GPS操作流程及基線解算

1、精選文檔第八章第八章GPS 操作流程和基線解算操作流程和基線解算第一節(jié)第一節(jié)GPS 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成一、設(shè)備一、設(shè)備GPS 系統(tǒng)由空間衛(wèi)星部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收部分三部分組成，如圖 6.1 所示。1、空間衛(wèi)星部分、空間衛(wèi)星部分（1）GPS 衛(wèi)星星座。設(shè)計星座：213，即21顆正式的工作衛(wèi)星加3顆活動的備用衛(wèi)星。6 個軌道面，平均軌道高度 20200km，軌道傾角55，周期 11h58min（顧及地球自轉(zhuǎn)，地球與衛(wèi)星的幾何關(guān)系每天提前 4min 重復(fù)一次） 。 保證在24h，在高度角 15以上，能夠同時觀測到 48顆衛(wèi)星。（2）GPS 衛(wèi)星。GPS 衛(wèi)星的作用是發(fā)送用于導(dǎo)航定位的信號等。主

2、要設(shè)備是原子鐘（2 臺銫鐘、2 臺銣鐘） 、信號生成與放射裝置。類型有試驗衛(wèi)星 B1oCkI 和工作衛(wèi)星 BloCk。（3）GPS 衛(wèi)星由洛克韋爾國際公司空間部研制。衛(wèi)星重 774kg（包括 310kg 燃料） ，接受鋁蜂巢結(jié)構(gòu)，主體呈柱形，直徑為 l。5m。星體兩側(cè)裝有兩塊雙葉對日定向太陽能電池帆板，全長 5.33m，接受日光面積 7.2 。對日定向系統(tǒng)把握兩翼帆板旋轉(zhuǎn)，使板面始終對準太陽，為衛(wèi)星不斷供應(yīng)電力，并給三組 15AH 鎘鎳蓄電池充電，以保證衛(wèi)星在地影區(qū)能正常工作。 在星體底部裝有多波束定向天線， 這是一種由 12 個單元構(gòu)成的成形波束螺旋天線陣，能放射 L，和 L。波段的信號，其

3、波束方向圖能掩蓋約半個地球。在星體兩端面上裝有全向遙測遙控天線， 用于與地面監(jiān)控網(wǎng)通信。 此外， 衛(wèi)星上還裝有姿勢把握系統(tǒng)和軌道把握系統(tǒng)。工作衛(wèi)星的設(shè)計壽命為 7 年。 從試驗衛(wèi)星的工作狀況看， 一般都能超過或遠遠超過設(shè)計壽命。第一代衛(wèi)星現(xiàn)已停止工作。其次代衛(wèi)星用于組成 GPS 工作衛(wèi)星星座，通常稱為 GPS 工作衛(wèi)星。BloCkA 的功能比 BloCk大大增加，表現(xiàn)在軍事功能和數(shù)據(jù)存儲容量。BloCk只能存儲供 45 天用的導(dǎo)航電文，而 BloCkA 則能夠存儲供 180 天用的導(dǎo)航電文，以確保在特殊狀況下使用 GPS 衛(wèi)星。第三代衛(wèi)星尚在設(shè)計中，以取代其次代衛(wèi)星，改善全球定位系統(tǒng)。其特點是

4、：可對自己進行自主導(dǎo)航；每顆衛(wèi)星將使用星載處理器，計算導(dǎo)航參數(shù)的修正值，改善導(dǎo)航精度，增加自主力量和生存力量。據(jù)報道，該衛(wèi)星在沒有與地面聯(lián)系的狀況下可以工作 6 個月，而其精度可與有地面把握時的精度相當(dāng)。2、地面監(jiān)控部分、地面監(jiān)控部分（1）地面監(jiān)控部分的分布。1）主控站 1 個，地點在美國科羅拉多州法爾孔空軍基地。2）監(jiān)測站 5 個，分別在夏威夷、美國科羅拉多州法爾孔空軍基地、阿松森群島（大西洋） 、迪戈加西亞（印度洋）和卡瓦加蘭（太平洋） 。3）注入站 3 個，分別在阿松森群島精選文檔（大西洋） 、迪戈加西亞（印度洋）和卡瓦加蘭（太平洋） 。（2）監(jiān)控部分的作用。1）主控站的作用是收集數(shù)據(jù)、

5、數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測與協(xié)調(diào)和把握衛(wèi)星。2） 監(jiān)測站的作用是依據(jù)其接收到的衛(wèi)星擴頻信號求出相對于其原子鐘的偽距和偽距差，檢測出所測衛(wèi)星的導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)。 利用環(huán)境傳感器測出當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)。 然后將算得的偽距、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)及衛(wèi)星狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送給主控站，供主控站使用。3）注入站的作用作用是將主控站需傳輸給衛(wèi)星的資料以既定的方式注入到衛(wèi)星存儲器中，供衛(wèi)星向用戶發(fā)送。3、用戶接收部分、用戶接收部分用戶接收部分的基本設(shè)備就是 GPS 信號接收機、機內(nèi)軟件以及 GPS 數(shù)據(jù)的后處理軟件包。其作用是接收、跟蹤、變換和測量 GPS 衛(wèi)星所放射的 GPS 信號，以達到導(dǎo)航和定位的目的。GPS 信號接收機的任務(wù)是：跟蹤

6、可見衛(wèi)星的運行，捕獲肯定衛(wèi)星高度截至角的待測衛(wèi)星信號，并對 GPS 信號進行變換、放大和處理，解譯出 GPS 衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，測量出 GPS 信號從衛(wèi)星到接收機天線的傳播時間，實時地計算出測站的三維位置、三維速度和時間。靜態(tài)定位中，GPS 接收機在捕獲和跟蹤 GPS 衛(wèi)星的過程中固定不變，接收機高精度地測量 GPS 信號的傳播時間，利用 GPS 衛(wèi)星在軌的已知位置，解算出接收機天線所在位置的三維坐標。而動態(tài)定位則是用 GPS 接收機測定一個運動物體的運動軌跡。載體上的 GPS 接收機天線在跟蹤 GPS 衛(wèi)星的過程中相對地球而運動，接收機用 GPS 信號實時地測得運動載體的瞬間三維位置和三

