靜態(tài)gps在線路控制測量中的應用

1、<p><b>　　龍巖學院</b></p><p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計）</b></p><p>　　題目：靜態(tài)GPS在線路控制測量中的應用 </p><p>　　二0一0 年 六 月 八 日</p><p>　　靜態(tài)GPS在線路控制測量中的應用</p>

2、<p>　　[摘 要]本文介紹了靜態(tài)GPS測量技術(shù)在廣深港鐵路客運專線ZH-2標線路控制測量中的應用，全面敘述了導線的布設(shè)、觀測；儀器設(shè)備和軟件的選擇；外業(yè)數(shù)據(jù)的處理；基線處理的基本原理和操作等，對于今后長線路利用靜態(tài)GPS做控制測量有一定的指導和借鑒。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 靜態(tài)GPS ; 控制測量； 線路； 應用</p><p>　　目錄.............

3、.............................................................3</p><p><b>　　引言4</b></p><p><b>　　1.工程概況4</b></p><p>　　2. 儀器設(shè)備和軟件4</p><p>　　2.1

4、選定儀器設(shè)備和軟件4</p><p>　　2.2北極星 9600 型GPS 特色4</p><p>　　2.3 北極星 9600 型GPS系統(tǒng)組成4</p><p>　　2.4 測量系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)5</p><p>　　3. 網(wǎng)的設(shè)計和觀測5</p><p>　　3.1 GPS布網(wǎng)5</p>

5、<p>　　3.2 GPS觀測6</p><p>　　4. GPS數(shù)據(jù)處理7</p><p>　　4.1 數(shù)據(jù)處理7</p><p>　　4.2 觀測質(zhì)量的檢核7</p><p>　　4.2.1 同步環(huán)檢驗8</p><p>　　4.2.2異布環(huán)檢驗8</p><p>

6、　　4.3 提高GPS控制測量質(zhì)量及精度的體會與建議8</p><p>　　5.線處理的基本原理和操作9</p><p>　　5.1 確定合適的歷元間隔9</p><p>　　5.2 如何確定合適的參考衛(wèi)星、高度截止角11</p><p>　　5.3 如何剔除無效歷元11</p><p><b>　

7、　6.測設(shè)成果13</b></p><p>　　6.1 GPS點WGS-84坐標系自由網(wǎng)平差13</p><p>　　6.1.1 GPS點WGS-84坐標系坐標平差及精度13</p><p>　　6.1.2 GPS點WGS-84坐標系大地坐標及其精度13</p><p>　　6.2 GPS點54系二維約束平差13<

8、/p><p><b>　　7. 結(jié)束語13</b></p><p><b>　　參考文獻13</b></p><p><b>　　致謝14</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的蓬

9、勃發(fā)展，原有的一些低等級，低標準的鐵路已經(jīng)無法滿足日益增長的客貨運輸量，因此修建高等級，高時速的客貨共線鐵路是我國交通事業(yè)的重中之重?！拔錆h到廣州新建一條鐵路的設(shè)想，在鐵道部的‘九五’規(guī)劃里就有了。到了2003年，各覺得技術(shù)條件已經(jīng)成熟，就開始積極呼吁推進武廣線的立項。既有京廣鐵路是我國最繁忙的干線之一,其中武漢至廣州段尤為緊張,運輸能力處于超飽和狀態(tài),運輸質(zhì)量難以進一步提高,特別是節(jié)假日期間因增開大量旅客列車,貨物列車被迫全面停開,嚴

10、重制約區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,京廣通道的客貨運量將有較大幅度增長,經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變對客貨運輸質(zhì)量也提出了更高的要求。新建武漢至廣州客運專線,實現(xiàn)客貨分線運輸,是徹底解決通道運能矛盾,提高運輸質(zhì)量的最有效途徑。為了指導和控制武廣線的施工，滿足業(yè)主對測量精度的要求，線路的控制由靜態(tài)GPS來觀測，下面以武廣客運專線的延伸部分---廣深港客運專線為例簡單介紹一下。</p><p><b>　　

11、1.工程概況</b></p><p>　　建成的武廣客運專線是我國鐵路高速客運網(wǎng)主骨架之一，武廣客運專線途經(jīng)鄂、湘、粵三省。根據(jù)規(guī)劃，武廣鐵路客運專線北起武漢新火車站，南到廣州番禺的新火車站，全長989公里，途經(jīng)15個車站。湖北：路線全長173公里，境內(nèi)設(shè)武漢、咸寧北、赤壁北3座車站。湖南：路線全長518公里，境內(nèi)設(shè)8個新火車站———岳陽東、汨羅東、長沙南、株洲西、衡山西、衡陽東、耒陽西、郴州西。廣東

