西南交通大学：卫星定位技术与方法（中英文）：200510301202[20253]

1 卫星定位技术与方法 第十三讲 袁林果 Email: lgyuan@home.swjtu.edu.cn 西南交通大学土木工程学院测量工程系 卫星定位技术与方法 2005-5-20 2 第十章 GPS测量的实施 ? 前面介绍了有关 GPS定位的基本概念和原理，本 章将介绍目前 GPS测量实施的主要过程，作业的 基本方法和原则。 ? 由于 GPS测量工作的实施方法与用户的要求，和 所用接收系统硬件与软件的发展水平密切相关， 所以，关于 GPS测量工作的作业细节，用户还须 按国家有关部门颁发的 GPS测量规范，以及所用 GPS接收系统的操作说明书执行。 2 卫星定位技术与方法 2005-5-20 3 第 1节概述 GPS测量工作可分为 外业 作业和 内业 两大部 分。其中，外业工作主要包括，选点（即观测站 址的选择）、建立测站标志、野外观测作业以及 成果质量检核等工作；内业工作主要包括， GPS 测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结 等。 如果按照 GPS测量实施的工作程序，则大体 可分为这样几个阶段： 网的优化设计 ； 选点与建 立标志 ； 外业观测 ； 成果检核与处理 。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 4 ? 为了满足用户的要求， GPS测量作业，应遵守统 一的规范和细则。但是，测量工作的实施，与 GPS定位技术的发展水平密切相关， GPS接收系 统硬件与软件的不断改善， 将直接影响测量工作 的实施方法、观测时间、作 业的要求和成果处理 方法。 ? 这里我们将以这些规范为参 考，主要介绍一下有 关 GPS测量作业的 基本方法和原则 。 ? 考虑到，以载波相位观测量为根据的相对定位 法，是当前 GPS测量中普遍采用的精密定位方 法，所以，下面将主要介绍实施这种 高精度 GPS 测量工作的基本程序与作业模式 。 3 卫星定位技术与方法 2005-5-20 5 第 2节 GPS网的优化设计 GPS网的优化设计，是实施 GPS测量工作的第一 步，是一项基础性的工作，也是在网的精确性、 可靠性和经济性方面，实现用户要求的重要环 节。 主要内容包括， 精度指标的合理确定 ， 网的图形 设计 和 网的基准设计 。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 6 2.1精度标准的确定 对 GPS网的精度要求，主要取决于网的用途。精 度指标，通常均以网中相邻点之间的 距离误差 来 表示，其形式为 其中， σ──网中相邻点间的距离误差 (mm)； a 0 ──与接收设备有关的常量误差 (mm); b 0 ──比例误差 (ppm或 10 -6 )； D──相邻点间的距离 (km)。 2 1 2 0 2 0 ])([ Dba ×+=σ 4 卫星定位技术与方法 2005-5-20 7 GPS相对定位的精度指标 测量分级 常量误差 a 0 (mm) 比例误差 b 0 (10 -6 ) 相邻点距离 (km) A B C D E ≤5 ≤8 ≤10 ≤10 ≤10 ≤0.1 ≤1 ≤5 ≤10 ≤20 100—2000 15—250 5—40 2—15 1—10 卫星定位技术与方法 2005-5-20 8 精度指标，是 GPS网优化设计的一个重要 量，它的大小将直接影响 GPS网的布设方案、观 测计划、观测数据的处理方法以及作业的时间和 经费。所以，在实际设计工作中，要根据用户的 实际需要和可能，慎重确定。 5 卫星定位技术与方法 2005-5-20 9 2.2 网的图形设计 网的图形设计，虽然主要决定于 用户的要 求 ，但是有关经费、时间和人力的消耗以及所需 接收设备的类型、数量和后勤保障条件等，也都 与网的图形设计有关。对此应当充分加以顾及， 以期在满足用户要求的条件下，尽量减少消耗。