7、維速度。近年來，國內(nèi)引進了很多類型的 GPS 測地型接收機。各種類型的 GPS 測地型接收機用于精度相對定位時，其雙頻接收機精度可達 5mm+1ppmD（D 為距離，單位為 km，下同） ，單頻接收機在肯定距離內(nèi)精度可達 10mm+1ppmD，用于差分定位時精度可達亞米級至厘米級。目前，各種類型的 GPS 信號接收機體積越來越小，質(zhì)量越來越輕，便于野外觀測。二二、技術(shù)特點技術(shù)特點GPS 可為各類用戶連續(xù)供應(yīng)動態(tài)目標的三維位置、三維速度準時間信息。GPS 測量主要特點如下。1、功能多、用途廣、功能多、用途廣GPS 系統(tǒng)不僅可以用于測量、導(dǎo)航，還可以用于測速、測時。測速的精度可達 0.1m/s，測

8、時的速度可達幾十毫微妙。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。2、定位精度高、定位精度高大量的試驗和工程應(yīng)用表明，用載波相位觀測量進行靜態(tài)相對定位，在小于 50km 的基線上，相對定位精度可達 110。210。 ，而在 100500km 的基線上可達 10 s10， 。隨著觀測技術(shù)與數(shù)據(jù)處理方法的改善，可望在大于 1000km 的距離上，相對定位精度達到或優(yōu)于10。 。在實時動態(tài)定位（RTK）和實時差分定位（RTD）方面，定位精度可達到厘米級和分米級，能滿足各種工程測量的要求。其精度如表 6-1 所示。隨著 GPS 定位技術(shù)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進展，其精度還將進一步提高。精選文檔3、實時定位、實時定位利用全球定位系

9、統(tǒng)進行導(dǎo)航，即可實時確定運動目標的三維位置和速度，可實時保障運動載體沿預(yù)定航線運行，亦可選擇最佳路線。特殊是對軍事上動態(tài)目標的導(dǎo)航，具有格外重要的意義。4、觀測時間短、觀測時間短目前，利用經(jīng)典的靜態(tài)相對定位模式，觀測 20km 以內(nèi)的基線所需觀測時問，對于單頻接收機在 1h 左右，對于雙頻接收機僅需 1520min。接受實時動態(tài)定位模式，流淌站初始化觀測 15min 后，并可隨時定位，每站觀測僅需幾秒鐘。利用 GPS 技術(shù)建立把握網(wǎng)，可縮短觀測時間，提高作業(yè)效益。5、觀測站之間無需通視、觀測站之間無需通視經(jīng)典測量技術(shù)需要保持良好的通視條件， 又要保障測量把握網(wǎng)的良好圖形結(jié)構(gòu)。 而 GPS測量只

10、要求測站 15。以上的空間視野開闊，與衛(wèi)星保持通視即可，并不需要觀測站之間相互通視，因而不再需要建筑覘標。這一優(yōu)點即可大大削減測量工作的經(jīng)費和時間（一般造標費用約占總經(jīng)費的 3050） 。同時，也使選點工作變得格外機敏，完全可以依據(jù)工作的需要來確定點位，可通視也使電位的選擇變得更機敏，可省去經(jīng)典測量中的傳算點、過渡點的測量工作。不過也應(yīng)指出，GPS 測量雖然不要求觀測站之間相互通視，但為了便利用常規(guī)方法聯(lián)測的需要，在布設(shè) GPS 點時，應(yīng)當(dāng)保證至少一個方向通視。6、操作簡便、操作簡便GPS 測量的自動化程度很高。對于“智能型”接收機， 在觀測中測量員的主要任務(wù)只是安裝并開關(guān)儀器、量取天線高、采

11、集環(huán)境的氣象數(shù)據(jù)、監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，而其他工作，如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測和記錄等均由儀器自動完成。結(jié)束觀測時，僅需關(guān)閉電源，收好接收機，便完成野外數(shù)據(jù)采集任務(wù)。.假如在一個測站上需要作較長時問的連續(xù)觀測， 還可實行無人值守的數(shù)據(jù)采集， 通過網(wǎng)絡(luò)或其他通信方式， 將所采集的觀測數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心， 實現(xiàn)全自動化的數(shù)據(jù)采集與處理。GPS 用戶接收機一般重量較輕、體積較小?，F(xiàn)在有很多 GPS 接收機是天線、主機、電源組合在一起的一體機， 白化程度較高， 野外測量時僅“一鍵”開關(guān)， 攜帶和搬運都很便利。7、可供應(yīng)全球統(tǒng)一的三維地心坐標、可供應(yīng)全球統(tǒng)一的三維地心坐標經(jīng)典大地測量將平面和高程接受不同方

12、法分別施測。GPS 測量中，在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測量觀測站的大地高程。GPS 測量的這一特點，不僅為爭辯大地水準面的外形和確定地面點的高程開拓了新途徑， 同時也為其在航空物探、 航空攝影測量及精密導(dǎo)航中的應(yīng)用，供應(yīng)了重要的高程數(shù)據(jù)。GPS 定位是在全球統(tǒng)一的 WGS 一 84 坐標系統(tǒng)中計算的，因此全球不同點的測量成果是相互關(guān)聯(lián)的。8、全球全天候作業(yè)、全球全天候作業(yè)GPS 衛(wèi)星較多，且分布均勻，保證了全球地面被連續(xù)掩蓋，使得在地球上任何地點、精選文檔任何時候進行預(yù)觀測工作，通常狀況下，除雷雨天氣不宜觀測，一般不受天氣狀況的影響。因此，GPS 定位技術(shù)的進展是對經(jīng)典測量技術(shù)的

13、一次重大突破。其次節(jié)其次節(jié)把握網(wǎng)設(shè)計把握網(wǎng)設(shè)計GPS 測量工作與經(jīng)典測量工作相類似，按其性質(zhì)可分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩大部分。其中，外業(yè)工作主要包括選點、建立測站標志、野外觀測作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括 GPS 測量的技術(shù)設(shè)計、測后數(shù)據(jù)處理及技術(shù)總結(jié)等。把握網(wǎng)設(shè)計包括把握網(wǎng)的設(shè)計依據(jù)、設(shè)計精度和設(shè)計網(wǎng)形。一、一、GPS 網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)技術(shù)1、GPS 網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的原則網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的原則技術(shù)設(shè)計是建立 GPS 把握網(wǎng)的第一步，也是確保 GPS 網(wǎng)在滿足精確、牢靠、經(jīng)濟的前提下，滿足建設(shè)需要的關(guān)鍵性工作。GPS 網(wǎng)技術(shù)設(shè)計應(yīng)遵循以下基本原則，即確定適宜的精度標準，選取適用的測量基準，嚴格依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范

