GPS测量规范2009

目次1范围……………………………………………1范围.............................................................................................................................................3……………………………………12规范性引用文件……………………………………………………………………13术语和定义…………………………………………………………………………14基本规定……………………………………………………………………………25级别划分和测量精度………………………………………………………………25．1级别划分…………………………………………………………………………25．2测量精度…………………………………………………………………………25．3用途………………………………………………………………………………36布设的原则…………………………………………………………………………36．1基本原则…………………………………………………………………………36．2GPS点命名………………………………………………………………………46．3技术设计…………………………………………………………………………47选点…………………………………………………………………………………47．1选点准备…………………………………………………………………………47．2点位基本要求……………………………………………………………………47．3辅助点与方位点………………………………………………………………．．47．4选点作业…………………………………………………………………………57．5选点后应上交的资料……………………………………………………………58埋石…………………………………………………………………………………58．1标石………………………………………………………………………………58．2埋石作业…………………………………………………………………………58．3标石外部整饰……………………………………………………………………68．4关键工序的控制…………………………………………………………………68．5埋石后上交的资料………………………………………………………………69仪器…………………………………………………………………………………69．1接收机选用………………………………………………………………………69．2仪器检验…………………………………………………………………………69．3仪器维护…………………………………………………………………………710观测……………………………………………………………………………….710．1基本技术规定…………………………………………………………………710．2观测区的划分…………………………………………………………………710．3观测计划………………………………………………………………………810．4观测前的准备…………………………………………………………………810．5观测作业的要求……………………………………………………………….811外业成果记录…………………………………………………………………….911．1A级GPS网外业成果记录………………………………………………………911．2B、C、D、E级GPS网外业成果记录………………………………………………912数据处理…………………………………………………………………………912．1基本要求………………………………………………………………………912．2外业数据质量检核……………………………………………………………912．3基线向量解算…………………………………………………………………1012．4A、B级GPS网基线处理结果质量检核………………………………………1112．5重测和补测……………………………………………………………………1112．6GPS网平差……………………………………………………………………1212．7数据处理成果整理和技术总结编写…………………………………………l313成果验收与上交资料……………………………………………………………l313．1成果验收………………………………………………………………………1313．2上交资料………………………………………………………………………13附录A(资料性附录)大地坐标系有关说明………………………………………l4附录B(规范性附录)选点与埋石资料及其说明………………………………l5附录C(规范性附录)气象仪表的主要技术要求…………………………………l9附录D(规范性附录)测量手簿记录及有关要求…………………………………20附录E(资料性附录)归心元素测定与计算………………………………………23附录F(规范性附录)同步观测环检核……………………………………………1范围本标准规定了利用全球定位系统(GPS)静态测量技术，建立GPS控制网的布设原则、测量方法、精度指标和技术要求。本标准适用于国家和局部GPS控制网的设计、布测和数据处理。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB／Tl2897国家一、二等水准测量规范GB／Tl2898国家三、四等水准测量规范GB／Tl7942国家三角测量规范CHl002测绘产品检查验收规定CHl003测绘产品质量评定标准CH／Tl004测绘技术设计规定CH／T2008全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范CH／T8016全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3．1观测时段0bservationsession测站上开始接收卫星信号到停止接收，连续观测的时间间隔，简称时段。3．2同步观测simultaneousobservation两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。