注册测绘师GPS课件(斑点牛)

6月10日注册测绘师考试GNSS综合讲稿中国注册测绘师论坛斑点牛一，GPS网设计——3二，GPS测量实施——13三，GNSS控制网指标——28四，数据处理——30五，质量评定——36六，成果整理——52七，规范内容——54八，GPS原理——59九，COSS相关——77十，结束——891。观测时段：从开始到结束连续观测的时间段。2。同步观测：两台或两台以上接收机对相同卫星观测。3。同步观测环：三台以上接收机同步观测基线构成~。4。独立观测环：由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称独立环。5。独立基线：N台接收机同步J条基线中的N-1条基线。6。异步观测环：有非同步或独立基线构成的闭合环。7。非独立基线：除独立基线外的其他叫非独立基线，总基线数与独立基线之差为非独立基线数。基线计算：S=n*m/NGPS网特征条件参数GPS网特征条件计算公式总基线数（同步边）B总=S·N·（N-1）/2必要基线数B必=n-1独立基线数B独=S·（N-1）多余基线数B多=B独-B必=S·（N-1）-（n-1）（S测段数，n待定点数，m每点设站数，N接收机台数）联测高程要求：A、B级应逐点联测高程，C级根据区域似大地水准面精化要求联测高程，D、E级可依具体情况联测高程。由N台GPS接收机构成的同步图形中一个时段包含的基线数为：J＝N*(N－1)/2；但其中仅有N－1条是独立边，其余为非独立边。当同步观测的GPS接收机数N＞3时，同步环T的最少个数应为：T＝J－(N－1)＝(N－1)(N－2)／2n个点的GPS网需要T个同步环来完成观测，公式如下：点连式：T=INT[（n-N）/(N-1)]+1边连式：T=INT[（n-N）/(N-2)]+1GPS控制网布设的问题就是怎样将各同步环有机地连成一个整体，构成一定数量的同步观测环和异步观测环，也可采用线路形式，以较好地满足精度、可靠性、经费和后勤等限制条件。GPS网观测时不要求点间通视，网形设计灵活。根据不同的用途和不同的精度要求，GPS网的布设通常有四种方式：星形，点连式、边连式和混合式。点连式—相邻同步图形间仅有一个公共点连接。边连式—同步图形之间由一条公共基线连接。网连式—相邻同步图形间有两个以上公共点。混合连接形式—既有点连接又有边连接(理想)。或星形连接、附合导线连接、三角锁形连接等。特点：几何图形简单，只需两台GPS接收机，是一种快速定位作业方式，但是，由于基线间不构成任何同步闭合图形因此抗粗差的能力差，一般适用于精度较低的工程测量。两台接收机同步观测中，一台接收机A固定不动，另一台接收机B在A周围的一些点上进行相对定位。如右图。相邻同步图形之间只有一个公共点连接。这种布网方式几何强度较弱，抗粗差能力较差，一般可以加测几个时段以增强网的异步图形闭合条件的个数。相邻同步图形由一条公共基线连接。这种布网方式几何强度较高，抗粗差能力较强，有较多的复测边和非同步图形闭合条件，在相同的仪器个数的条件下，观测时段将比点连接方式大大增加。该方式是把点连式和边连式有机地结合在一起，这种方式既可以提高网的几何强度和可靠性指标，有减少了外业工作量，式一种较为理想的布网方法。11条基线，5个异步环12条基线，2条重复边布设在高级已知点之间的GPS点构成附合导线网式的GPS网。已知点可以是高级GPS点，也可以是高级国家点或地方点。GPS网相邻同步图形之间的连接一般采用边、点混合连接方式；网中闭合条件中基线个数不可过多。每个点独立设站观测次数总和除以总点数，即“重复设站点数”一般应在1.6以上（点连接时一般达不到）；14（1）按工作原理分：码相关型接收机平方型接收机混合型接收机（2）按信号通道的类型分：多通道接收机序贯通道接收机多路复用通道接收机（3）根据接收信号的频率分：单频接收机（L1）双频接收机（L1+L2）（4）根据接收机的用途分：导航型测量型授时型接收机全面检验的内容，包括一般性检视、通电检验和实测检验。（1）一般检验：主要检查接收机设备各部件及其附件是否齐全、完好，紧固部分是否松动与脱落，使用手册及资料是否齐全等。