14、要求選點并設(shè)置點位標志。（1） 、精度確定、精度確定依據(jù)網(wǎng)的用途及工程把握的精度要求確定 GPS 網(wǎng)測量的相應(yīng)精度等級，精度等級的劃分應(yīng)參照相應(yīng)行業(yè)的 GPS 測量規(guī)范。（2） 、選點與埋設(shè)、選點與埋設(shè)GPS 點位選擇的好壞， 對于 GPs 觀測工作的順當(dāng)進行和結(jié)果的牢靠性有著重要的影響，因此， 在實地選點前應(yīng)依據(jù)測量任務(wù)的目的和測區(qū)狀況等， 收集測區(qū)已有各類把握點和地形圖等資料，以便于選點工作。在選點時應(yīng)遵循以下原則：點位四周應(yīng)便于安置接收設(shè)備，視野開闊視場內(nèi)障礙物的高度角不宜超過 15。點位應(yīng)遠離大功率無線電放射源（如電視臺、電臺微波站等）及電壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，以避開四周磁

15、場對 GPS 信號的干擾；點位四周不應(yīng)有猛烈反射衛(wèi)星信號的物體（如大型建筑物等） ；點位應(yīng)選在交通便利，并有利于用其他測量手段擴展和聯(lián)測，以提高作業(yè)效率；點位應(yīng)選在地面基礎(chǔ)穩(wěn)固的地方，以利于點位的保存；點位的埋設(shè)宜用混凝土現(xiàn)場澆筑的形式埋設(shè)為不銹鋼標志，埋深應(yīng)在當(dāng)?shù)赜谰脙鐾翆右韵?0.3 米，樁面注記字體應(yīng)朝向正北。2、GPS 網(wǎng)構(gòu)成的概念網(wǎng)構(gòu)成的概念觀測時段：測站上開頭接收衛(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

16、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)路的全部基線向量中，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：對于 N 臺 GPS 接收機構(gòu)成的同步觀測環(huán)，獨立基線數(shù)為 Nl。非獨立基線：除獨立基線外的其他基線叫非獨立基線，總基線數(shù)與獨立基線數(shù)之差即精選文檔為非獨立基線數(shù)。理論上，同步閉合環(huán)中各基線向量的坐標差之和（即閉合差）應(yīng)為零，但由于有時各臺 GPS 接收機并不是嚴格同步，同步閉合環(huán)的閉合差并不等于零。有的 GPS 規(guī)范規(guī)定了同步閉合差的限差，對于同步較好的狀況，應(yīng)遵守此限差的要求，但當(dāng)由于某種緣由，同步不是很好時，應(yīng)適當(dāng)放寬此項限差。 高速鐵路

17、工程測量規(guī)范已經(jīng)對此不作規(guī)定。當(dāng)同步閉合環(huán)的閉合差較小時，通常只能說明 GPS 基線向量的計算合格，并不能說明GPS 基線的觀測精度高，也不能發(fā)覺接收的信號受到干擾而產(chǎn)生的某些粗差。為了確保 GPS 觀測效果的牢靠性，有效地發(fā)覺觀測成果中的粗差，必需使 GPS 網(wǎng)中的獨立基線構(gòu)成肯定的幾何圖形稱獨立觀測環(huán)。GPS 把握網(wǎng)的圖形也應(yīng)當(dāng)由一個或若干個獨立觀測環(huán)構(gòu)成。GPS 構(gòu)網(wǎng)的基本圖形可分為：三角形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、星形網(wǎng)。3、GPS 網(wǎng)的基準網(wǎng)的基準GPS 測量獲得的 GPS 基線向量，是屬于 WGS 一 84 坐標系的三維坐標差，而實際上我們需要的是國家坐標系或地方獨立坐標系中的坐標成果。因此，在

18、進行 GPS 網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計時，必需明確 GPS 成果所接受的坐標系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù)，即明確 GPS 網(wǎng)所接受的基準。GPS 網(wǎng)的基準包括網(wǎng)的位置基準、方位基準和尺度基準。一般來說，方位基準以給定的起算方位角值來確定，或者由 GPS 基線向量的方位作為方位基準；尺度基準由起算點間的距離確定，或者由地面的電磁波測距邊確定，也可以由 GPS 基線向量的距離確定；GPS網(wǎng)的位置基準，一般是由給定的起算點坐標值及其精度確定。為求定 GPS 點在地面坐標系的坐標，應(yīng)在地面坐標系中選定起算數(shù)據(jù)。在選擇起算點時，既要考慮充分利用舊資料，又要使新建的 GPS 網(wǎng)不受舊資料精度較低的影響。在高速鐵路把握網(wǎng)的布設(shè)中，

19、每隔肯定間距應(yīng)聯(lián)測高等級平面把握點， 但沿線國家高級把握點之間精度較低，基礎(chǔ)平面把握網(wǎng) CP I 經(jīng)國家點約束后使高精度的 CP I 把握網(wǎng)發(fā)生扭曲變形，大大降低了 CP I 把握點間的相對精度，部分地段經(jīng)國家點約束后的 CP I 把握點間甚至不能滿足 1/180 000 的要求。因此，高速鐵路平面把握測量首先接受 GPS 精密定位測量方法建立高精度的框架把握網(wǎng) CP0， 作為高速鐵路平面把握測量的起算基準， 也為平面把握網(wǎng)復(fù)測供應(yīng)了基準。GPS 網(wǎng)的位置基準，可選取以下方法之一：（1）選取網(wǎng)中一點的坐標值并給定其方位角（一點一方向） ；（2）在網(wǎng)中選若干點的坐標值并加以固定；（3）選網(wǎng)中若干