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 10 设计的一般原则 1. GPS网一般应采用独立观测边构成闭合图形 2. 相邻点间基线向量的精度，应分布均匀。 3. GPS网点应尽量与原有地面控制网点相重合 4. GPS网点应考虑与水准点相重合 5. GPS网点一般设在视野开阔和交通便利的地方。 6. 为了便于用经典方法联测或扩展，可在 GPS网点 附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方 向。方位点与观测站的距离，一般应大于 300m。 6 卫星定位技术与方法 2005-5-20 11 基本图形的选择 根据 GPS测量的不同用途， GPS网的独立观测 边，应构成一定的几何图形。 三角形网 环形网 卫星定位技术与方法 2005-5-20 12 三角形网 GPS网中的三角形边由独立 观测边组成。根据经 典测量的经验已知，这种图形的 几何结构强， 具 有良好的自检能力，能够有效地发现观测成果的 粗差，以保障网的可靠性。同时，经平差后网中 的相邻点间基线向量的 精度分布均匀 。 这种网形的 主要缺点是观测工作量较大 ，尤其当 接收机的数量较少时，将使观测工作的总时间大 为延长。因此通常只有当网的精度和可靠性要求 较高时，才单独采用这种图形。 7 卫星定位技术与方法 2005-5-20 13 闭合环中基线边数的限值表3 级别 一 二 三 闭合环中的边数 ≤4 ≤5 ≤6 由若干含有多条独立观测边的闭合环所组成 的网，称为 环形网 。这种网形与经典测量中的导 线网相似，其图形的结构强度比三角网为差。不 难理解，由于这时网的自检能力和可靠性，与闭 合环中所含基线边的数量有关，所以，根据网的 不同精度要求，一般都规定闭合环中包含的基线 边，不超过一定的数量。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 14 ? 环形网的优点是观测工作量较小，且具有较好的 自检性和可靠性，其 缺点 主要是，非直接观测的 基线边（或间接边）精度比直接观测边低，相邻 点间的基本精度分布不均匀。 ? 作为环形网的特例，在实际工作中还可按照网的 用途和实际情况，采用所谓 附合线路 。这种附合 线与经典测量中的附合导线相类似。采用这种图 形的条件是，附合 线路两端点间的已知基线向 量，必须具有较高的精度，另外，附合线路所包 含的基线边数，也不能超过一定的限制。 ? 三角形网和环形网，是大地测量和精密工程测量 中普遍采用的两种基本图形。通常，根据情况往 往采用上述两种图形的混合网形。 8 卫星定位技术与方法 2005-5-20 15 星形网 星形网的几何图形简单，但 其直接观测边之间，一般不 构成闭合图形，所以其检验 与发现粗差的能力差。 主要优点 ，是观测中通常只 需要两台 GPS接收机，作业 简单。 因此在快速静态定位和准动 态定位等快速作业模式中， 大都采用这种网形，它被广 泛地应用于工程放样、边界 测量、地籍测量和碎部测量 等。 星形网 卫星定位技术与方法 2005-5-20 16 独立基线向量的选择 GPS控制网一般应由 独立观测的基线向量 构成。 假设，在 GPS测量中，参加同步观测的仪器数为 k 1 ，则每一观测时段可得基线向量 (或称基线 )数为 其中包括的独立基线向量数为 (k 1 -1)。其余均为非 独立基线向量，可由独立基线向量导出，其数量 为。 )1( 2 1 ? ii kk )2)(1( 2 1 ?? ii kk 9 卫星定位技术与方法 2005-5-20 17 然而，在（ k i -1） k i /2同步观测的基线中，如 何选择 (k i -1)条独立基线，却具有一定的任意性。 例如，在上例中， 3条独立基线的选择方式，可有 图 -4所示多种形式。 参加同步观测的仪器越多，选取独立基线向 量的可能方式便迅速增加。这就为选用独立基线 向量，以构成最佳的 GPS网形，提供了充分的选 择性。在实际工作中，可根据对 GPS网的要求和 经验来确定。