平面控制网设计书.docx
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1、哈尔滨市江心岛技术开发区E级GPS平面控制网技术设计书目录1、概述-12、测区自然地理概况和已有资料-12.1、测区自然地理概况-12.2、测区已有资料成果情况-13、测量技术设计依据-14、使用仪器-15、布网方案-15.1、布网要求-15.2、布网原则与网形设计-25.3、GPS网型网型方案设计-26、选点与标石埋-36.1、选点-36.2、标石埋设-37、作业要求-4 7.1、基本技术要求-47.2、GPS卫星预报和观测调度计划-47.3、观测准备-57.4、观测作业要求-57.5、外业观测记录-68、数据处理方案-68.1、基线解算及其质量检验-68.2、补测与重测-78.3、GPS网
2、平差-78.4、GPS测量数据处理需要经过如下图所示的基本步骤-89、提交成果-89.1、技术总结报告应包含以下内容-89.2、GPS测量任务完成后,应提交下列资料-810、进度安排和经费预算-910.1进度安排-910.2、经费预算-911、附录-9哈尔滨市江心岛技术开发区GPS平面控制网技术设计书1、概述本次gps平面控制测量任务和作业内容是位于哈尔滨北部松花江主航道北侧,为配合本次控制测量课程设计任务,需在江心岛开发区约4.2平方公里的测区范围内建立E级GPS平面控制网。2、测区自然地理概况和已有资料2.、测区自然地理概况测区位于黑龙江省哈尔滨市北部松花江主航道北侧,是松花江泛洪区自然形
3、成的梭形岛,为河漫滩湿地。该岛地理位置优越,南北与哈尔滨市区相望,西隔宾洲铁路桥与太阳岛相望。测区东西长约4.5公里,南北最宽约1.3公里,面积达4.2平方公里,平均海拔115米,位于松花江中游,属中温带大陆性季风气候,冬长夏短,全年平均降水量569.1毫米,降水主要集中在6-9月,夏季占全年降水量的60%。四季分明,冬季1月平均气温约零下19度;夏季7月的平均气温约23度。测区范围:测区地理坐标为东经:126度37分126度40分 北纬:45度48分实测范围呈不规则形状,范围面积约4.2平方公里。2.2、测区已有资料成果情况 测区有google earth卫星遥感图一幅,该图可供图上选点。此
4、外,测区有校区控制三角点2个,其数据如下: 点名X坐标Y坐标备注H 22X 451.6467 Y 351.9932H 26X 300Y 9003、测量技术设计依据(1)GB-T-18314-2009全球定位系统(GPS)测量规范(2)CJJ 73-97全球定位系统城市测量技术规程(3)CH 1002-95测绘产品检查验收规定(4)CH 1003-95测绘产品质量评定标准(5)CH / T1004测绘技术设计规定(5)CJJ -8-99城市测量规范4、使用仪器本次测量采用的GPS接收机型号是南方北极星GPS 9600,该GPS仪接受的信号是L1-C/A码。其平面精度:5mm+1ppm,高程精度:
5、10mm+2ppm。5、布网方案5.1、布网要求GPS网相邻点间基线中误差按下式计算:式中(mm)为固定误差;(ppm)为比例误差系数;(km)为相邻点间的距离。GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。相邻点最小距离应为平均距离的1/21/3;最大距离应为平均距离的23倍。表1 GPS网的主要技术要求级 别平均距离(km)(mm)(110-6)最弱边相对中误差E级0.2510201/45000注:当边长小于200m时,边长中误差应小于20mm。5.2、布网原则与网形设计(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。(2)各级GPS网的布设应根据其布设目的、精度要求
6、、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综合因素考虑,按照优化设计原则进行。(3)各级GPS网最简单异步观测环或附合路线的边数应不大于表2的规定。表3级别ABC闭合环或附和环路线的边数566810()各级GPS网点位应均匀分布,相邻点间距最大不宜超过该网点平均点间距的2倍。(5)新布设的GPS网应与附近已有的国家高等GPS点进行联测,联测点数不应少于3点。(6)GPS网的点与点间不要求每点通视,但考虑常规测量方法加密时的应用,每点应有12个通视方向。(7)为了求得GPS网点正常高,应进行水准测量的高程联测,高程联测采用等级水准测量方法进行,联测的GPS-E
