)大小、GPS網(wǎng)的用途，來設(shè)計網(wǎng)的等級和精度標準。2．GPS點的密度標準制定GPS網(wǎng)的密度標準，主要考慮任務(wù)要求和服務(wù)對象。密度可參照表8-3的規(guī)定執(zhí)行。表8-3GPS網(wǎng)中相鄰點間距離(單位：km)級別項目ABCDE相鄰點最小距10015521相

4、鄰點最大距2000250401510相鄰點平均距3007015～1010～55～28.1.3GPS網(wǎng)的基準設(shè)計1．基準設(shè)計的定義：在GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計中，必須明確GPS網(wǎng)的成果所采用的坐標系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù)的工作，稱為GPS網(wǎng)的基準設(shè)計。GPS網(wǎng)的基準包括位置基準、方位基準和尺度基準。2．基準設(shè)計應(yīng)考慮的幾個問題：（1）應(yīng)在地面坐標系中選定起算數(shù)據(jù)和聯(lián)測原有地方控制點若干個，用以轉(zhuǎn)換坐標。（2）對GPS網(wǎng)內(nèi)重合的高等級國家點或原城市等級控制點，除未知點連結(jié)圖形觀測外，對它們也要適當?shù)貥?gòu)成長邊圖形。（3）聯(lián)測的高程點需均勻分布于網(wǎng)中，對丘陵或山區(qū)聯(lián)測高程點應(yīng)按高程

5、擬合曲面的要求進行布設(shè)。（4）新建GPS網(wǎng)的坐標應(yīng)盡可能與測區(qū)過去采用的坐標一致。8．1.4GPS網(wǎng)構(gòu)成的幾個基本概念及網(wǎng)特征條件1．GPS網(wǎng)圖形構(gòu)成的幾個基本概念觀測時斷：測站上開始接收衛(wèi)星信號到觀測停止，連續(xù)工作的時間段，簡稱時段。同步觀測：兩臺或兩臺以上接收機同時對同一組衛(wèi)星進行的觀測。同步觀測環(huán)：三臺或三臺以上接收機同步觀測獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱同步環(huán)。獨立觀測環(huán)：由獨立觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱獨立環(huán)。異步觀測環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測基線向量，則該多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)，簡稱異步環(huán)。獨立基線：對

6、于N臺GPS接收機的同步觀測環(huán)，有J條同步觀測基線，其中獨立基線數(shù)為N-1。非獨立基線：除獨立基線外的其它基線叫非獨立基線，總基線數(shù)與獨立基線之差即為非獨立基線數(shù)。2．GPS網(wǎng)特征條件的計算觀測時斷數(shù)：（8-2）式中：n為網(wǎng)點數(shù)，m為每點設(shè)站數(shù)，N為接收機數(shù)。總基線數(shù)：（8-3）必要基線數(shù)：（8-4）獨立基線數(shù)：（8-5）多余基線數(shù)：（8-6）3．GPS網(wǎng)同步圖形構(gòu)成及獨立邊的選擇根據(jù)（8-3）式，對于由N臺GPS接收機構(gòu)成的同步圖形中一個時斷包含的GPS基線數(shù)為：（8-7）但其中僅有N-1條是獨立的GPS邊，其余為非獨立邊。當接收機數(shù)N=2～5時所構(gòu)成的同

7、步圖形見圖8-1。對應(yīng)于圖8-1的獨立GPS邊可以有如圖8-2所示的不同選擇。當同步觀測的GPS接收機數(shù)N≥3時，同步閉合環(huán)的最少數(shù)應(yīng)為：（8-8）N與J、T的關(guān)系見下表：表8-4N與J、T的關(guān)系表N23456J1361015T0136108．1.5GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計1．GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計根據(jù)對所布設(shè)的GPS網(wǎng)的精度要求和其它方面的要求，設(shè)計出獨立的GPS邊構(gòu)成的多邊形網(wǎng)，稱為GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計。2．GPS網(wǎng)的圖形（1）點連式：如圖8-3，相鄰同步圖形之間僅有一個公共點的連接。（2）邊連式：如圖8-4，同步圖形之間由一條公共基線連接。（3）網(wǎng)連式：指相鄰同步

8、圖形之間有兩個以上公共點相連接。（4）邊點混合連接式