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 18 当具有多时段的观测成 果时，独立基线向量的 选取， 一般应以构成闭 合图形为优 。例如，用 4 台仪器进行了 2个时段的 同步观测，这时可得 6条 独立基线向量，其选取 的基本方式，可取以下 五种。 独立基线向量的可能选取方式示例（单一时段） 10 卫星定位技术与方法 2005-5-20 19 独立基线向量的选取方式示例 (两时段 ) 双时段观测的基线向量 单时段观测的基线向量 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( e ) 图中选取方式（e），在精确性与可靠性方面，均优于其余选取方式 卫星定位技术与方法 2005-5-20 20 2.3 网的基准设计 网的基准包括网的位置基准、方向基准和尺度基准。 而确定网的基准，是通过网的整体平差来实现的。在 GPS 网的优化设计中，应当根据网的用途，提出确定网的基准 的方法和原则。 在 GPS网整体平差中，可能含有两类观测量，即相对 观测量（如基线向量）和绝对观测量（如点在 WGS-84中 的坐标值）。在仅含有相对观测量的 GPS网中，网的方向 基准和尺度基准，由在平差计算中作为相关观测量的基线 向量唯一地确定；而网的位置基准，则决定于所取网点坐 标的近似值系统和平差方法。在 GPS网包含点的坐标观测 量的情况下，网的位置基准，将取决于这些网点的坐标值 及其精度。 GPS网的基准设计，一般主要是指 确定网的位置基准问 题 。 11 卫星定位技术与方法 2005-5-20 21 位置基准选取方法 一． 选取网中一点的坐标值并加以固定，或给以适当的 权； 二． 网中的点均不固定，通过自由网伪逆平差或拟稳平 差，确定网的位置基准； 三． 在网中选若干点的坐标值并加以固定； 四． 选网中若干点（直至全部点）的坐标值并给以适当的 权。 前两种方法，对 GPS网定位的约束条件最少，所 以，通常称为 最小约束法 ；而后两种方法，对平差计 算则存在若干约束条件，其约束条件的多少，取决于 在网中所选点的数量，这种方法，通常称为 约束法 。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 22 约束平差法，在确定网的位置基准的同时，对 GPS网 的方向和尺度也会产生影响，其影响程度，与约束条件的 多少，及所取观测值的精度有关。当网中已知点的坐标含 有较大的误差，或其权难以可靠地确定时，将会对网的定 向与尺度产生不利的影响。虽然从理论上说，在网的平差 计算中，给所有的已知位置以适当的权的比例关系，则是 一个需要慎重考虑的问题。 所以，一般只有对于一个大范围的 GPS网，而且要求 精确地位于 WGS-84协议地球坐标系时，或者具有一组分 布适宜的，高精度的已知点时，为改善 GPS网的定向和尺 度，约束平差法才具有重要意义。在一般情况下，对于一 些区域性的 GPS网，如城市、矿山和工程 GPS网，其是否 精确位于地心坐标系统，并不特别重要，因此，这时多采 用最小约束平差法。而且，为了与经典地面网相联合，通 常以采用固定一点的经典自由网平差法为宜。 12 卫星定位技术与方法 2005-5-20 23 第 3节 选点与建立标志 3.1 选点工作 选点，即观测站址的选择。 由于GPS测量观测站之间不要相互通视，而且 网的图形选择也比较灵活，所以选点工作，远较 经典控制测量的选点工作简便。但由于点位的选 择，对于保证观测工作的顺利进行和可靠地保持 测量结果，具有重要意义，所以，在选点工作开 始之前，应充分收 集和了解有关测区的地理情 况，以及原有测量标志点的分布及保存情况，以 便确定适宜的观测站位置。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 24 选点工作原则 1. 观测站（即接收天线安置点）应远离大功率的无线电发射台和高 压输电线，以避免其周围磁场对 GPS卫星信号的干扰。接收机天线 与其距离，一般不得小于200m； 2. 观测站附近不应有大面积的水域，或对电磁波反射（或吸收）强 烈的物体，以减弱多路径效应的影响； 3. 