4。2 GNSS平面控制測(cè)量。技術(shù)設(shè)計(jì)4。2 1,GNSS網(wǎng)精度估算 由于目前還沒有GNSS網(wǎng)的最弱點(diǎn)和最弱邊精度估算的公式、只能采用GNSS網(wǎng)基線標(biāo)準(zhǔn)差的公式近似進(jìn)行匹配估算 基線長(zhǎng)度測(cè)量中誤差?;€相對(duì)中誤差、1。T,σ,d.5,將基線邊長(zhǎng)d和a,b代入式,4 再進(jìn)行趨近.匹配計(jì)算。結(jié)果見表1、考慮以下幾項(xiàng)因素的影響.起算點(diǎn)誤差,對(duì)點(diǎn)誤差。電離層影響 解算軟件的缺陷等,基線相對(duì)誤差取用估算值1 T的2倍。4.2.2。公式中的固定誤差a和比例誤差系數(shù)b應(yīng)取本規(guī)范表4,2,1中值,而不是測(cè)量時(shí)使用的GNSS接收機(jī)的標(biāo)稱精度、從理論上講 d應(yīng)取實(shí)測(cè)邊長(zhǎng)、但目前大多數(shù)基線解算軟件 在進(jìn)行GPS網(wǎng)閉合差檢驗(yàn)計(jì)算時(shí)。沒有這一功能 而手工計(jì)算非常繁瑣.沒有可操作性。因此、本條明確d取GPS網(wǎng)實(shí)測(cè)平均邊長(zhǎng),將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,4,2,3。GNSS網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)符合下列要求,1。GNSS平面控制測(cè)量的三維坐標(biāo)屬于地心坐標(biāo)系 應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為國(guó)家坐標(biāo)系或地方坐標(biāo)系、當(dāng)進(jìn)行三維坐標(biāo),x.y,h,轉(zhuǎn)換時(shí)。需求解7個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù),至少需要3個(gè)聯(lián)測(cè)點(diǎn),進(jìn)行二維,x y,轉(zhuǎn)換時(shí)。需求解四轉(zhuǎn)換參數(shù)、則至少應(yīng)有2個(gè)聯(lián)測(cè)點(diǎn),在條件可能時(shí)、聯(lián)測(cè)點(diǎn)應(yīng)盡量多,可以提高轉(zhuǎn)換參數(shù)解求的精度和可靠性,2、GNSS網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)和精度.是按平均點(diǎn)間距估算得到的.如果點(diǎn)間距過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。則與估算前提不符、精度難以保證、3.由獨(dú)立觀測(cè)基線構(gòu)成三角形.大地四邊形或中點(diǎn)多邊形、有利于對(duì)觀測(cè)基線質(zhì)量檢驗(yàn) 以保證成果的可靠性、在進(jìn)行GNSS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)時(shí).應(yīng)根據(jù)儀器設(shè)備臺(tái)數(shù)和精度指標(biāo).將本規(guī)范表4、2。1與表4,2.4的規(guī)定綜合起來(lái)考慮,觀測(cè)4。2,4 關(guān)于GNSS平面控制測(cè)量的主要技術(shù)要求。1、GNSS測(cè)量按觀測(cè)方法為靜態(tài)、快速靜態(tài) 定位和動(dòng)態(tài)定位 按定位模式可分為絕對(duì)定位和相對(duì),差分,定位 按獲得定位結(jié)果的時(shí)間不同可分為實(shí)時(shí)定位,RTK.和非實(shí)時(shí)定位.數(shù)據(jù)后處理,本規(guī)范所指的定位方式為相對(duì)定位。