4，2。GNSS平面控制测量 技术设计4。2 1、GNSS网精度估算。由于目前还没有GNSS网的最弱点和最弱边精度估算的公式、只能采用GNSS网基线标准差的公式近似进行匹配估算 基线长度测量中误差.基线相对中误差.1，T σ d。5、将基线边长d和a b代入式。4 再进行趋近,匹配计算,结果见表1,考虑以下几项因素的影响,起算点误差 对点误差 电离层影响.解算软件的缺陷等。基线相对误差取用估算值1 T的2倍 4,2。2。公式中的固定误差a和比例误差系数b应取本规范表4，2。1中值。而不是测量时使用的GNSS接收机的标称精度、从理论上讲，d应取实测边长。但目前大多数基线解算软件，在进行GPS网闭合差检验计算时、没有这一功能 而手工计算非常繁琐.没有可操作性.因此。本条明确d取GPS网实测平均边长.将复杂问题简单化，4.2，3,GNSS网的布设应符合下列要求 1.GNSS平面控制测量的三维坐标属于地心坐标系、应将其转换为国家坐标系或地方坐标系.当进行三维坐标，x，y，h。转换时,需求解7个转换参数。至少需要3个联测点，进行二维，x，y 转换时 需求解四转换参数。则至少应有2个联测点。在条件可能时 联测点应尽量多、可以提高转换参数解求的精度和可靠性、2.GNSS网的技术指标和精度。是按平均点间距估算得到的.如果点间距过长或过短、则与估算前提不符。精度难以保证,3，由独立观测基线构成三角形，大地四边形或中点多边形 有利于对观测基线质量检验。以保证成果的可靠性.在进行GNSS网的图形设计时 应根据仪器设备台数和精度指标、将本规范表4 2 1与表4，2.4的规定综合起来考虑.观测4,2、4 关于GNSS平面控制测量的主要技术要求.1。GNSS测量按观测方法为静态 快速静态,定位和动态定位。按定位模式可分为绝对定位和相对.差分.定位、按获得定位结果的时间不同可分为实时定位 RTK，和非实时定位，数据后处理 本规范所指的定位方式为相对定位、GNSS测量原理分为伪距法测量和载波相位测量.本章即GNSS接收机采用载波相位观测值进行相对定位.2 GPS卫星载波波长为λ1 19，03cm和λ2。24 42cm GLONASS卫星载波波长为λ1，18 73cm和λ2、24，08cm、单频是指只能接收L1载波的接收机.双频是指能同时接收L1载波和L2载波的接收机,GNSS定位卫星有两种星历.即广播星历和精密星历、广播星历是一种预估星历、误差较大、精度相对不高 适用于一般工程测量和短基线解算 精密星历是根据卫星实际运行轨迹计算出来的星历 误差小 精度高.适用于长基线.8km以上 和高精度工程控制网的基线解算.3 表4、2 4中规定 建立四等以上GNSS网时,应采用静态定位 建立一 二级GNSS网时，可采用静态或快速静态定位。快速静态时的同步观测有效卫星数不应少于5颗，是为了快速求解整周未知数、由于快速静态定位的直接观测基线不构成闭合图形,没有多余观测 可靠性较差 所以规定只用于一 二级网测量。4，同步观测是指各台接收机在相同的时间段同步观测的时间。而不是每一台接收机的开关机时间段、为了满足相应等级的定位精度和整周未知数的解算能力.必须有足够的观测时间,获取足够的数据量，而增加数据的采集密度。采样间隔。是探测和修复周跳的重要措施.冶金厂矿GNSS网的边长比国家大地网要短.但冶金厂矿GNSS网的点位观测环境相对复杂,干扰源比较多 因此.在确定同步观测时间时、参照了过去作业的经验，选择了比较稳妥的时间段长度。在森林覆盖地区观测条件差.应适当增加观测时间、5,为了加强对GNSS基线矢量观测值的检查,表4，2,4中规定二、三等GNSS点平均设站率不应小于2，而对精度要求相对较低、点的密度相对较大的四等及以下等级的GNSS点的平均重复设站率不应小于1。6 在制订设站计划时,重复设站点应均匀分布 避免集中在一块.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、空间位置精度因子PDOP.接收机钟差精度因子TDOP，几何精度因子GDOP等 空间位置精度因子。又称图形强度因子，PDOP值，综合体现了GNSS三维定位精度指标.其值的大小与观测卫星的高度角和观测卫星在空间的几何分布状况有关.卫星高度角越小。分布范围越大，PDOP值越小 定位精度越高,但卫星高度角太小、大气层变化频繁.又会影响卫星信号传播,降低定位精度，综合考虑.规定卫星高度角在大于15。的前提下 PDOP值越小越好、作业过程中、如持续出现PDOP值不能满足规范的要求时，应暂时中断观测.待条件满足要求时。再继续观测 如果一直无法满足要求时 则需要考虑重新布点.7,冶金厂矿控制网边长相对较短。