第十三讲测量的设计与实施课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,第十三讲测量的设计与实施,第十三讲测量的设计与实施,1,（优选）第十三讲测量的设计与实施,（优选）第十三讲测量的设计与实施,2,主要内容,4,GPS,测量的作业模式,5,数据预处理及观测成果的质量检核,6,技术总结与上交材料,主要内容4 GPS测量的作业模式,3,4.GPS,测量的作业模式,概念：,利用,GPS,定位技术，确定观测站之间相对位置所采用的测量方案。,4.GPS测量的作业模式概念：,4,经典静态定位,快速静态定位,准动态定位,往返式重复设站,动态定位,实时动态测量,作业模式分类,经典静态定位 往返式重复设站作业模式分类,5,经典静态定位,方法：采用两台（或以上）接收设备，分别安置在基线的两个端点，同步观测,4,颗以上卫星，每时段长,45,分钟至,2,小时。,经典静态定位方法：采用两台（或以上）接收设备，分别安置在基线,6,经典静态定位（续）,基线定位精度可达,5mm+1ppm,D,（,D:km,）,适用范围：,-,全球性或国家级大地控制网,-,建立地壳运动监测网,-,建立长距离检校基线,-,岛屿与大陆联测,所有已观测基线应组成一系列封闭图形,经典静态定位（续）基线定位精度可达5mm+1ppmD（D:,7,快速静态定位,方法：在测区中部选择一个基准站，安置一台接收设备连续跟踪卫星；另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟。,快速静态定位方法：在测区中部选择一个基准站，安置一台接收设备,8,快速静态定位（续）,流动站相对于基准站的基线中误差为,5mm+1ppm,D,适用范围：,-,控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等。,注意事项：,-,在观测时段内应确保有,5,颗以上卫星可供观测,-,流动点与基准点距离不应超过,20km,-,流动站上的接收机在转移时，不必保持对卫星的连续跟踪,快速静态定位（续）流动站相对于基准站的基线中误差为5mm+1,9,快速静态定位（续）,优点：,-,速度快、精度高、能耗低。,缺点：,-,构不成闭合图形，可靠性较差,快速静态定位（续）优点：,10,数据预处理的基本内容（续）,基线中误差约为12cm.,相对于基准点的瞬时点位精度12cm。,-流动点与基准点距离不超过20km,-采用多项式拟合法，平滑GPS卫星每小时发送的轨道参数,第十三讲测量的设计与实施,为相应级别的规定中误差（按平均边长计算）,重复观测边的任意两个时段的成果互差，均应小于相应等级规定精度（按平均边长计算）的 倍,实时动态测量的作业模式,为相应级别的规定中误差（按平均边长计算）,GAMIT/GLOBK：,然后，运动的接收机按预定的时间间隔自动进行观测，连同基准站的同步观测数据，实时解算流动站坐标,（优选）第十三讲测量的设计与实施,广播星历，可作基线解的起算数据。,特点：用户接收机在流动过程中，不必保持对卫星的连续跟踪。,5 数据预处理及观测成果的质量检核,准动态定位,方法：在测区选择一个基准点，安置接收机连续跟踪卫星；将另一接收机先置于,1,号站观测，在保持对所测卫星连续跟踪的情况下，将流动接收机分别在其它各点观测数秒。,数据预处理的基本内容（续）准动态定位方法：在测区选择一个基准,11,准动态定位（续）,基线中误差约为,12cm.,应用范围：,-,开阔地区的加密控制测量、工程定位及碎部测量等。,注意事项：,-,在观测时段内应确保有,5,颗以上卫星可供观测,-,流动点与基准点距离不应超过,20km,-,观测中流动站上的接收机不能失锁，否则应在失锁处延长观测时间,12,分钟,准动态定位（续）基线中误差约为12cm.,12,往返式重复设站,方法：建立一个基准点安置接收机连续跟踪卫星；流动接收机到每点观测,12,分钟；,1,小时后逆序返测各流动点,12,分钟。