GNSS測(cè)量原理分為偽距法測(cè)量和載波相位測(cè)量,本章即GNSS接收機(jī)采用載波相位觀測(cè)值進(jìn)行相對(duì)定位.2.GPS衛(wèi)星載波波長(zhǎng)為λ1、19,03cm和λ2,24,42cm GLONASS衛(wèi)星載波波長(zhǎng)為λ1.18。73cm和λ2。24.08cm、單頻是指只能接收L1載波的接收機(jī),雙頻是指能同時(shí)接收L1載波和L2載波的接收機(jī)。GNSS定位衛(wèi)星有兩種星歷 即廣播星歷和精密星歷,廣播星歷是一種預(yù)估星歷,誤差較大,精度相對(duì)不高 適用于一般工程測(cè)量和短基線解算。精密星歷是根據(jù)衛(wèi)星實(shí)際運(yùn)行軌跡計(jì)算出來(lái)的星歷.誤差小、精度高 適用于長(zhǎng)基線。8km以上 和高精度工程控制網(wǎng)的基線解算.3.表4.2、4中規(guī)定。建立四等以上GNSS網(wǎng)時(shí),應(yīng)采用靜態(tài)定位,建立一,二級(jí)GNSS網(wǎng)時(shí),可采用靜態(tài)或快速靜態(tài)定位.快速靜態(tài)時(shí)的同步觀測(cè)有效衛(wèi)星數(shù)不應(yīng)少于5顆、是為了快速求解整周未知數(shù) 由于快速靜態(tài)定位的直接觀測(cè)基線不構(gòu)成閉合圖形,沒有多余觀測(cè) 可靠性較差,所以規(guī)定只用于一,二級(jí)網(wǎng)測(cè)量、4,同步觀測(cè)是指各臺(tái)接收機(jī)在相同的時(shí)間段同步觀測(cè)的時(shí)間,而不是每一臺(tái)接收機(jī)的開關(guān)機(jī)時(shí)間段,為了滿足相應(yīng)等級(jí)的定位精度和整周未知數(shù)的解算能力,必須有足夠的觀測(cè)時(shí)間 獲取足夠的數(shù)據(jù)量 而增加數(shù)據(jù)的采集密度,采樣間隔,是探測(cè)和修復(fù)周跳的重要措施.冶金廠礦GNSS網(wǎng)的邊長(zhǎng)比國(guó)家大地網(wǎng)要短。但冶金廠礦GNSS網(wǎng)的點(diǎn)位觀測(cè)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,干擾源比較多,因此 在確定同步觀測(cè)時(shí)間時(shí)、參照了過(guò)去作業(yè)的經(jīng)驗(yàn).選擇了比較穩(wěn)妥的時(shí)間段長(zhǎng)度,在森林覆蓋地區(qū)觀測(cè)條件差。應(yīng)適當(dāng)增加觀測(cè)時(shí)間、5,為了加強(qiáng)對(duì)GNSS基線矢量觀測(cè)值的檢查。表4 2 4中規(guī)定二,三等GNSS點(diǎn)平均設(shè)站率不應(yīng)小于2,而對(duì)精度要求相對(duì)較低,點(diǎn)的密度相對(duì)較大的四等及以下等級(jí)的GNSS點(diǎn)的平均重復(fù)設(shè)站率不應(yīng)小于1、6.在制訂設(shè)站計(jì)劃時(shí),重復(fù)設(shè)站點(diǎn)應(yīng)均勻分布,避免集中在一塊、6.GNSS定位的精度因子包括.平面位置精度因子HDOP。高程位置精度因子VDOP、空間位置精度因子PDOP。接收機(jī)鐘差精度因子TDOP,幾何精度因子GDOP等 空間位置精度因子、又稱圖形強(qiáng)度因子、PDOP值、綜合體現(xiàn)了GNSS三維定位精度指標(biāo).其值的大小與觀測(cè)衛(wèi)星的高度角和觀測(cè)衛(wèi)星在空間的幾何分布狀況有關(guān).衛(wèi)星高度角越小、分布范圍越大 PDOP值越小,定位精度越高,但衛(wèi)星高度角太小,大氣層變化頻繁、又會(huì)影響衛(wèi)星信號(hào)傳播,降低定位精度.綜合考慮,規(guī)定衛(wèi)星高度角在大于15,的前提下 PDOP值越小越好、作業(yè)過(guò)程中、如持續(xù)出現(xiàn)PDOP值不能滿足規(guī)范的要求時(shí).應(yīng)暫時(shí)中斷觀測(cè),待條件滿足要求時(shí)。再繼續(xù)觀測(cè)、如果一直無(wú)法滿足要求時(shí),則需要考慮重新布點(diǎn)。