观测站应设在易于安置接收设备的地方，且视场开阔。在视场内 周围障碍物的高度角，根据情况一般应小于10 °～15 °； 4. 观测站应选在交通方便的地方，并且便于用其它测量手段联测和 扩展； 5. 对于基线较长的GPS 网，还应考虑观测站附近，应具有良好的通信 设施（电话与电报、邮电）和电力供应，以供观测站之间的联络 和设备用电； 6. 点位选定后（包括方位点），均应按规定绘制点之记，其主要内 容包括，点位及点位略图，点位的交通情况以及选点情况等。 选点工作结束后，应提交的技术资料主要包括： 点之记及点的 环视图；GPS网选点图；选点工作技术总结 。 13 卫星定位技术与方法 2005-5-20 25 3.2 建立点位标志 为了保持点位，以便长期利用 GPS测量进行 重复观测， GPS网点，一般应设置具有中心标志 的标石，以精确标志点位。点的标石和标志必须 稳定、坚固，以利长久保存和利用。尤其对于研 究地球动力学现象和工程变形。而建立的各种监 测网，以及大范围的高精度 GPS网，其网点的位 置，必须可靠地加以标志。对于城市、矿山和工 程测量的区域性 GPS网，其点位一般也须妥善地 加以标志。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 26 类别 形式 适用级别 基岩标石 基岩天线墩 基岩标石 A 基本标石 一般基本标石 土层天线墩 岩层天线墩 冻土基本标石 沙丘基本标石 A或 B 普通标石 一般标石 岩层标石 建筑物上标石 B～ E 标石类型 14 卫星定位技术与方法 2005-5-20 27 第4节 GPS测量的观测工作 观测工作的内容主要包括： ? 观测计划的拟定 ? 仪器的选择与检验 ? 观测工作的实施等 其中， 有关仪器的检验，将在 5节另行介绍。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 28 4.1 观测计划的拟定 ? 观测工作，或数据采集，是 GPS测量的主要外业工 作，所以，当观测工作开始之前，仔细地拟定观测计 划，对于顺利地完成观测任务，保障测量成果的精 度，提高效益是极为重要的。 ? 拟定 观测计划的依据 是： GPS网的布设方案，规模大 小，精度要求， GPS卫星星座，参加作业的 GPS接收 机数量以及后勤保障条件（运输、通信）等。 ? 观测计划的 主要内容 应包括： GPS卫星的可见性图及 最佳观测时间的选择，采用的接收机类型和数量，观 测区的划分和观测工作的进程以及接收机的高度计划 等。 15 卫星定位技术与方法 2005-5-20 29 1. 观测工作量的设计与计算 外业观测的工作量，与用户的要求精度和采用的接收机类 型和数量，以及作业模式等因素有关。GPS网观测工作量 的设计，除要考虑观测工作的效率外，还必须保证网的精 度和可靠性。 当参加作业的接收机数为k i ，则每一时段可得观测基线向 量数为 k i (k i -1)/2 其中包括独立观测向量数(k i- -1)和多余观测向量数（k i - 1）(k i -2)/2。 因为增加多余观测量，会提高网的可靠性，所以，作业中 适当增加接收机的数量，不仅会提高工作效率，同时也将 明显地增加多余观测量 。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 30 GPS测量的基本技术规定 级别 项目 A B C D E 卫星高度角 （ 1°） ≥10 ≥15 ≥15 ≥15 ≥15 观测时段数 ≥8 ≥6 ≥2 ≥2 ≥2 时段长度 (min) ≥180 ≥120 ≥90 ≥60 ≥60 数据采样间隔 (s) 15～ 16 15～ 60 15～ 60 15～ 60 15～ 60 卫星观测值象 限分布 (25±5) % (25±10) % (25±20) % (25±20) % ±25% (25±20) % ±25% 16 卫星定位技术与方法 2005-5-20 31 假设，n p 为GPS网的点数n T 为相对定位的观测 时段数，则在采用边连接方式推进时，所需观测 时段的总数N T ，可按下式估算： T i ip t n k kn N ) 2 1( ? ? += 卫星定位技术与方法 2005-5-20 32 2. 