二等网的平均边长也不超过9km 卫星信号在传播中所经过的大气状况较为相似、在同步观测中,经电离层折射改正后的长度的残差小于1 10 6,双频接收机残差则更小 加之在测站上所测定的气象数据，有一定局限性。因此。本规范规定作业时可不观测气象数据.4.2、5、观测设站计划表的内容应包括编制卫星可见性预报图。选择卫星的几何图形强度和最佳观测时段，接收机设站和观测起讫时间等.4，2，6 GNSS控制点应避免选用有觇标的点.因觇标对观测信号影响很大,甚至无法观测.4,2,7 关于GNSS观测的规定。1 接收机天线类型较多、天线高量方法各不相同，作业前应熟悉仪器的操作说明，天线高在测前、测后各量一次，既可提高量测精度，更重要的是可以判断在观测过程中是否发生变化。2、GNSS测量采集数据自动记录于载体 任何不当操作,可能导致记录出错或中断 直接影响成果质量，4,2 8。测站记录是外业观测过程的真实反映 是数据处理。质量评定的重要依据,作业中应真实,完整填写.4。2、9。个别观测质量较差的基线可以舍去.前提条件是。舍弃基线后新形成的闭合环或附合路线的独立基线边数应符合本规范表4。2、1的规定 否则应重测该基线或与该基线有关的同步环,数据处理4 2、10,长基线 一般认为17km以上,采用精密星历计算效果好、精度高 对于短基线而言、用精密星历解算与用广播星历计算差别并不太大、冶金工程测量的二等基线平均9km。仍然属于短基线的范畴，对于二等基线可以采用广播星历解算，4.2.11.质量检验包括合格数据采用率.复测基线长度较差 同步环 异步环.附合路线的闭合差、1.观测数据剔除太多 就有 凑合、之嫌.这是测量工作的大忌.一般情况下不宜大于10 2。当同步环基线一并解算时 理论上同步环闭合差应为零.由于同步环观测时间不能真正完全同步。使观测的数据量不同、其次基线解算模型不完善，即软件模型误差和解算精度使同步环闭合差不为零.同步环闭合差限差取σ的 5。3、复测基线长度较差是检验基线内符合精度的重要指标.同一条基线在不同时段等精度观测的长度差值较差 按误差理论。限差可取测量中误差σ的2倍。4。异步环，附合路线闭合差是检验基线外符合精度的重要指标 按误差理论、环坐标分量闭合差为基线测量中误差σ的倍,取其2倍作为限差、4,2.12 三维无约束平差，1。无约束平差的目的,一是获取GNSS网平差后的地心系三维坐标,二是检验GNSS网的内符合精度.并以此来判断网中有无系统误差和粗差,三维无约束平差取用的基线 应是经过检核后的合格基线。2。无约束平差是以一个控制点的地心系三维坐标为起算数据进行平差计算.是对GNSS网的位置约束、实为单点位置约束平差或最小约束平差、与完全无约束的亏秩自由网平差是等价的、通过平移变换可互相转换。因此称为无约束平差,起算点坐标应选择已知地心坐标或观测时间较长的控制点、近似,地心坐标 3、基线分量改正数的绝对值限差。是为了判断基线观测量是否含有粗差、当坐标分量改正数的绝对值超过基线边长中误差σ的3倍时。表明该基线或邻近基线含有粗差 含有粗差的基线可剔除，但剔除后新构成的环应符合本规范表4.2，1的规定，4,2,13.关于约束平差、1、可采用三维约束平差或二维约束平差.在三维约束平差中,观测量是经三维无约束平差检验合格基线的观测值,已知约束量是三维大地坐标或三维直角坐标 斜距.大地方位角或法截弧方位角。在二维约束平差中,观测量是已经转换投影到国家或地方独立坐标系的高斯或UTM平面坐标的二维及其转换后的方差一协方差阵、已知约束量是平面坐标系中的点的坐标，平面距离和坐标方位角.约束平差可采用强制性约束，也可采用加权约束，强制性约束即不顾及起算数据的误差，作为固定值参与平差计算.要求起算数据应有良好的内精度，即自身是兼容的。否则会使GNSS网发生扭曲和变形、会降低GNSS网的精度,加权约束是指顾及所有或部分已知约束数据的起始误差,按其不同的精度定权约束、并在平差时进行适当的修正，定权时，应使权的大小与约束值精度相匹配,偏高可能会引起GNSS网的变形,偏低则起不到提供基准的作用，失去约束的意义、2.约束平差结束后,应检验作为约束值的起算数据误差对GNSS网的变形影响、通过GNSS网中同一基线的约束平差坐标分量改正数与无约束平差坐标分量改正数的较差绝对值判断、约束平差后。如果同一基线在约束平差和无约束平差中的两类改正数相差太大、说明是起算数据误差引起了GNSS网变形超过一定范围、就会显著降低GNSS网的精度,这是不允许的。由起算数据误差引起的GNSS网最大变形不应超过本规范表4、2,1中约束平差后最弱边相对中误差的要求。如果约束平差后最弱边的相对中误差满足本规范表4,2 1相应等级的要求 认为是合格的 否则应对约束数据进行检验、剔除精度低的约束点坐标。或边长 或方位角.