3．3同步观测环simultaneousobservationloop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。3．4．异步观测环independentobservationloop由非同步观测获得的基线向量构成的闭合环。3．5数据剔除率percentageofdatarejection同一时段中，删除的观测值个数与获取的观测值总数的比值。3．6GPS静态定位staticGPSpositioning通过在多个测站上进行同步观测，确定测站之间相对位置的GPS定位测量。3．7卫星定位连续运行基准站continuouslyoperatingreferencestation：CORS由卫星定位系统接收机(含天线)、计算机、气象设备、通讯设备及电源设备、观测墩等构成的观测系统。它长期连续跟踪观测卫星信号，通过数据通信网络定时、实时或按数据中心的要求将观测数据传输到数据中心。它可独立或组网提供实时、快速或事后的数据服务。3．8单基线解singlebaselinesolution在多台GPS接收机同步观测中，每次选取两台接收机的GPS观测数据解算相应的基线向量。3．9多基线解multi-baselinesolution从m(m≥3)台GPS接收机同步观测值中，由m一1条独立基线构成观测方程，统一解算出m一1条基线向量。3．10国际导航卫星系统服务internationalGNSSservice；IGS提供全球导航卫星系统，包括GPS、GLONASS、GALILE0等卫星星历，卫星钟差以及相应卫星系统的地面基准站坐标等方面信息的国际组织。4基本规定4．1GPS测量采用2000国家大地坐标系统，其定义和参考椭球参数见附录A。GPS测量采用GPS时间系统。手簿记录宜采用世界协调时(UTC)。4．2用于各级GPS网测量的仪器应经法定计量检定合格，并在其检验有效期内使用。4．3各级GPS网测量采用中误差作为精度的技术指标，以2倍中误差作为极限误差。4．4当需要提供1980西安坐标系、l954年北京坐标系或其他坐标系成果时，应按坐标转换方法求得这些坐标系中的坐标。l980西安坐标系及l954年北京坐标系的参考椭球基本参数见附录A。5级别划分和测量精度5．1级别划分GPS测量按照精度和用途分为A、B、C、D、E级。5．2测量精度5．2．1A级GPS网由卫星定位连续运行基准站构成，其精度应不低于表l的要求。表1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)A231×10-80.55．2．2B、C、D和E级的精度应不低于表2的要求。表2级别相邻点基线分量中误差相邻点间平均距离／km水平分量／mm垂直分量／mmB51050C102020D20405E204035．2．3用于建立国家二等大地控制网和三、四等大地控制网的GPS测量，在满足5．2．2规定的B、C和D级精度要求的基础上，其相对精度应分别不低于1×10-7、l×l0-6和l×l0-5。5．2．4各级GPS网点相邻点的GPS测量大地高差的精度，应不低于表2规定的各级相邻点基线垂直分量的要求。5．3用途5．3．1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、地壳形变测量和精密定轨等的GPS测量，应满足A级GPS测量的精度要求。5．3．2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、区域性的地球动力学研究、地壳形变测量、局部形变监测和各种精密工程测量等的GPS测量，应满足B级GPS测量的精度要求。5．3．3用于建立三等大地控制网，以及建立区域、城市及工程测量的基本控制网等的GPS测量，应满足C级GPS测量的精度要求。5．3．4用于建立四等大地控制网的GPS测量应满足D级GPS测量的精度要求。5．3．5用于中小城市、城镇以及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等的控制测量等的GPS测量，应满足D、E级GPS测量的精度要求。6布设的原则6．1基本原则6．1．1各级GPS网一般逐级布设，在保证精度、密度等技术要求时可跨级布设。6．1．2各级GPS网的布设应根据其布设目的、精度要求、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有的资料、测区地形和交通状况以及作业效率等因素综合考虑，按照优化设计原则进行。6．1．3各级GPS网最简异步观测环或附合路线的边数应不大于表3的规定。表3级别BCDE闭合环或附合路线的边数／条668106．1．4各级GPS网点位应均匀分布，相邻点间距离最大不宜超过该网平均点间距的2倍。6．1．5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。6．1．6为求定GPS点在某一参考坐标系中坐标，应与该参考坐标系中的原有控制点联测，联测的总点数不应少于3点。在需用常规测量方法加密控制网的地区，D、E级网点应有1～2方向通视。6．1．7A、B级网应逐点联测高程，C级网应根据区域似大地水准面精化要求联测高程，D、E级网可依具体情况联测高程。6．1．8A、B级网点的高程联测精度应不低于二等水准测量精度，C级网点的高程联测精度应不低于三等水准测量精度，D、E级网点按四等水准测量或与其精度相当的方法进行高程联测。各级网高程联测的测量方法和技术要求应按GB／Tl2897或GB／Tl2898规定执行。6．1．9B、C、D、E级网布设时，测区内高于施测级别的GPS网点均应作为本级别GPS网的控制点(或框架点)，并在观测时纳入相应级别的GPS网中一并施测。6．1．10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4个。6．1．11各级GPS网按观测方法可采用基于A级点、区域卫星连续运行基准站网、临时连续运行基准站网等的点观