20、點（直至全部點）的坐標值，并給以適當(dāng)?shù)臋?quán)。約束平差在確定網(wǎng)的位置基準的同時，對 GPS 網(wǎng)的方向和尺度也會產(chǎn)生影響，當(dāng)網(wǎng)中已知點的坐標含有較大的誤差， 或其權(quán)難以牢靠地確定時， 將會對網(wǎng)的定向與尺度產(chǎn)生不利的影響，例如前面所講的高速鐵路 CP I 把握網(wǎng)的約束平差。因此，對于一個大范圍的 GPS 網(wǎng)，在具有一組分布適宜的、高精度的已知點時（CP0框架把握網(wǎng)） ，為改善 GPS 網(wǎng)的定向和尺度，約束平差法才具有重要意義。在一般狀況下，對于一些區(qū)域性的 GPS 網(wǎng)，如橋梁和隧道工程 GPS 網(wǎng)，其是否精確地位于地心坐標系統(tǒng)，并不特殊重要，因而，這時多接受固定一點的坐標及其方位角的經(jīng)典自由網(wǎng)平差法為

21、宜（一點一方向平差） 。4、設(shè)計網(wǎng)形、設(shè)計網(wǎng)形布設(shè) GPS 把握網(wǎng)的觀測作業(yè)方式主要以下幾種：點連式、邊連式、網(wǎng)連式和混連式：精選文檔（1） 、點連式、點連式所謂點連式就是在觀測作業(yè)時，相鄰的同步圖形間只通過一個公共點相連（見圖 6.3） 。這樣，當(dāng)有 m 臺儀器共同作業(yè)時，每觀測一個時段，就可以測得 m 一 1 個新點，當(dāng)這些儀器觀測了 s 個時段后.就可以測得 S（m 一 1）+1 個點。點連式觀測作業(yè)方式的優(yōu)點是作業(yè)效率高，圖形擴展快速；它的缺點是圖形強度低，假如連接點發(fā)生問題，將影響到后面的同步圖形。（2） 、邊連式、邊連式所謂邊連式就是在觀測作業(yè)時，相鄰的同步圖形間有一條邊（即兩個公

22、共點）相連見圖6.4） 。這樣，當(dāng)有 m 臺儀器共同同作業(yè)時，每觀測一個時段，就可以測得 m 一 2 個新點，當(dāng)這些儀器觀測觀測了 S 個時段后，就可以測得 S（m 一 2）+2 個點。邊連式觀測作業(yè)方式具有較好的圖形強度和較高的作業(yè)效率。（3） 、網(wǎng)連式、網(wǎng)連式所謂網(wǎng)連式就是在作業(yè)時，相鄰的同步圖形問有 3 個（含 3 個）以上的公共點相連見圖6.5） 。這樣，當(dāng)有 m 臺儀器共同作業(yè)時，每觀測一個時段，就可以測得 m 一 k 個新點，當(dāng)這些儀器觀測了 s 個時段后，就可以測得 k+s（m 一 k）個點。接受網(wǎng)連式觀測作業(yè)方式所測設(shè)的 GPS 網(wǎng)具有很強的圖形強度，但網(wǎng)連式觀測作業(yè)了式的作業(yè)

23、效率很低，（4） 、混連式、混連式在實際的 GPS 作業(yè)中，一般并不是接受單獨上面介紹的某一種觀測作業(yè)模式，而是依據(jù)具體狀況，有選擇的機敏接受這幾種方式作業(yè)，這種觀測作業(yè)方式就是混連式。他實際上是點連式、邊連式和網(wǎng)連式的結(jié)合體。觀測工作，或數(shù)據(jù)采集，是 GPS 測量的主要外業(yè)工作，所以，當(dāng)觀測工作開頭之前，認真地擬定觀測方案，對于順當(dāng)?shù)赝瓿捎^測任務(wù)，保障測量成果的精度，提高效益是極為重要的。擬定觀測方案的依據(jù)是：GPS 網(wǎng)的布設(shè)方案，規(guī)模大小，精度要求，GPS 衛(wèi)星星座，參與作業(yè)的 GPS 接收機數(shù)量以及后勤保障條件（運輸、通信）等。觀測方案的主要內(nèi)容應(yīng)包括：GPS 衛(wèi)星的可見性圖及最佳觀測時

24、間的選擇，接受的接收機類型和數(shù)量，觀測區(qū)的劃分和觀測工作的進程以及接收機的高度方案等。第三節(jié)第三節(jié)外業(yè)測量外業(yè)測量一、測量外業(yè)工作一、測量外業(yè)工作1、觀測方案、觀測方案精選文檔觀測工作或數(shù)據(jù)采集，是 GPS 測量的主要外業(yè)工作，所以，當(dāng)觀測工作開頭之前，認真地擬定觀測方案，對于順當(dāng)?shù)赝瓿捎^測任務(wù)，保障測量成果的精度，提高效益是極為重要的。擬定觀測方案的依據(jù)是：GPS 網(wǎng)的布設(shè)方案，規(guī)模大小，精度要求，GPS 衛(wèi)星星座，參與作業(yè)的 GPS 接收機數(shù)量以及后勤保障條件（運輸、通信）等。觀測方案的主要內(nèi)容應(yīng)包括：GPS 衛(wèi)星的可見性圖及最佳觀測時間的選擇，接受的接收機類型和數(shù)量，觀測區(qū)的劃分和觀測工

25、作的進程以及接收機的高度方案等。2、野外觀測、野外觀測外業(yè)觀測的工作量， 與用戶的要求精度和接受的接收機類型和數(shù)量， 以及作業(yè)模式等因素有關(guān)。GPS 網(wǎng)觀測工作量的設(shè)計，除要考慮觀測工作的效率外，還必需保證網(wǎng)的精度和牢靠性。當(dāng)參與作業(yè)的接收機數(shù)為 ki，則每一時段可得觀測基線向量數(shù)為 ki（ki 一 1）/2。其中包括獨立觀測向量數(shù)（ki 一 1）和多余觀測向量數(shù)（ki 一 1） （ki 一 2）/2。由于增加多余觀測量， 會提高網(wǎng)的牢靠性， 所以， 作業(yè)中適當(dāng)增加接收機的數(shù)量， 不僅會提高工作效率，同時也將明顯地增加多余觀測量。另外，為了有助于外業(yè)觀測數(shù)據(jù)的檢核，增加牢靠性，通常依據(jù)不同的精