关于分区观测 当 GPS网的点数较多，而参加同步观测的接 收机数量有限时，网的观测工作需分区进行。当 实行分区观测时，为了增加网的整体性，提高网 的精度，相邻分区应设置公共点数，又会延缓测 量工作的进程，这在实际工作中，应根据网的用 途慎重考虑。一般公共点的数量不得少于 3个。 公共点数过少，将使网的整体性变差，影响 网的精度。而增加公共点，又会延缓测量工作的 进程。 17 卫星定位技术与方法 2005-5-20 33 3. 关于卫星的可见性预报及观测时段的选择 因为观测卫星的几何分布，对 GPS定位的精 度具有重要影响，所以，为了选择最佳的观测时 段，拟定观测计划，应首先编制如 GPS卫星数和 PDOP变化图。编制可见性图所用的测站概略坐 标，可取该图适用范围（ <300km）内，各点概略 坐标的平均值，而 编制可见性图所用的概略星 历，其龄期也不能过长，一般不应超过 30天，超 过时应重新观测一组新的概略星历。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 34 在GPS测量中，所测卫星与观测站所组成的几何 图形，其强度可取 空间位置精度度因子（PDOP） 来 表示。无论是绝对定位或相 对定位。基值均不应超 过一定的要求。相应表1所列的精度级别，PDOP值应 不超过限制。 PDOP的限制 级别 A B C D E PDOP ≤4 ≤6 ≤8 ≤10 ≤10 18 卫星定位技术与方法 2005-5-20 35 4. 观测进程及调度计划 最佳观测时间确定后，在观测工作开始之 前，须拟定观测工作的进程表及接收机的高度计 划。尤其当 GPS网规模较大，参加作业的仪器较 多时，仔细地拟定和选择这些计划的优化方案， 对于顺利地实现预定的观测任务极为重要。 观测工作的进程计划，涉及到网的规模、精 度要求、作业的接收机数量和后勤保障条件等， 在实际工作中，应根据最优化的原则合理拟定。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 36 4.2 GPS测量仪器设备的配置 GPS接收机是实施测量工作的关键设备，其 性能要求所需的接收机数量与 GPS网的布设方案 和要求的精度有关 GPS接收机的配置 级 别 A B C D、 E 单频 / 双频 双频 双频 双频或单 频 单频或双 频 标称 精度 优于 5mm+0.5p pm 优于 5mm+1pp m 优于 5mm+2p pm 优于 5mm+3pp m 19 卫星定位技术与方法 2005-5-20 37 级别 A B C D、 E 观测量 载波相 位 载波相 位 载波相 位 载波 相位 同步观测接收 机数 ≥4 ≥3 ≥2 ≥2 GPS接收机的配置续表 卫星定位技术与方法 2005-5-20 38 4.3 观测工作 一． 天线安置 二． 观测作业 三． 观测记录 四． 观测数据的质量判定等。 20 卫星定位技术与方法 2005-5-20 39 第 5 节 GPS接收设备的检验 5.1检验的主要内容 一． 一般检视 二． 通电检验 三． 试测检验 四． 随机数据后处理软件的检测 卫星定位技术与方法 2005-5-20 40 5.2 GPS接收机的检验内容与方法 一． 接收机内部噪声水平的检验 1. 零基线检验法 2. 超短基线检验法 一． 天线相位中心稳定性的检验 1. 旋转天线法 2. 相对定位法 21 卫星定位技术与方法 2005-5-20 41 3. 关于 GPS测量系统的野外检定场 检定场的建立主要原则： 1. 为了满足用户对不同测程和不同检验内容的要求，检定场 通常应由超短边（ 5m～ 10m），短边（ <10km），长边 (～ 500km)和超长边 (>500km)构成。 2. 检定场不同长度的基线，应分别构成闭合图形（如三角形 或大地四边形），以便进行图形条件检验，提高检定的可 靠性； 3. 