,往返式重复设站方法：建立一个基准点安置接收机连续跟踪卫星；流,13,往返式重复设站（续）,相对于基准点的中误差为,5mm+1ppm,D,应用范围：,-,控制测量及控制网加密、取代导线测量及三角测量、工程测量及地籍测量等。,注意事项：,-,流动点与基准点距离不超过,20km,-,基准点能正常跟踪,3,颗以上的卫星,往返式重复设站（续）相对于基准点的中误差为5mm+1ppm,14,动态定位,方法：建立一个基准点安置接收机连续跟踪卫星；流动接收机先在出发点上静态观测数分钟，然后从出发点开始连续运动，按指定的时间间隔自动测定运动载体的位置。,动态定位方法：建立一个基准点安置接收机连续跟踪卫星；流动接收,15,动态定位（续）,相对于基准点的瞬时点位精度,12cm,。,应用范围：,-,精密测定运动目标的轨迹、测定道路中心线、剖面测量等。,注意事项：,-,需同步观测,5,颗卫星，其中至少,4,颗要连续跟踪,-,流动点与基准点距离不超过,20km,动态定位（续）相对于基准点的瞬时点位精度12cm。,16,-速度快、精度高、能耗低。,基线解算中应注意的问题（续）,流动接收机到每点观测12分钟；,-从原始记录中，通过解码将各种数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成各种数据文件（如星历文件、电离层参数和UTC参数文件、观测文件和测站信息文件等）,-控制测量及控制网加密、取代导线测量及三角测量、工程测量及地籍测量等。,应用：航空摄影测量和航空物探中采样点的实时定位，航道测量，道路中线测量，运动目标的精密导航等,另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟。,特点：用户接收机在流动过程中，不必保持对卫星的连续跟踪。,在整个GPS网中选取一组完全的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式：,-速度快、精度高、能耗低。,-速度快、精度高、能耗低。,6 技术总结与上交材料,流动站相对于基准站的基线中误差为5mm+1ppmD,上述GPS工作模式的不足,第十三讲测量的设计与实施,数据预处理及观测成果的质量检核,特点：用户接收机在流动过程中，保持对卫星的连续跟踪。,方法：建立一个基准点安置接收机连续跟踪卫星；,-控制测量及控制网加密、取代导线测量及三角测量、工程测量及地籍测量等。,如果不与数据传输系统结合，定位结果均需通过观测数据的测后处理而获得。,无法实时给出定位结果，以及实时检核。,解决措施：,-,延长观测时间，获取多余观测量。,上述,GPS,工作模式的不足,-速度快、精度高、能耗低。如果不与数据传输系统结合，定位结,17,实时动态测量,实时动态（,Real Time Kinematic,，简称,RTK,）测量技术：,以载波相位观测量为根据的实时差分,GPS,测量技术。,实时动态测量实时动态（Real Time Kinematic,18,实时动态测量（续）,基本思想：,在基准站上安置一台接收机观测卫星，并将观测数据实时发送给用户接收机；后者实时计算出用户站的坐标及精度。,实时动态测量（续）基本思想：,19,实时动态测量（续）,实时检验定位结果，减少了冗余观测，缩短观测时间。,增加了用户的设备投资。,实时动态测量（续）实时检验定位结果，减少了冗余观测，缩短观测,20,实时动态测量的作业模式,快速静态测量,准动态测量,动态测量,实时动态测量的作业模式 快速静态测量,21,快速静态测量,接收机在每一用户站上，静止地进行观测。观测过程中，连同接收到的基准站同步观测数据，实时解算用户坐标。当解算结果的变化趋于稳定，且精度满足要求，可适时结束观测,特点：用户接收机在流动过程中，不必保持对卫星的连续跟踪。定位精度可达,12cm,。,应用：城市、矿山等区域性的控制测量、工程测量和地籍测量,快速静态测量接收机在每一用户站上，静止地进行观测。观测过程中,22,准动态测量,流动接收机在观测工作前，先在起始点上静止地进行观测（快速解算整周未知数），进行初始化。然后，在每一测站上，静止地观测数历元，连同基准站的同步观测数据，实时解算流动站坐标,特点：用户接收机在流动过程中，保持对卫星的连续跟踪。