26、度要求，基線測量中，同步觀測的時段數(shù)以準時段的長度有不同的要求。在外業(yè)觀測中，儀器操作人員應(yīng)留意以下事項：（1）當(dāng)確認外接電源電纜及天線等各項連接完全無誤后，方可接通電源，啟動接收機。（2）開機后接收機有關(guān)指示顯示正常并通過自檢后，方能輸入有關(guān)測站和時段把握信息。（3）接收機在開頭記錄數(shù)據(jù)后，應(yīng)留意查看有關(guān)觀測衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星號、相位測量殘差、實時定位結(jié)果及其變化、存儲介質(zhì)記錄等狀況。（4）一個時段觀測過程中，不允許進行以下操作：關(guān)閉又重新啟動;進行自測試（發(fā)覺故障除外） ；轉(zhuǎn)變衛(wèi)星高度角設(shè)置；轉(zhuǎn)變天線位置；轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)采樣間隔；按動關(guān)閉文件和刪除文件等功能鍵。（5）需要記錄氣象要素時，在每一觀測時

27、段始、中、末要各觀測記錄一次，當(dāng)時段較長時可適當(dāng)增加觀測次數(shù)。（6）在觀測過程中要特殊留意供電狀況，除在出測前認真檢查電池容量是否充分外，作業(yè)中觀測人員不要遠離接收機， 聽到儀器的低電壓報警要準時予以處理， 否則可能會造成儀器內(nèi)部數(shù)據(jù)的破壞或丟失。 對觀測時段較長的觀測工作， 建議盡量接受太陽能電池板或汽車電瓶進行供電。（7）儀器高肯定要按規(guī)定始、末各量測一次，并準時輸入儀器及記入測量手簿之中。（8） 接收機在觀測過程中不要靠近接收機使用對講機； 雷雨季節(jié)架設(shè)天線要防止雷擊，雷雨過境時應(yīng)關(guān)機停測，并卸下天線。（9）觀測站的全部預(yù)定作業(yè)項目，經(jīng)檢查均己按規(guī)定完成，且記錄與資料完整無誤后方可遷站。

28、（10）觀測過程中要隨時查看儀器內(nèi)存或硬盤容量，每日觀測結(jié)束后，應(yīng)準時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計算機硬、軟盤上，確保觀測數(shù)據(jù)不丟失。3、觀測記錄、觀測記錄在外業(yè)觀測工作中，全部信息資料均須妥當(dāng)記錄。記錄形式主要有以下兩種：（1）觀測記錄。觀測記錄由 GPS 接收機自動進行，均記錄在存儲介質(zhì)（如硬盤、硬卡或記憶卡等）上，其主要內(nèi)容有：載波相位觀測值及相應(yīng)的觀測歷元；同一歷元的測碼偽距觀測值；GPS 衛(wèi)星星歷及衛(wèi)星鐘差參數(shù)；實時確定定位結(jié)果；測站把握信息及接收機工作狀態(tài)信息。精選文檔（2）測量手簿。測量手簿是在接收機啟動前及觀測過程中，由觀測者隨時填寫的。其記錄格式在現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程中略有差別，視具體工作內(nèi)容選

29、擇進行。觀測記錄和測量手簿都是 GPS 精密定位的依據(jù)，必需認真、準時填寫，堅決杜絕事后補記或追記。外業(yè)觀測中存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)文件應(yīng)準時拷貝一式兩份，分別保存在專人保管的防水、防靜電的資料箱內(nèi)。存儲介質(zhì)的外面，適當(dāng)處應(yīng)貼制標簽，注明文件名、網(wǎng)區(qū)名、點名、時段名、采集日期、測量手簿編號等。接收機內(nèi)存數(shù)據(jù)文件在轉(zhuǎn)錄到外存介質(zhì)上時， 不得進行任何剔除或刪改， 不得調(diào)用任何對數(shù)據(jù)實施重新加工組合的操作指令。4、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件是 GPS 接收設(shè)備的重要組成部分。對其所具有的功能，一般是通過實測的計算工作來進行檢驗的。對測量型 GPS 接收機，其主要檢驗內(nèi)容包括：衛(wèi)星預(yù)報及觀測方案擬

30、定功能的檢驗； 靜態(tài)定位軟件和網(wǎng)平差軟件功能的檢驗； 快速靜態(tài)定位軟件和實時定位軟件功能的檢驗等，并且通過上述檢驗，在數(shù)據(jù)處理的精度，使用的自動化水平，對觀測數(shù)據(jù)的篩選，周跳的判別與修復(fù)，整周未知數(shù)的解算力量以及網(wǎng)平差的功能等方面，對數(shù)據(jù)作出評價。二、測量數(shù)據(jù)處理二、測量數(shù)據(jù)處理每一個廠商所生產(chǎn)的接收機都會配備相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件， 它們在使用方法上都會有各自不同的特點。但是，無論是哪種軟件，它們在使用步驟上卻是大體相同的。GPS 數(shù)據(jù)處理的過程依次為：原始觀測數(shù)據(jù)讀入、外業(yè)輸入數(shù)據(jù)檢查與修改、基線解算把握參數(shù)、基線解算、基線質(zhì)量檢驗。1、原始觀測數(shù)據(jù)讀入、原始觀測數(shù)據(jù)讀入在進行基線解算時，首先

31、需要讀取原始的 GPS 觀測值數(shù)據(jù)。一般說來，各接收機廠商隨接收機一起供應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件都可以直接處理從接收機中傳輸出來的 GPS 原始觀測值數(shù)據(jù)，而由第三方所開發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件則不肯定能對各接收機的原始觀測數(shù)據(jù)進行處理，要處理這些數(shù)據(jù)，首先需要進行格式轉(zhuǎn)換。目前，最常用的格式是 RINEX 格式.對于按此種格式存儲的數(shù)據(jù)，大部分的數(shù)據(jù)處理軟件都能直接處理。2、外業(yè)輸入數(shù)據(jù)檢查與修改、外業(yè)輸入數(shù)據(jù)檢查與修改在讀入了 GPS 觀測值數(shù)據(jù)后，就需要對觀測數(shù)據(jù)進行必要的檢查，檢查的項目包括測站名、點號、測站坐標、天線高等。對這些項目進行檢查的目的，是為了避開外業(yè)操作時的失誤操作。3、基線解算把握參數(shù)