检定场应位于地质结构坚固、稳定的地区，以利长期保 存； 4. 检定场的点位选择，除应满足 GPS测量选点的一般要求 外，尤应注意设在交通方便，通信与电力供应条件良好， 视野（对空）开阔的地区，以方便使用； 卫星定位技术与方法 2005-5-20 42 第 6节 GPS测量的作业模式 所谓 GPS测量的作业模式，亦即利用 GPS定 位技术，确定观测站之间相对位置所采用的作业 方式。它与 GPS接收设备的软件和硬件密切相 关。同时，不同的作业模式，因作业方法和观测 时间的不同，而具有不同的应用范围。 较为普遍采用的作业模式，主要有 静态相对 定位 、 快速静态相对定位 、 准动态相对定位 和 动 态相对定位 等。 22 卫星定位技术与方法 2005-5-20 43 1 经典静态相对定位模式 卫星定位技术与方法 2005-5-20 44 2 快速静态相对定位模式 基准站 观测基线 迁站路线 流动站 23 卫星定位技术与方法 2005-5-20 45 3 准动态相对定位模式 定位精度： 基准测量的中误差可达 (10～ 20)mm+1ppm× D。 特点： 该作业模式效率甚高。 在作业过程中，即使偶然 发生失锁，只要在失锁的 流动点上，延长观测数分 钟，仍可继续按该模式作 业。 基准站 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 1 1 卫星定位技术与方法 2005-5-20 46 6.4 动态相对定位模式 定位精度： 运动点相对基准之基线测 量精度，可达 (1- 2)cm+1ppm× D. 特点 : 速度快，精度高，可实现 载体的连续实时定位。 基准站 9 1 2 3 4 11 7 8 6 5 10 12 24 卫星定位技术与方法 2005-5-20 47 第 7节 实时动态测量系统及其应用 实时动态 (Real Time Kinematic—RTK)测量 系统，是 GPS测量技术与数据传输技术相结合， 而构成的组合系统。它是 GPS测量技术发展中的 一个新的突破。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 48 1 实时动态测量的基本思想 在基准站上安置一台 GPS接收机，对所有可 见 GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据， 通过无线电传输设 备，实时地发送给用户观测 站。在用户站上， GPS接收机在接收 GPS卫星信 号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传 输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时 地计算并显示用户站的三维坐标及其精度。 25 卫星定位技术与方法 2005-5-20 49 2 实时动态（ RTK）测量系统的设备配置 RTK测量系统的构成， 主要包括三部分： ? GPS接收设备 ? 数据传输系统 ? 支持实时动态测量的软件系统 卫星定位技术与方法 2005-5-20 50 RTKGPS系统 GPS 数字电台 基准站 功放 通讯天线 GPS天线 GPS天线 GPS 数字电台 PC 其他设备 移动站 通讯天线 26 卫星定位技术与方法 2005-5-20 51 实时相对定位 (RTK或 RTDGPS)示意 T 2 T 1 卫星定位技术与方法 2005-5-20 52 3 实时动态（ RTK）测量的作业模式与应用 ? 快速静态测量 ? 准动态测量 ? 动态测量 27 卫星定位技术与方法 2005-5-20 53 第 8节 观测成果的外业检核 观测成果的外业检核，是确保外业观测质 量，实现预期定位精度的重要环节，所以，当观 测任务结束后，必须在测区，及时对外业的观测 数据质量进行检核和评价，以便及时发现不合格 的成果，并根据情 况采取淘汰或重测、补测措 施。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 54 外业观测成果检核的主要内容 1. 