（2）通电检验：接收机通电后有关信号灯、按键、显示系统和仪表的工作情况，以及自测试系统的工作情况，当自测正常后，按键作步骤检验仪器的工作情况（3）实测检验：测试检验是GPS接收机检验的主要内容。其检验方法有：用标准基线检验；已知坐标、边长检验；零基线检验；相位中心偏移量检验等。（4）附件检验。1.点位应设在易于安装接收设备。视野开阔的较高点上。2．点位目标要显著，视场周围15°以上不应有障碍物，以减少GPS信号被遮挡或障碍物吸收。3．点位应远离在功率无线电发射源其距离不少于200m；远离高压输电线，其距离不得少于50m。以避免电磁场对GPS信号的干扰。4．点位附近不应有在面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路径效应的影响。5．点位应选在交通方便有利于扩展与联测的地方。6．地面基础稳定，易于点的保存。7．测站附近局部环境应与周围大环境一致，以减少气象元素的代表性误差8．充分利用已有控制点，当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性，以及觇标是否安全可用作一检查，符合要求方可利用。一、选点原则：1B级点必须选在一等水准路线结点或一等与二等水准结点处，应建于基岩上，如水准点3km内无基岩，可以建在土层上；2C级点应建于基岩上，如无基岩可以选在土层上3均匀布设，满足gps观测条件和水准联测条件；4应得到土地管理者同意。二、选点要求：1人员由测绘工程师和地质师组成，充分了解测区信息；2实地勘察，选在能长期保存，满足观测拓展条件的地点，做好标记；3避开环境变化大，地质不稳定地区，远离无线发射源，高压线至少200m；4避开多路径影响，点位周围保持高度角15度以上无遮挡，点位附近有10°障碍物时应绘制环视图，50米内固定与变化反射体应标注在环视图上；5必须绘制水准联测示意图；6提交选点图，点之记信息，实地选点情况说明，对埋石的建议。GPS网点一般应埋设具有中心标志的标石，以精确标志点位，点的标石和标志必须稳定、坚固以利长久保存和利用。在基岩露头地区，也可以直接在基岩上嵌入金属标志。每个点标石埋设结束后，提交以下资料：1.点之记2．GPS网的选取点网图；3．土地占用批准文件与测量标志委托保管书；4．选点与埋石工作技术总结。点的制作：B级使用基岩标石；C级使用基岩标石和土层标石；DE级使用基岩标石、土层标石、楼顶标石。标石类型分为：天线墩、基本标石和普通标石，各种天线墩均应安置强制对中装置，且对中误差不应大于1mm。B级应使用天线墩，CDE级根据需要选择。标石中心中心点直径不大于0.5mm。天线墩，基岩标石，基本标石应现场灌注。BC级标石埋设后至少需要经过一个雨季，冻土区至少需要一个解冻期，基岩和岩层至少需要一个月后方可施测。架设天线严格整平对中，对中误差不大于1mm，B级网天线指正北，定向误差不大于5°；检查部件连接后开机，输入测站编号，天线高，天线高需要每隔120°量取3次取平均；每时段观测前后各量取天线高，取自1mm，两次量高差不大于3mm。每时段前后要各记录测站数据一次，时段长超过2小时时每次UTC整点增加一次观测记录，夜间放宽到4小时；观测期间不应于50m以内使用电台，10m以内使用对讲机；手簿一律使用铅笔，应现场填写，不应涂改，如有记错应整齐划去，注明原因，其中天线高气象读数等不应连环涂改；定时检查接收机信息，并在手簿记录；认真操作，严防触碰遮挡；避免过冷过热和阳光直晒，雷雨时关闭仪器，卸下天线。静态相对定位：适于大地测量、工程测量、变形监测等精密定位，精度高，观测时间长。快速静态定位：适于测图控制网的加密，点位密集，观测时间较短，精度较高。实时动态定位（RTK）：观测时间短，适于测图中碎部点的测定、设计点的测设放样，精度cm级。多基准站RTK技术是今后应用的发展趋势。其余定位方式：准动态、往返式重复设站、动态定位等方式。1．作业方式：采用两台（或两台以上）接收设备，分别安置在一条或数条基线的两个端点，同步观测4颗以上卫星，每时段长45分钟至2个小时或更多。