7、级控制点且应均匀分布于网中。(8)在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用,对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点,应充分利用其标石。5.3、GPS网型网型方案设计 GPS网的图形布设通常有点连式、边连式、网连式及边点混合连接、三角锁连接、导线网连接、星形连接等几种基本方式。本次主要采用边连接式,每次用至少三台接收机,组成GPS网,能保证网的几何强度,提高网的可靠指标。GPS网的图形布设如下图,布设点1、2、,采用边点混合连接式。6、选点与标石埋设6.1、选点在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上,进行现场踏勘,最后进行选点。选点应符合下列要求:(1)点位的
8、选择应符合技术设计要求,并有利于其它测量手段进行扩展与联测;(2)点位的基础应坚实稳定,易于长期保存,并应有利于安全作业;(3)点位应便于安置接收设备和操作,视野应开阔,视场内周围障碍物的高度角一般应小于15;(4)点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等),其距离不得小于200m,并应远离高压输电线其距离不得小于50m,以避免周围磁场对卫星信号的干扰;(5)点位附近不应有对电磁波反射(或吸收)强烈的物体,以减少多路径效应的影响;(6)交通应便于作业,以提高作业效率;(7)应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石,但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性,符合要求方可利用;(8)选好点
9、后应按合理的方法给GPS点编号。此外,有时还需考虑测区内的通讯设施、电力供应等情况,以便于各点之间的联络和设备用电或充电。综上所述,结合测区的实际情况, GPS控制点宜布设在较高的永久性建筑物、山顶及其它符合要求的地方,或已成型的较宽的城市主干道、路口或其它较开阔而又稳固的建(构)筑物上。6.2、标石埋设(1)E级GPS点的标石及标志规格参见附录D,标石的中心标志用铜材料制作,标志中心应刻有清晰、精细的十字丝;本测区采用下图所示的埋石方式:(2)地面E级GPS点标石可用混凝土预先制作,然后运往各点埋设,埋设时坑底填以沙石,捣固夯实或浇灌混凝土底层,楼顶E级GPS点标石应现场浇灌,浇灌前应将楼面
10、磨出新层、打毛,钉上34颗钢钉,再套模浇灌;(3)埋石结束后应填写GPS点之记;(4)待标石埋设稳定,没有下沉,或现场浇灌的标石凝固后23天方可观测。7、作业要求 7.1、基本技术要求为保证GPS测量精度,采用载波相位静态相对定位作业模式,E级GPS测量作业的基本技术要求应符合表3的规定。表3 E级GPS测量作业的基本技术要求级 别卫星截止高度角()有效观测卫星数平均重复设站数时段长度(min)数据采样间隔(s)PDOP值E级1541.6401510注:1、观测时段长度应视点位周围障碍物情况、基线长短而作调整,2、可不观测气象要素,但应记录雨、晴、阴、云等天气状况。7.2、GPS卫星预报和观测
11、调度计划(1)保证GPS作业观测工作顺利进行,保障观测成果达到预定的精度,提高作业工效,在进行GPS外业观测之前,应事先编制GPS卫星可见性预报表。预报表应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何强度因子等内容。(2)编制预报表所用概略位置应采用测区中心位置的经、纬度。(3)作业组在观测前应根据参加作业的GPS接收机台数、网形及卫星预报表编制作业调度表,其内容应包括观测时间、测站号、测站名称以及接收机号等项内容。7.3、观测准备(1)每天出发工作前应检查电池容量是否充足,仪器及其附件是否携带齐全。(2)作业前应检查接收机内存是否充足。(3)天线安置应符合下
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