32、、基線解算把握參數(shù)基線解算的把握參數(shù)用以確定數(shù)據(jù)處理軟件接受何種處理方法來進行基線解算， 設(shè)定基線解算的把握參數(shù)是基線解算時的一個格外重要的環(huán)節(jié)， 通過把握參數(shù)的設(shè)定， 可以實現(xiàn)基線的精化處理。4、基線解算、基線解算基線解算的過程一般是自動進行的，無需過多的人工干預(yù)。5、基線質(zhì)量檢驗、基線質(zhì)量檢驗基線解算完畢后， 基線結(jié)果并不能馬上用于后續(xù)的處理， 還必需對基線的質(zhì)量進行檢驗，只有質(zhì)量合格的基線才能用于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理， 假如不合格， 則需要對基線進行重新解算或精選文檔重新測量?；€的質(zhì)量檢驗需要通過數(shù)據(jù)刪除率、RATIO、RDOP、RMs、同步環(huán)閉和差、異步環(huán)閉和差和重復(fù)基線較差等來進行。6、

33、GPS 網(wǎng)平差網(wǎng)平差（1）提取基線向量要進行 GPS 網(wǎng)平差，首先必需提取基線向量，構(gòu)建 GPS 基線向量網(wǎng)。提取基線向量時需要遵循以下幾項原則：必需選取相互獨立的基線， 若選取了不相互獨立的基線， 則平差結(jié)果會與真實的狀況不相符合。所選取的基線應(yīng)構(gòu)成閉合的幾何圖形。選取質(zhì)量好的基線向量，基線質(zhì)量的好壞，可以依據(jù)同步環(huán)閉合差、異步環(huán)閉合差和重復(fù)基線較差來判定。選取能構(gòu)成邊數(shù)較少的異步環(huán)的基線向量。選取邊長較短的基線向量。（2）三維無約束平差在構(gòu)成了 GPS 基線向量網(wǎng)后，需要進行 GPS 網(wǎng)的三維無約束平差，通過無約束平差主要達到以下幾個目的：依據(jù)無約束平差的結(jié)果，判別在所構(gòu)成的 GPS 網(wǎng)中

34、是否有粗差基線，如發(fā)覺含有粗差的基線， 需要進行相應(yīng)的處理， 必需使得最終用于構(gòu)網(wǎng)的全部基線向量均滿足質(zhì)量要求。調(diào)整各基線向量觀測值的權(quán)，使得它們相互匹配。（3） 約束平差或聯(lián)合平差在進行完三維無約束平差后， 需要進行約束平差或聯(lián)合平差， 平差可依據(jù)需要在三維空問進行或二維空間中進行。約束平差的具體步驟是：指定進行平差的基準和坐標系統(tǒng)。指定起算數(shù)據(jù)。檢驗約束條件的質(zhì)量。進行平差解算。（4） 質(zhì)量分析與把握在這一步，進行 GPS 網(wǎng)質(zhì)量的評定，在評定時可以接受基線向量的改正數(shù)進行。依據(jù)基線向量的改正數(shù)的大小，可以推斷出基線向量中是否含有粗差。若在進行質(zhì)量評定時，發(fā)覺有質(zhì)量問題，需要依據(jù)具體狀況進

35、行處理，假如發(fā)覺構(gòu)成GPS 網(wǎng)的基線中含有粗差，則需要接受刪除含有粗差的基線、重新對含有粗差的基線進行解算或重測含有粗差的基線等方法加以解決。 假如發(fā)覺個別起算數(shù)據(jù)有質(zhì)量問題， 則應(yīng)當(dāng)放棄有質(zhì)量問題的起算數(shù)據(jù)。三、鐵路三、鐵路 GPS 測量數(shù)據(jù)處理軟件測量數(shù)據(jù)處理軟件鐵路 GPS 測量的數(shù)據(jù)處理軟件有 Leica Geo Office （LGO）軟件和科傻系列軟件 GPS工程測量網(wǎng)通用平差軟件包（CosaGPS V5.1） 。1、Leica Geo Office（LGO）軟件）軟件Leica Geo Office （瑞士萊卡綜合辦公軟件） 軟件通過 LEICA Geo Office 來開拓數(shù)據(jù)

36、的潛能，管理和掃瞄自己的 TPS、GPS 以及 Level 數(shù)據(jù)。LEICA Geo Office 是一個直觀的，圖形化的視窗多任務(wù)環(huán)境，使用簡潔而便利。全部組成成分都有一個類似的外觀，可以進行無縫連接和協(xié)作。TPS、GPS 以及 Level 數(shù)據(jù)都通過一個標準化的工具和數(shù)據(jù)流程來處理。內(nèi)建的 HELP 包括有用的教程，并供應(yīng)建議和信息。2、科傻系列軟件、科傻系列軟件 GPS 工程測量網(wǎng)通用平差軟件包（工程測量網(wǎng)通用平差軟件包（CosaGPS V5.1）精選文檔CosaGPS V5.1 有以下優(yōu)點：（1）功能全面。軟件具有在世界空間直角坐標系（WGS 一 84）進行三維向量網(wǎng)平差（無約束平差和

37、約束平差） 、在橢球面上進行衛(wèi)星網(wǎng)與地面網(wǎng)三維平差、在高斯平面坐標系進行二維聯(lián)合平差、針對工程獨立網(wǎng)的固定一點一方向的平差、高程擬合等功能，并帶有常用的工程測量計算工具，可以實現(xiàn)各種坐標轉(zhuǎn)換。（2）整體性好。全部軟件集成在統(tǒng)一的環(huán)境下，編輯器、文檔、圖形、數(shù)據(jù)處理模塊均自主編寫；接受多文檔，可同時處理多項任務(wù)；接受工程管理模式，可便利進行各類數(shù)據(jù)的操作。（3）解算容量大，運算速度快。軟件設(shè)計接受節(jié)省內(nèi)存的快速算法，在現(xiàn)有的大部分微機操作系統(tǒng) windows 98，windows 2000，windows XP 上，可整體解算數(shù)千個把握點的 GPS 把握網(wǎng)，內(nèi)存不夠時則接受外存作緩沖，因而還可解