一． 同步边观测数据的检核 1. 观测数据的剔除率 2. 观测值的残差分析 3. 计算同步边平差值的中误差和相对中误差 二． 重复观测边的检核 三． 独立边构成的环闭合差检核 四． 同步环闭合差的检验 28 卫星定位技术与方法 2005-5-20 55 第 9节 观测数据的测后处理过程 GPS测量数据的测后处理，一般均可借助相 应的后处理软件自动地完成。随着定位技术的迅 速发展， GPS测量数据后处理软件的功能和自动 化程度，将不断增强和提高，所采用的模型也将 不断改进。 对观测数据进行后处理的基本过程，大体分为： ? 预处理 ? 平差计算 ? 坐标系统的转换，或与已有地面网的联合平差 卫星定位技术与方法 2005-5-20 56 29 卫星定位技术与方法 2005-5-20 57 1 观测数据的预处理 9 数据传输 9 数据分流 9 观测数据的平滑、滤波 9 统一数据文件格式 9 卫星轨道的标准化 9 探测周跳、修复载波相位观测值 9 对观测值进行各项必要的改正。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 58 2 平差计算 ? 同步观测的基线向量平差 。即同一基线边，多历 元同步观测值的平差计算。在同一测区中，同类 精度的数据处理，应采用相同的方法和相同的模 型。由此所得到的平差结果，为基线向量（坐标 差）及其相应的方差与协方差。 ? GPS网平差 。利用上述基线向量的平差结果，作 为相关观测量，进行网的整体平差。整体平差应 在 WGS-84坐标系统中进行，平差的结果，一般是 网点的空间直角坐 标，大地坐标和高斯平面坐 标，以及相应的方差与协方差。 30 卫星定位技术与方法 2005-5-20 59 ? 坐标系统的转换，或与地面网的联合平差 。在城 市、矿山等区域性 的测量工作中，往往需要将 GPS测量结果，化算到用户所采用的区域性坐标 系统。因此，上述 GPS网，在 WGS-84坐标系统中 的平差结果，尚需按用户的要求，进行坐标系统 的转换，或者为了改善已有的经典地面控制网， 确定 GPS网与经典地面网之间的转换参数，需要 进行两网的联合平差。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 60 输出打印的资料 ? 测区和各观测站的基本情况 ? 参加平差计算的观测值数量、质量、观测时段的 起止时刻和延续时间 ? 平差计算采用的坐标系统，基本常数和起算数据 ? 平差计算的方法及所采取的先验方差与协方差 ? GPS网整体平差结果 GPS网与已有经典地面网的 联合平差结果 ? 平差值的精度信息 31 卫星定位技术与方法 2005-5-20 61 3 技术总结与上交资料 关于技术总结 1. 其内容要点如下： 2. 项目名称，任务来源，施测目的与精度要求； 3. 测区范围与位置、自然地理条件、气候特点、交通及电 信、电源情况； 4. 测区已有测量标志情况； 5. 施测单位，作业时间，技术依据及作业人员情况； 6. 接收设备的类型、数量和检验情况； 卫星定位技术与方法 2005-5-20 62 7. 选点与埋石情况，观测环境评价及与原有测量标志的重 合情况； 8. 观测实施情况，观测时段选择，补测与重测情况及作业 中发生与存在的问题说明； 9. 观测数据质量的检核情况，起算数据，数据处理的内 容、方法及所采用的软件情况； 10. 工作量与定额计算； 11. 成果中尚在的问题与必须说明的其它问题； 12. 必要的附表与附图。 32 卫星定位技术与方法 2005-5-20 63 上交资料 1. 测量任务书与技术设计； 2. GPS网展点图； 3. 观测站的点之记，环视图； 4. 卫星可见性图，精度因子 PDOP（或 GDOP）预报表 及观测计划； 5. 外业观测记录，测量手簿及 其它记录（如归心元 素）； 6. 接收设备及气象仪器等的检验资料； 7. 外业观测数据的质量评价和外业检核资料； 8. 数据处理资料和成果表； 9. 技术总结与成果验收报告。