gps静态测量概念

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1、《GPS定位原理及应用》授课教案第八章GPS测量的设计与实施8.1GPS测量的技术设计教学内容：本节主要介绍GPS测量技术设计的一般要求和设计指标。教学重点：1.介绍GPS测量技术设计的依据；2.介绍GPS测量的标准；3.介绍GPS测量的图形设计。教学难点：GPS的图形设计。教学方法：课堂教学为主，充分利用多媒体教学方法。教学要求：学会局部性的GPS控制网的图形设计，掌握GPS测量技术设计书的编写。8.1.1GPS网技术设计的依据1.GPS测量规范（规程）（1）《全球定位系统（GPS）测量规范》（2）《全球定位系统城市测量技术规程》（3）各行业部门的其他GP

2、S测量规程或细则2．测量任务书8.1.2GPS网的精度,密度设计1．GPS测量精度标准及分类（1）GPS测量精度分类对于各类GPS网的精度设计主要取决于网的用途。用于地壳形变及国家基本大地测量的GPS控制网可按表8-1分级。表8-1GPS测量精度分级（一）级别主要用途固定误差a（mm）比例误差b（mm）A地壳形变测量或国家高精度GPS网建立≤5≤0.1B国家基本控制测量≤8≤1用于城市或工程的GPS控制网可按表8-2分级。表8-2GPS测量精度分级（二）等级平均距离（km）a（mm）b（mm）最弱边相对中误差二9≤10≤21/12万三5≤10≤51/8万四2

3、≤10≤101/4.5万一级1≤10≤101/2万二级1≤15≤201/1万（2）GPS测量的精度标准GPS测量的精度标准通常用网中相邻点之间的距离中误差表示，其形式为：（8-1）式中：σ——距离中误差（毫米）；ɑ——固定误差（mm）；b——比例误差系数（ppm）；d——相邻点之间的距离（km）。实际生产中，应根据测区大小、GPS网的用途，来设计网的等级和精度标准。2．GPS点的密度标准制定GPS网的密度标准，主要考虑任务要求和服务对象。密度可参照表8-3的规定执行。表8-3GPS网中相邻点间距离(单位：km)级别项目ABCDE相邻点最小距10015521相

4、邻点最大距2000250401510相邻点平均距3007015～1010～55～28.1.3GPS网的基准设计1．基准设计的定义：在GPS网的技术设计中，必须明确GPS网的成果所采用的坐标系统和起算数据的工作，称为GPS网的基准设计。GPS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。2．基准设计应考虑的几个问题：（1）应在地面坐标系中选定起算数据和联测原有地方控制点若干个，用以转换坐标。（2）对GPS网内重合的高等级国家点或原城市等级控制点，除未知点连结图形观测外，对它们也要适当地构成长边图形。（3）联测的高程点需均匀分布于网中，对丘陵或山区联测高程点应按高程

5、拟合曲面的要求进行布设。（4）新建GPS网的坐标应尽可能与测区过去采用的坐标一致。8．1.4GPS网构成的几个基本概念及网特征条件1．GPS网图形构成的几个基本概念观测时断：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段，简称时段。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获得的基线向量所构成的闭合环，简称同步环。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。异步观测环：在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。独立基线：对

6、于N台GPS接收机的同步观测环，有J条同步观测基线，其中独立基线数为N-1。非独立基线：除独立基线外的其它基线叫非独立基线，总基线数与独立基线之差即为非独立基线数。2．GPS网特征条件的计算观测时断数：（8-2）式中：n为网点数，m为每点设站数，N为接收机数。总基线数：（8-3）必要基线数：（8-4）独立基线数：（8-5）多余基线数：（8-6）3．GPS网同步图形构成及独立边的选择根据（8-3）式，对于由N台GPS接收机构成的同步图形中一个时断包含的GPS基线数为：（8-7）但其中仅有N-1条是独立的GPS边，其余为非独立边。当接收机数N=2～5时所构成的同

7、步图形见图8-1。对应于图8-1的独立GPS边可以有如图8-2所示的不同选择。当同步观测的GPS接收机数N≥3时，同步闭合环的最少数应为：（8-8）N与J、T的关系见下表：表8-4N与J、T的关系表N23456J1361015T0136108．1.5GPS网的图形设计1．GPS网的图形设计根据对所布设的GPS网的精度要求和其它方面的要求，设计出独立的GPS边构成的多边形网，称为GPS网的图形设计。2．GPS网的图形（1）点连式：如图8-3，相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接。（2）边连式：如图8-4，同步图形之间由一条公共基线连接。（3）网连式：指相邻同步

8、图形之间有两个以上公共点相连接。（4）边点混合连接式