7 冶金廠礦控制網(wǎng)邊長(zhǎng)相對(duì)較短 二等網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)也不超過(guò)9km 衛(wèi)星信號(hào)在傳播中所經(jīng)過(guò)的大氣狀況較為相似、在同步觀測(cè)中.經(jīng)電離層折射改正后的長(zhǎng)度的殘差小于1、10,6.雙頻接收機(jī)殘差則更小。加之在測(cè)站上所測(cè)定的氣象數(shù)據(jù),有一定局限性,因此 本規(guī)范規(guī)定作業(yè)時(shí)可不觀測(cè)氣象數(shù)據(jù)、4.2。5。觀測(cè)設(shè)站計(jì)劃表的內(nèi)容應(yīng)包括編制衛(wèi)星可見性預(yù)報(bào)圖,選擇衛(wèi)星的幾何圖形強(qiáng)度和最佳觀測(cè)時(shí)段、接收機(jī)設(shè)站和觀測(cè)起訖時(shí)間等 4,2、6,GNSS控制點(diǎn)應(yīng)避免選用有覘標(biāo)的點(diǎn).因覘標(biāo)對(duì)觀測(cè)信號(hào)影響很大.甚至無(wú)法觀測(cè),4、2,7,關(guān)于GNSS觀測(cè)的規(guī)定、1,接收機(jī)天線類型較多.天線高量方法各不相同,作業(yè)前應(yīng)熟悉儀器的操作說(shuō)明、天線高在測(cè)前,測(cè)后各量一次、既可提高量測(cè)精度.更重要的是可以判斷在觀測(cè)過(guò)程中是否發(fā)生變化、2。GNSS測(cè)量采集數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄于載體 任何不當(dāng)操作.可能導(dǎo)致記錄出錯(cuò)或中斷,直接影響成果質(zhì)量。4 2,8、測(cè)站記錄是外業(yè)觀測(cè)過(guò)程的真實(shí)反映。是數(shù)據(jù)處理,質(zhì)量評(píng)定的重要依據(jù)。作業(yè)中應(yīng)真實(shí),完整填寫。4。2.9、個(gè)別觀測(cè)質(zhì)量較差的基線可以舍去、前提條件是,舍棄基線后新形成的閉合環(huán)或附合路線的獨(dú)立基線邊數(shù)應(yīng)符合本規(guī)范表4 2,1的規(guī)定,否則應(yīng)重測(cè)該基線或與該基線有關(guān)的同步環(huán)。數(shù)據(jù)處理4 2,10 長(zhǎng)基線 一般認(rèn)為17km以上,采用精密星歷計(jì)算效果好 精度高,對(duì)于短基線而言。用精密星歷解算與用廣播星歷計(jì)算差別并不太大,冶金工程測(cè)量的二等基線平均9km 仍然屬于短基線的范疇.對(duì)于二等基線可以采用廣播星歷解算,4 2 11,質(zhì)量檢驗(yàn)包括合格數(shù)據(jù)采用率 復(fù)測(cè)基線長(zhǎng)度較差.同步環(huán),異步環(huán),附合路線的閉合差 1。觀測(cè)數(shù)據(jù)剔除太多.就有。湊合.之嫌,這是測(cè)量工作的大忌 一般情況下不宜大于10,2。當(dāng)同步環(huán)基線一并解算時(shí) 理論上同步環(huán)閉合差應(yīng)為零,由于同步環(huán)觀測(cè)時(shí)間不能真正完全同步 使觀測(cè)的數(shù)據(jù)量不同。其次基線解算模型不完善,即軟件模型誤差和解算精度使同步環(huán)閉合差不為零 同步環(huán)閉合差限差取σ的 5,3,復(fù)測(cè)基線長(zhǎng)度較差是檢驗(yàn)基線內(nèi)符合精度的重要指標(biāo),同一條基線在不同時(shí)段等精度觀測(cè)的長(zhǎng)度差值較差 按誤差理論。限差可取測(cè)量中誤差σ的2倍。4 異步環(huán)、附合路線閉合差是檢驗(yàn)基線外符合精度的重要指標(biāo),按誤差理論、環(huán)坐標(biāo)分量閉合差為基線測(cè)量中誤差σ的倍、取其2倍作為限差。4、2,12、三維無(wú)約束平差、1、無(wú)約束平差的目的 一是獲取GNSS網(wǎng)平差后的地心系三維坐標(biāo).