技术设计报告.docx

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技术设计报告

陕铁院（高新校区）1：

500数字测图项目

静态测量

实施方案

编制：

复核：

审核：

组别：

第四组

陕西铁路工程职业技术学院

测绘与检测学院

2021年3月

一、项目概述

1.1.任务由来

受陕西铁路职业技术学院测绘与检测学院的委托，由陕西铁路职业技术学院测绘与检测学院测量3192班第二组测量小组承担“陕西铁路工程职业技术学院（高新校区）1:

500校园GPS网测量”任务，就本次GPS测最任务要求，根据相关技术要求，编写技术设计书。

目的：

与通过这次GPS实习巩固扩大和加强我们从课堂学习的知识，熟练掌握仪器操作，对GPS静态观测有一个全面 系统的认识。

作用:

为得到测区的地理位置及坐标GPS网等级（精度）二级GPS网

完成时间:

 2021年3月19日以前

1.2.设计内容

建立E级GPS控制网，包括做出对GPS控制点的点位布设、外业数据采集、内业华测软件处理数据等方面的内容的技术设计

1.3设计依据

1）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GBT_18314-2009）

2）《GPS定位测量》单项技能训练指导书

3）《CH-T_2009-2010》全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范

1.4测区概况

测区陕西铁路工程职业技术学院（高新校区）位于陕西省渭南市高新区内地形地势平坦，测区内多为教室，公寓，及其他教学设备校园马路多被给GPS观测带来一定困准。

地理位置及行政划分:

陕西铁路工程职业技术学院高新校区隶属于渭南市高新区双王街道，南部为张东村新村，交通便利:

占地约899亩。

气候：

典型的季风性气候。

人文：

地处高新区，经济欠发达，土地为本地农民所有，民风淳朴善良。

1.5坐标系统、高程系统、时间系统

坐标系统：

GPS坐标为WGS-84坐标系，GPS网平面平差成果为北京54坐标高程系统：

高程系统采用1985国家高程基准

时间系统：

时间系统采用北京GTM+8时区时间系统

二、GPS控制网布设

2.1GPS控制点的选点

GPS控制点的点位应满足以下要求：

A周围应便于安置接收设各和操作，视野开阔，视场内障碍物的高

度角不宜超过15°；

B远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离

不小干200m：

远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距

离不得小于50m;

C附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物等）；

D交通方便，并有利于其他测量手段扩展和联测；

E地面基础稳定，易于点的保存；

FAA、A、B级GPS点，应选在能长期保存的地点：

G充分利用符合要求的旧有控制点：

H选站时应尽可能使测站附近的小环境（地形、地貌、植被等）与周

围的大环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。

2.2GPS控制网网形的布设

GPS网点并不以点间通视为必要条件，点位的选定有很大的灵活性，可以先按需要选定点位，再来组织网形，为便于观测和使用，GPS点选在交通方便容易到达的地方，尽量避免在山顶和河边设点。

图上设计的仅是概略的点位，在实地选点时可在图上初选点的附近选定合适的点位，以满足GPS测量对点位的要求。

拟作为GPS网的位置基准及方位基准的已有控制网的起始点及起始方位角的两端点必须选作GPS点，设计的点位中应尽可能多地包括一些符合条件的已有控制网点（城市或工程控制网点及国家网点）。

三.现有测绘成果

3.1三个已知点

由测绘学院实验室提供的临潼校区D级G PS点3个已知点如下表所示

已知点

X坐标

Y坐标

水准高程

D006

3820831.552

191100.310

356.898

D015

3821106.844

190921.923

355.475

D042

3820837.136

190704.739

356.017

仪器型号：

本次测量外业观测通用华测HCX900观测GPS接收机作业观测由陕西铁路工程职业技术学院测绘与检测学院第二组测量第二小组具体组织实验，观测日期约为7天

3.2校区全图与坐标选择

由现有三个已知点和3个待测点出发，对陕西铁路工程职业技术学院（高新校区）进行测量，要求GPS观测网能覆盖学校大部分范围。

其中已知点GPS观测网如图

四.实测方案与作业要求

4.1布网方案

按照项目要求，陕西铁路工程职业技术学院（高新校区）1:

500校园GPS网应布设为E级网，测区范围内布设3个GPS点，它们分别是D006,D015,D042，与测区内3个已知点如图所示。

仪器型号：

SOUTHs82-v

仪器数量：

3台

4.2观测方案

观测方法：

静态观测

（1）技术指标：

重复设站观测数：

1.6

理论最少观测时段：

C＝n·m/N＝5

基线总数：

C·N·（N-1）/2＝15

必要基线数：

N-1＝6

独立基线数：

C·（N-1）＝10

多余基线数：

C·（N-1）-（N-1）＝4

4.3精度指标

（1）相邻点间弦长的标准差应符合下列要求:

