武汉大学测绘学院GPS测量与数据处理复习资料x.docx

GPS测量与数据处理复习要点武汉大学测绘学院 XX一、GPS网及其建立GPS网：采用GPS技术建立的测量控制网，由GPS点和基线向量所构成。GPS静态测量的特点：（1）测量精度高（2）选点灵活，无需造标，布网成本低（3）可全天候作业（4）观测时间短，作业效率高（5）观测、处理自动化（6）可获得三维坐标GPS网的建立过程：（1）设计准备阶段：项目规划；技术设计；资料搜集整理；仪器检定和检验；踏勘、选点和埋石（2）测量实施/施工作业阶段：实地了解测区状况；卫星状况预报；确定作业方案；外业观测；数据传输备份；基线解算及其质量控制（3）数据处理：网平差及其质量控制；技术总结；成果验收。 几个基本概念：（1）观测时段：从测站上开始接受卫星信号起止停止观测间的连续工作时间段称为观测时段，简称时段，时段持续的时间称为时段长度。（2）同步观测：两台或两台以上的GPS接收机同时对同一组卫星信号进行观测。（3）基线向量：利用进行同步观测的GPS接收机所采集的观测数据计算出的接收机间的三维坐标差，简称为基线。（4）同步观测基线：利用同一时段的同步观测数据所确定出的基线向量被称为同步观测基线（5）闭合环：由多条基线向量首尾相连所构成的闭合图形（6）复测基线：在某两个测站间，由多个时段的同步观测数据所获得的多个基线向量结果称为复测基线（7）同步闭合环：三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量所构成的闭合环，简称为同步环（8）独立基线向量：若一组基线向量中的任何一条基线向量都无法用该组中其他基线向量的线性组合来表示，则该组基线向量就是一组独立的基线向量（9）独立观测环：由独立观测基线所构成的闭合环即非同步观测环也称为异步环（独立观测环闭合差的大小可作为评定基线解算结果质量的有力指标）GPS网的质量及质量控制：（1）质量=精度+可靠性+（成果适用性）（2）质量控制：质量检验（指标）和质量改善（措施）（3）影响GPS质量的因素：GPS基线向量的质量（依赖于观测数据和处理方法）；常规地面观测值的质量（观测方法）；起算数据的精度、数量和分布（网的设计及已有成果的质量）；GPS网的结构（网的设计和外业观测方案）；数据处理方法的完备性（数据处理软件及其解算方案）二、GPS处理的技术设计技术设计的依据：GPS处理规范及规程；测量任务书或测量合同书；其他规范与规程GPS网的精度和密度设计：用途/目的→GPS等级（AA、A、B、C、D、E）→精度密度设计。精度设计：相邻点基线长度的精度（单位为mm）密度：平均基线长度规定GPS网的基准设计：位置基准；尺度基准；方位基准（各自可由哪些类型的值来改变）GPS网的布网形式：（1）跟踪站式（A级网，连续观测，如IGS跟踪站）（2）会战式（B级网）（3）多基准站式（4）同步图形扩展式（类似于会战式）（5）单基准站式（星形网式）GPS网的网形设计：（1）三角形网：以三角形作为基本图形所构成的GPS网成为三角形网。优点：几何强度好，抗粗差能力强，可靠性高。缺点：工作量大（2）多边形网：以多边形（n≥4）作为基本图形所构成的GPS网成为多边形网。优点：效率高，工作量较小。缺点：图形强度不如三角形网（3）附和导线网：以附和导线作为基本图形所构成的GPS网称为附和导线网。优点：效率高，工作量小。缺点：图形强度不如前两个（4）星形网：从一个已知点上分别于各待定点进行相对定位所组成的图形。优点：作业效率高。缺点：抗差能力极差。适用：Go and Stop,RTK 通过改进可以变为多基准站形式GPS网的设计准则：（1）GPS网图形与GPS的精度和可靠性无关（2）GPS点的质量与其位置无关提高GPS网质量的方法:提高可靠性的方法：（1）增加观测期数（2）保证一定的重复设站次数（3）保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连（4）布网时要使网中所有最简异步环的边数不多于6条。提高精度的方法：（1）为提高GPS网中各相邻点具有较高的相对精度，对网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得她们之间的直接观测基线（2）在全面网之上建立框架网，以框架网作为整个GPS网的骨架（3）布网时要使网中所有最简异步环的边数不多于6条（4）引入高精度的激光测距边作为观测值进行联合平差（5）为提高GPS网的尺度精度，可在网中增设长时间、多时段的基线向量。GPS网的设计指标：（1）GPS网的特征值：……（2）效率指标：（理论最少观测时段/设计观测时段）越接近1越好（3）可靠性指标：（多余基线/独立基线总数）（3）精度指标： ，tr（Q）作为衡量GPS网整体精度的指标，越小越好。三、GPS测量外业观测站的基本要求：（1）测站四周视野开阔，高度角150以上不允许有成片的障碍物（2）远离大功率的无线电信号发射源（3）测站应该远离房屋、围墙、广告牌、山坡及大面积的平静水面