作业布置如图8-10所示。2．适用范围：建立全球性或国家级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。3．注意事项：所有已观测基线应组成一系列封闭图形，以利于外业检核，提高成果可靠度。并且可以通过平差，有助于进一步提高定位精度。1．作业方法在测区中部选择一个基准站，并安置一台接收设备连续跟踪所有可见卫星；另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟。2．应用范围控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量、大批相距百米左右的点位定位。3．注意事项在测量时段内应确保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km；流动站上的接收机在转移时，不必保持对所测卫星连续跟踪，可关闭电源以降低能耗。4．优缺点优点：作业速度快、精度高、能耗低；缺点：二台接收机工作时，构不成闭合图形，可靠性差。1．作业方法在测区选择一个基准点，安置接收机工连续跟踪所有可见卫星；将另一台流动接收机先置于1号站（如图8-12）观测；在保持对所测卫星连续跟踪而不失锁的情况下，将流动接收机分别在2，3，4……各点观测数秒钟。2．应用范围开阔地区的加密控制测量、工程测量及碎部测量及线路测量等。注意事项应确保在观测时断上有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点距离不超过20km；观测过程中流动接收机不能失锁，否则应在失锁的流动点上延长观测时间1～2min。1．作业方法建立一个基准点安置接收机连续跟踪所有可见卫星；流动接收机依次到每点观测1～2min；1h后逆序返测各流动点1～2min。设站布置如图8-13所示。2．应用范围控制测量及控制网加密、取代导线测量及三角测量、工程测量机地籍测量。3．注意事项流动点与基准点距离不超过15km；基准点上空开阔，能正常跟踪3颗及以上卫星。1．作业方法建立一个基准点安置接收机连续跟踪所有可见卫星；流动接收机先在出发点上静态观测数分钟；然后流动接收机从出发点开始连续运动；按指定的时间间隔自动运动载体的实时位置。作业布置如图8-14所示2．应用范围精密测定运动目标的轨迹、测定道路的中心线、剖面测量、航道测量等。3．注意事项需同步观测5颗卫星，其中至少4颗卫星要连续跟踪；流动点与基准点距离不超过20km。1．实时动态（RTK）定位技术简介实时动态（RealTimeKinematic-RTB）测量技术，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS（RTDGPS）测量技术，它是GPS测量技术发展中的一个新突破。实时动态测量的基本思想是：在基线上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地测量，并将其观测数据，通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度。GPS控制网：A级由卫星定位连续运行基准站构成，用于建立国家一等大地网，全球性的地球动力学研究，地壳形变测量，卫星精密定轨测量B级用于建立国家二等大地网，建立地方或城市坐标基准框架，区域性的地球动力学研究、地壳形变测量，精密工程测量。C级用于建立国家三等大地网，以及区域，城市及工程测量控制网。D级用于建立四等大地控制网。E级用于测图，建立施工控制网。大地控制网：一等由卫星定位连续运行基准站构成，实现三维动态地心坐标的现势性和精度。应布设在一等水准点结点处。二等对一二等水准进行稳定性监测，精化似大地水准面，为三四等大地控制网提供起始数据。点位均匀布设，考虑具体应用对水准网监测的要求。复测周期5年，执行时间不超过2年。三等省级控制网，满足基本比例尺测图需求，精化省级似大地水准面。设在三四等水准路线上，根据需要复测。四等为三等的加密，根据需要复测。项目BCD