σ=（a²+（bd）²）

σ--GPS基线向量的弦长中误差,mm

a--GPS接收机标称精度中的固定误差,mm

b--GPS接收机标称精度中的比例误差系数,1×10^-6;

d--GPS卫星定位网中相邻点间的距离,km。

（2）该GPS网为城市E级平面控制网,精度应符合下列要求:

m＝3mm＋0.5ppm.s（S为两点间距离,以m为单位）

（3）观测纲要;

本测区E级GPS网测量接收机选用:

华测X900接收机（标称精度为3mm-0.5ppm）,GPS网测量观测方法采用静态测量。

（4）观测的基本技术要求

本次E级GPS控制网对GPS接收机的技术指标见下表

接收机类型

观测量至少有

同步观测接收机数

双拼或单频

L1载波相位

≥2

本次E级GPS控制网测量作业的基本技术要求见下表

卫星截至高度角

同时观测有效卫星数

有效观测卫星数

15°

≥4

≥4

观测时段数

时间长度

数据采样间隔

≥1.6

≥40min

5-15s

注1：

计算有效观测卫星总数时，应将各时段的有效卫星数扣除期间重复的卫星数。

注2：

观测时段长度，应为开始记录数据到结束记录的时间段。

注3：

观测时段数≥1.6，指采用网观测模式时，每站至少观测一时段，其中二次设站点数应不少于GPS网点总数的60%。

注4：

采用基于卫星定位连续运行基准点观测模式时，可连续观测，但观测时间应不低于表中规定的各时段观测时间的和。

4.4外业实施

1）.外业作业注意问题

（1）观测人员测前应做好准备，检查仪器设备和相关配件的完好性，检查电池容量是否充足。

（2）观测组应严格按调度表规定的时间进行作业，保证同步观测同一卫星组。

（3）架设仪器不宜过低，一般应距离地面一米以上。

每一时段开机前，作业员要量取天线高，并及时输入测站名，天线高等信息。

关机后再量取三次天线高作校核，三次量得的天线高互差不大于3mm，取平均值作为最后结果，记录在手薄中。

天线高记录取值0.001m

（4）仪器工作正常后，作业员及时逐项填写测量手簿中的各项内容。

（5）观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人为和其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。

（6）接收机在观测过程中不应在接收机旁使用对讲机；雷雨过境时已关机停测，并取下天线，以防雷电

（7）记录雨、晴、阴、云等天气情况

（8）每日观测结果后，应及时将数据转存到计算机上，确保观测数据不丢失，同时应进行当天的基线计算

4.5观测方法

4.5.1对中、整平测量仪器高

GPS接收机放在三角加上并调平，用卷尺在互为120度的三处量取仪器高，当误差不大于3mm时，取中数采用。

4.5.2接收信息

微信语音通话通知同时开机，GPS自动接收信息。

4.5.3操作事项:

一、天线的架设

（1）天线距地而1米以上，严格整平，基座测前经过检验:

（2）、严格对中，其对中误差小于等于1毫米。

二、天线高量取

（1）、量取天线高应从标石中心量至天线外边沿标志处:

（2）、互成120"各量取一次，较差小于3毫米。

五.外业成果记录

（1）观测人员测前应做好准备，检查仪器设备和相关配件的完好性，检查电池容量是否充足。

（2）观测组应严格按调度表规定的时间进行作业，保证同步观测同一卫星组。

（3）架设仪器不宜过低，一般应距离地面一米以上。

每一时段开机前，作业员要量取天线高，并及时输入测站名，天线高等信息。

关机后再量取三次天线高作校核，三次量得的天线高互差不大于3mm，取平均值作为最后结果，记录在手薄中。

天线高记录取值0.001m

（4）仪器工作正常后，作业员及时逐项填写测量手簿中的各项内容。

（5）观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人为和其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。

（6）接收机在观测过程中不应在接收机旁使用对讲机；雷雨过境时已关机停测，并取下天线，以防雷电

（7）记录雨、晴、阴、云等天气情况

（8）每日观测结果后，应及时将数据转存到计算机上，确保观测数据不丢失，同时应进行当天的基线计算

（9）观测数据（原始观测数据和STH格式数据）；

（10）对应观测值的GPS时间；

（11）测站和接收机初始信息：

测站名、测站号、观测单元号、近似坐标及高程、天线接收机型号和编号、天线高与天线高量位置及方式、观测日期、采样间隔、卫星高度角。

六.数据处理

把所有南方数据用南方地理数据处理平台软件，进行下一步的基线解算进行基线解算、处理、网平差和坐标转换。

七.提交成果

（1）野外GPS观测记录手簿。

（2）野外GPS观测原始数据磁盘文件。

（3）基线解算成果磁盘文件。

（4）野外GPS观测数据STH格式磁盘文件。

（5）外业数据检核文件，包括同步环，重复基线和异步环闭合差磁盘文件。

（6）测区控制网GPS测量观测方案略图。

（7）外业观测技术总结和成果检验报告。