定位精度可达厘米级,应用：地籍测量、碎部测量、路线测量、工程放样等,准动态测量流动接收机在观测工作前，先在起始点上静止地进行观测,23,动态测量,流动接收机在观测工作前，先在起始点上静止地观测数分钟进行初始化。然后，运动的接收机按预定的时间间隔自动进行观测，连同基准站的同步观测数据，实时解算流动站坐标,特点：用户接收机在流动过程中，保持对卫星的连续跟踪。定位精度可达厘米级,应用：航空摄影测量和航空物探中采样点的实时定位，航道测量，道路中线测量，运动目标的精密导航等,动态测量流动接收机在观测工作前，先在起始点上静止地观测数分钟,24,后者实时计算出用户站的坐标及精度。,-将接收机记录的观测数据传输到磁盘或其它介质上,近年来在数据自动处理方面做了较大的改进。,在整个GPS网中选取一组完全的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式：,流动接收机到每点观测12分钟；,成果是否符合调度命令和规范的要求,定位精度可达12cm。,-从原始记录中，通过解码将各种数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成各种数据文件（如星历文件、电离层参数和UTC参数文件、观测文件和测站信息文件等）,基线解算（数据预处理）,为相应级别的规定中误差（按平均边长计算）,定位精度可达12cm。,在基准站上安置一台接收机观测卫星，并将观测数据实时发送给用户接收机；,重复观测边的任意两个时段的成果互差，均应小于相应等级规定精度（按平均边长计算）的 倍,各项质量检核符合要求后，以所有独立基线组成闭合图形，以一个点的WGS84系坐标为起算依据，进行网的无约束平差,-从原始记录中，通过解码将各种数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成各种数据文件（如星历文件、电离层参数和UTC参数文件、观测文件和测站信息文件等）,-流动站上的接收机在转移时，不必保持对卫星的连续跟踪,GPS测量的作业模式,-需同步观测5颗卫星，其中至少4颗要连续跟踪,-在观测值中加入对流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正,基线中误差约为12cm.,增加了用户的设备投资。,5.,数据预处理及观测成果的质量检核,数据,预处理,观测成果的,外业检核,野外,返工,GPS,网,平差,处理,后者实时计算出用户站的坐标及精度。5.数据预处理及观测成果,25,数据预处理软件及选择,GAMIT/GLOBK,：,美国麻省理工学院（,MIT,）开发的全球最具权威性的,GPS,数据处理软件包。由若干程序模块构建而成。近年来在数据自动处理方面做了较大的改进。成为全球最受欢迎的,GPS,数据处理软件之一。,BERNESE,：,瑞士伯尔尼天文系研制,GIPSY,：,美国宇航局,(NASA),喷气推进实验室,(JPL),研制,数据预处理软件及选择GAMIT/GLOBK：,26,基线解算（数据预处理）,主要目的：,对原始数据进行编辑、加工整理、分流并产生各种专用信息文件，为进一步的平差计算作准备,基线解算（数据预处理）主要目的：,27,数据预处理的基本内容,数据传输：,-,将接收机记录的观测数据传输到磁盘或其它介质上,数据分流：,-,从原始记录中，通过解码将各种数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成各种数据文件（如星历文件、电离层参数和,UTC,参数文件、观测文件和测站信息文件等）,统一数据文件格式,-,将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样间隔，统一为标准化的文件格式,数据预处理的基本内容数据传输：,28,数据预处理的基本内容（续）,卫星轨道的标准化：,-,采用多项式拟合法，平滑,GPS,卫星每小时发送的轨道参数,探测周跳、修复载波相位观测值,