二是檢驗(yàn)GNSS網(wǎng)的內(nèi)符合精度,并以此來(lái)判斷網(wǎng)中有無(wú)系統(tǒng)誤差和粗差。三維無(wú)約束平差取用的基線。應(yīng)是經(jīng)過(guò)檢核后的合格基線,2,無(wú)約束平差是以一個(gè)控制點(diǎn)的地心系三維坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算。是對(duì)GNSS網(wǎng)的位置約束、實(shí)為單點(diǎn)位置約束平差或最小約束平差。與完全無(wú)約束的虧秩自由網(wǎng)平差是等價(jià)的,通過(guò)平移變換可互相轉(zhuǎn)換,因此稱為無(wú)約束平差,起算點(diǎn)坐標(biāo)應(yīng)選擇已知地心坐標(biāo)或觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)的控制點(diǎn),近似,地心坐標(biāo),3 基線分量改正數(shù)的絕對(duì)值限差。是為了判斷基線觀測(cè)量是否含有粗差.當(dāng)坐標(biāo)分量改正數(shù)的絕對(duì)值超過(guò)基線邊長(zhǎng)中誤差σ的3倍時(shí)。表明該基線或鄰近基線含有粗差。含有粗差的基線可剔除。但剔除后新構(gòu)成的環(huán)應(yīng)符合本規(guī)范表4.2,1的規(guī)定 4 2、13.關(guān)于約束平差.1??刹捎萌S約束平差或二維約束平差 在三維約束平差中。觀測(cè)量是經(jīng)三維無(wú)約束平差檢驗(yàn)合格基線的觀測(cè)值。已知約束量是三維大地坐標(biāo)或三維直角坐標(biāo),斜距。大地方位角或法截弧方位角 在二維約束平差中、觀測(cè)量是已經(jīng)轉(zhuǎn)換投影到國(guó)家或地方獨(dú)立坐標(biāo)系的高斯或UTM平面坐標(biāo)的二維及其轉(zhuǎn)換后的方差一協(xié)方差陣、已知約束量是平面坐標(biāo)系中的點(diǎn)的坐標(biāo) 平面距離和坐標(biāo)方位角,約束平差可采用強(qiáng)制性約束,也可采用加權(quán)約束.強(qiáng)制性約束即不顧及起算數(shù)據(jù)的誤差,作為固定值參與平差計(jì)算,要求起算數(shù)據(jù)應(yīng)有良好的內(nèi)精度,即自身是兼容的。否則會(huì)使GNSS網(wǎng)發(fā)生扭曲和變形,會(huì)降低GNSS網(wǎng)的精度,加權(quán)約束是指顧及所有或部分已知約束數(shù)據(jù)的起始誤差、按其不同的精度定權(quán)約束。并在平差時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?定權(quán)時(shí),應(yīng)使權(quán)的大小與約束值精度相匹配。偏高可能會(huì)引起GNSS網(wǎng)的變形.偏低則起不到提供基準(zhǔn)的作用.失去約束的意義.2 約束平差結(jié)束后、應(yīng)檢驗(yàn)作為約束值的起算數(shù)據(jù)誤差對(duì)GNSS網(wǎng)的變形影響。通過(guò)GNSS網(wǎng)中同一基線的約束平差坐標(biāo)分量改正數(shù)與無(wú)約束平差坐標(biāo)分量改正數(shù)的較差絕對(duì)值判斷。約束平差后.如果同一基線在約束平差和無(wú)約束平差中的兩類改正數(shù)相差太大、說(shuō)明是起算數(shù)據(jù)誤差引起了GNSS網(wǎng)變形超過(guò)一定范圍.就會(huì)顯著降低GNSS網(wǎng)的精度,這是不允許的。由起算數(shù)據(jù)誤差引起的GNSS網(wǎng)最大變形不應(yīng)超過(guò)本規(guī)范表4。2,1中約束平差后最弱邊相對(duì)中誤差的要求 如果約束平差后最弱邊的相對(duì)中誤差滿足本規(guī)范表4,2。1相應(yīng)等級(jí)的要求。認(rèn)為是合格的,否則應(yīng)對(duì)約束數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。剔除精度低的約束點(diǎn)坐標(biāo),或邊長(zhǎng)?;蚍轿唤?