38、算更大規(guī)模的 GPS 工程網(wǎng)。（4）操作簡明，使用便利。在 windows 98，windows 2000，windows XP 系統(tǒng)環(huán)境下運行，可接受表格方式或文本方式進行數(shù)據(jù)錄入，大部分操作接受“傻瓜式選項。對于輸入量較少的已知數(shù)據(jù)和參數(shù)，接受表格方式輸入；對于大批量的數(shù)據(jù)，則接受文件方式輸入。四四、三維平差、平面坐標轉(zhuǎn)換和精度評定、三維平差、平面坐標轉(zhuǎn)換和精度評定1、三維平差、三維平差依據(jù)平差所進行的坐標空間，可將 GPS 網(wǎng)平差分為三維平差和二維平差。（1）三維平差：平差在三維空間坐標系中進行，觀測值為三維空間中的觀測值，解算出的結(jié)果為點的三維空問坐標。GPS 網(wǎng)的三維平差，一般在三維

39、空間直角坐標系或三維空間大地坐標系下進行。（2）二維平差：平差在二維平面坐標系下進行，觀測值為二維觀測值，解算出的結(jié)果為點的二維平面坐標。二維平差一般適合于小范圍 GPS 網(wǎng)的平差。2、平面坐標轉(zhuǎn)換、平面坐標轉(zhuǎn)換同一坐標系內(nèi)， 空間三維直角坐標、 大地坐標和高斯平面直角坐標這三種不同坐標表達形式之間可以便利地進行轉(zhuǎn)換。 不同坐標系之間， 也可以通過參數(shù)轉(zhuǎn)換和橢球投影轉(zhuǎn)換進行坐標數(shù)值的轉(zhuǎn)變。（1）同一坐標系內(nèi)的坐標轉(zhuǎn)換同一坐標系內(nèi)， 大地坐標和高斯平面直角坐標可以通過高斯投影正、 反算公式進行互換。高斯投影正、反算公式的形式簡單，但早已實現(xiàn)程序模塊化，可以格外便利地在眾多測量程序中進行互換。只要

40、選定橢球外形參數(shù)、投影帶寬和投影接受的中心子午線經(jīng)度，就可以計算得到大地坐標在相應(yīng)投影帶中的高斯平面直角坐標（高斯投影正算） ，或者相應(yīng)投影帶中的高斯平面直角坐標所對應(yīng)的大地坐標（高斯投影反算） 。高斯投影正算公式實現(xiàn)了空間三維直角坐標到平面直角坐標的轉(zhuǎn)換，具有格外重要的應(yīng)用意義。高斯投影是由德國科學(xué)家高斯于 19 世紀20 年月擬定， 后經(jīng)德國大地測量學(xué)家克呂格于1912 年對投影公式加以補充， 故稱為高斯克呂格投影，簡稱為高斯投影。高斯投影在英、美國家稱為橫軸墨卡托投影（UTM） 。高斯投影的中心經(jīng)線長度比等于 1， UTM 投影規(guī)定中心經(jīng)線長度比為 0.9996。高斯投影具有如下基本特點

41、： 高斯投影的中心經(jīng)線是和赤道垂直的直線， 其他經(jīng)線均為凹向并對稱于中心經(jīng)線的精選文檔曲線，其他緯線均為以赤道為對稱軸向兩極彎曲的曲線，經(jīng)緯線成直角相交；中心經(jīng)線投影長度變形比等于 1，即沒有長度變形，其余經(jīng)線長度比均大于 1，長度變形為正；在同一條經(jīng)線上，長度變形隨緯度的降低而增大，在赤道處為最大；在同一條緯線上，長度變形隨經(jīng)差的增加而增大，且增大速度較快；面積變形也是距中心經(jīng)線愈遠，變形愈大；高斯投影后角度沒有變形； 為了保證地圖的精度， 接受分帶投影方法， 即將投影范圍的東西界加以限制，使其變形不超過肯定的限度，這樣把很多帶結(jié)合起來，可成為整個區(qū)域的投影。在高斯投影上，規(guī)定以中心經(jīng)線為

42、x 軸，赤道為 y 軸，兩軸的交點為坐標原點。X 坐標值在赤道以北為正，以南為負；y 坐標值在中心經(jīng)線以東為正，以西為負。我國在北半球，x 坐標皆為正值。y 坐標在中心經(jīng)線以西為負值，運用起來很不便利。為了避開 y 坐標消滅負值，將各帶的坐標縱軸西移 5 O（km，即將全部 y 值都加 500km（加常數(shù)） 。由于接受了分帶方法，各帶的投影完全相同，某一坐標值（z，y） ，在每一投影帶中均有一個，在全球則有 60 個同樣的坐標值，不能精確表示該點的位置。因此，在 y 值前需冠以帶號，這樣的坐標稱為通用坐標。我國的高鐵平面精測網(wǎng)對投影長度變形有嚴格把握， 要求最大變形比不超過 10mm/km。盡

43、管可以通過細分投影帶，或者抬高投影面高程的方式來限制投影長度變形比。但是，在平面直角坐標的使用過程中，這種方法將增加了大量的坐標換帶計算工作。高斯投影坐標換帶計算的方法為： 先將某一投影分帶內(nèi)的高斯平面直角坐標轉(zhuǎn)換成通用的大地坐標， 然后重新設(shè)定投影的中心子午線和帶寬， 就可以得到在新的投影帶中的高斯平面直角坐標，如圖 6.6 所示。空間三維直角坐標和高斯平面直角坐標之間不能直接相互轉(zhuǎn)換， 其必需通過大地坐標這個中間轉(zhuǎn)換過程才能實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換，即它們之間的轉(zhuǎn)換是間接的。具體過程如圖 6。7 所示?？臻g三維直角坐標大地坐標標高斯平面直角坐標（2）不同坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換不同坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換通常

44、接受參數(shù)轉(zhuǎn)換方法。其中，平面直角坐標之間的轉(zhuǎn)換接受四參數(shù)法（兩個平移參數(shù)、一個旋轉(zhuǎn)參數(shù)、一個尺度參數(shù)） ，空間直角坐標之間的轉(zhuǎn)換接受七參數(shù)法（三個平移參數(shù)、 三個旋轉(zhuǎn)參數(shù)、 一個尺度參數(shù)） 。假如涉及平面直角坐標和空問直角坐標之問的轉(zhuǎn)換，還必需增加考慮橢球參數(shù)的變換問題。平面直角坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換如圖 6.8 所示， 坐標系 XOY的原點在坐標系 XOY 中的坐標為 a、b，X 軸與 X軸之夾角為臼?？梢哉J為坐標系 xOY原是與坐標系 xoy 重合，后由于 O分別平移了 a、b 之距離，并且坐標系二坐標軸 ox與 Oy又相對 0 x 與 0y 逆時針旋轉(zhuǎn)了臼角而得到的。在二坐標系之間引入一個

45、幫助坐標系 XOY 使它的二坐標軸 Ox”與0Y 分別與 Ox、Oy 平行：在 xOY系中有一點 P，其坐標為（XY） ，則由坐標系平移公式與坐標系旋轉(zhuǎn)公式可得：故有精選文檔考慮不同坐標系之間的尺度（長度）因子 m，即：上式即坐標系平移和旋轉(zhuǎn)后新、 舊坐標系中某一點坐標的關(guān)系式。 只要轉(zhuǎn)換參數(shù)是精確已知的，則可以格外便利地進行坐標在不同坐標系之間的轉(zhuǎn)換。同樣的道理，對于兩個空間直角坐標有如下坐標轉(zhuǎn)換關(guān)系（見圖 6.9） ：假如轉(zhuǎn)換參數(shù)未知，但是已知肯定數(shù)量的點（平面坐標轉(zhuǎn)換需要 2 個以上，空間直角坐標轉(zhuǎn)換需要 3 個以上） ，其在兩個坐標系中的坐標都精確已知，則可以利用數(shù)學(xué)上的最小二乘原則進

46、行轉(zhuǎn)換參數(shù)的求估。估量出來的參數(shù)可以用以其他點的坐標轉(zhuǎn)換。當(dāng)平面直角坐標和空間直角坐標之問進行轉(zhuǎn)換時， 由于涉及高斯投影， 所以需要確認兩種不同坐標系所接受的參考地球橢球是否相同。假如不同，則要進行橢球參數(shù)的轉(zhuǎn)變。具體過程示意如圖 6.10 所示。3、精度評定、精度評定（1）基線向量解算及精度分析基線解算接受廠家供應(yīng)的隨機軟件按靜態(tài)相對定位模式進行， 基線解算接受衛(wèi)星廣播星歷坐標作為基線解的起算數(shù)據(jù)?；€向量異步環(huán)閉合差是檢驗基線向量網(wǎng)質(zhì)量的一項重要技術(shù)指標， 當(dāng)它滿足限差要求時，能說明組成基線向量網(wǎng)的全部基線解算質(zhì)量合格、成果牢靠。按高速鐵路工程測量規(guī)范 （TB 106012009）要求 G

47、PS 把握基線向量網(wǎng)全部異步環(huán)閉合差應(yīng)符合下式規(guī)定：其中精選文檔式中：n 為閉合環(huán)邊數(shù)；一為標準差，即基線向量弦長中誤差，mm；a 為固定誤差；6為比例誤差；d 為閉合環(huán)平均邊長，km。（2）網(wǎng)平差精度分析網(wǎng)平差包括三維無約束平差、 三維約束平差和二維約束平差， 平差數(shù)據(jù)接受基線向量的雙差固定解進行。 首先進行三維無約束平差， 以檢定基線向量網(wǎng)自身的內(nèi)符合精度及其系統(tǒng)誤差和粗差，然后再進行三維約束平差和二維約束平差。各等級 GPS 測量把握網(wǎng)的主要技術(shù)指標，應(yīng)符合表 6.3 的規(guī)定。五五、高程轉(zhuǎn)換、高程轉(zhuǎn)換1、各種高程系統(tǒng)及相互關(guān)系、各種高程系統(tǒng)及相互關(guān)系各種高程系統(tǒng)及相互關(guān)系如圖 6.11

48、所示。2、GPS 水準基本原理水準基本原理既有大地高，又有正常高的點稱為公共點。對于公共點有：若假設(shè)網(wǎng)中其他點上的高程特別相同，即參考橢球面與似大地水準面平行，則非公共各點的高程可由下式得：精選文檔3、GPS 水準方法水準方法（1）等值線圖法：從高程特別圖或大地水準面差距圖分別查出各點的高程特別或大地水準面差距，然后分別接受下面兩式可計算出正常高和正高。（2）地球模型法：地球模型法本質(zhì)上是一種數(shù)字化的等值線圖，目前國際上較常接受的地球模型有 OSU91EGM96 等。我國有 CQG2000，各個省有省級的厘米級似大地水準面模型。（3）高程擬合法：利用在范圍不大的區(qū)域中，高程特別具有肯定的幾何相

49、關(guān)性這一原理，接受數(shù)學(xué)方法，求解正高、正常高或高程特別。石家莊至武漢客運專線（河北邢臺段）GPS 把握測量，正線全長 840.7 公里，設(shè)計速度目標值 350 公里/小時，輸送力量單向 8000 萬人/年，沿線設(shè)高邑西、邢臺東、邯鄲東、安陽東、鶴壁東、新鄉(xiāng)東、鄭州東、許昌東、漯河西、駐馬店西、明港東、信陽東、大悟和橫店東 14 個車站，建設(shè)總工期 4 年半。測區(qū)屬山區(qū)，位于東徑 111o44-112o30，北緯34o49-35o08。行政隸屬山西省垣曲縣和河南省澠池縣、新安縣、濟源市、孟津縣。測區(qū)東西長約 70km，南北方向?qū)捈s 8km，總體呈帶狀分布，補設(shè)樁點分布在黃河干流和 39 條大小支

50、流上，測區(qū)地形條件簡單，地勢凹凸起伏，溝壑縱橫交叉，大部分地區(qū)懸崖峭壁，氣候簡單，人跡罕至，交通格外困難。因此打算接受 GPS 接收機對其進行把握測量。其測量流程如圖 1 所示：六六、GPS 網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計測量工作實施的第一步就是 GPS 網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計，它包括 GPS 網(wǎng)精度指標的確定，GPS網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計及 GPS 網(wǎng)的基準設(shè)計三方面。（1）GPS 網(wǎng)的精度指標，主要取決于工程對把握網(wǎng)的要求。精度指標通常以網(wǎng)中相鄰點間的弦長精度來表示，其形式為：中： 為標誰差（mm）;a 為固定誤差（mm）;b 為比例誤差系數(shù)（PPm） ，d 為相鄰點間的距離（km） 。（2）GPS 網(wǎng)的精度指標是 GPS 網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的一個重要參量，設(shè)計中