12、：路線全長298公里，境內(nèi)設(shè)韶關(guān)、清遠、廣州北、廣州南4個新火車站。其中僅韶關(guān)－花都段，就設(shè)計了39座大中橋、特大橋，以及20座隧道、2座框架橋和1座公跨鐵橋。設(shè)計時速350公里/小時，最高時速394公里/小時。武廣客運專線全線總工期四年半（含調(diào)試期半年），國家批復的投資估算為1166億元，是我國目前里程最長、技術(shù)標準最高、投資最大的鐵路客運專線,于2009年12月26日全線建成通車。</p><p>　　新建鐵

13、路廣深港客運專線是在建中的武廣客運專線的延伸部分，由中鐵十七局六公司承建的綜合Ⅱ標段（ZH-2）二、四分部全長24.319公里,起訖里程為DK68+081～DK92+400，線路位于深圳市境內(nèi)，分別經(jīng)過深圳市的松崗鎮(zhèn)、公明鎮(zhèn)、光明鎮(zhèn)及石巖鎮(zhèn)。計劃工期23.5個月，工程總造價13億元, 線路布設(shè)于丘陵地區(qū)，本工程的特點是工期緊、任務重、重難點工程多、技術(shù)標準高、特別對測量精度要求更高。</p><p><b&

14、gt;　　2.儀器設(shè)備和軟件</b></p><p>　　2.1選定儀器設(shè)備和軟件</p><p>　　結(jié)合業(yè)主的對測量精度的要求及本工程的特點，在儀器的選擇上我們采用南方測繪儀器有限公司生產(chǎn)的北極星9600型GPS測量系統(tǒng)，該儀器為12通道單頻接收機，其靜態(tài)相對定位精度為： 靜態(tài)基線 ±（5mm +1ppmD）。</p><p>　

15、　北極星9600型GPS測量系統(tǒng)配備有Planning星歷預報軟件（可預報30天內(nèi)測區(qū)各測點一天24小時的衛(wèi)星分布狀況及健康狀況）、南方后處理解算軟件（包含數(shù)據(jù)傳輸、基線向量處理、GPS網(wǎng)平差軟件等功能），完全能夠滿足我標段GPS控制測量數(shù)據(jù)處理的要求。 </p><p>　　GPS施測和數(shù)據(jù)處理時采用的其它設(shè)備有對講機、移動電話、電腦和必要的交通工具等。</p><p>　　2．2北極星

16、960型GPS特色 </p><p>　　9600 智能一體化 GPS 接收機的問世，給廣大 GPS 用戶帶來了驚喜。輕巧的一體化設(shè)計能讓您充分感受到休閑測量的快樂，沒有電纜，沒有電池，沒有天線，任何東西都已內(nèi)置在一個小小的主機殼里，寬大的液晶顯示屏還可讓您在采集數(shù)據(jù)時查看星歷情況、衛(wèi)星分布。該機適合于不同層次用戶，既可當傻瓜機使用，也可使用內(nèi)置采集器來進行 GPS 數(shù)據(jù)采集工作。另外，采用雙電源系統(tǒng)，可以自動切

17、換到另一塊電池中供電，從而保證不間斷測量工作。9600 高達 16M 的內(nèi)存，能連續(xù)存儲約二十天的采集數(shù)據(jù)。</p><p>　　2．3北極星9600型GPS系統(tǒng)組成 9600 型 GPS 測量系統(tǒng)可分為硬件、軟件兩個部分，具體組成如下： 硬件：9600 接收機 （內(nèi)置測量型天線及抑制多路徑板） 原裝進口 OEM 板和 CPU；  9600 單片機內(nèi)置采集器（內(nèi)置采集軟件）；

18、 可充電電池及充電器； 鋁或木三腳架； 數(shù)據(jù)傳輸電纜。 軟件：包括數(shù)據(jù)傳輸軟件（計算機與 9600 主機通訊軟件）、GPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（包含基線向量處理、閉合差自動搜索、網(wǎng)平差、高程擬合以及圖形輸出等功能）。 為達到高精度的大地測量要求，9600 型 GPS 測量系統(tǒng)采用靜態(tài)相對定位模式。此時外業(yè)部分需兩臺或兩臺以上 GPS 接收機。同時，為方便野外觀測，提高野外作業(yè)的效率，建議用戶在條件許可下配

19、置更多 GPS 接收機。我們所提供的標準配置為三臺套，用戶可視自己需要而增減。 9600 型 GPS 測量系統(tǒng)還可擴展成后差分測量系統(tǒng)。精度可達±0.1m——±1m（精度與作用距離成反比） 。 后差分型測量系統(tǒng)，采用兩臺以上接收機同時作業(yè)觀測，其中一臺作基準站，一臺作</p><p>　　2．4測量系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù) 9600 接收機： ── 12 個并行的獨立通道、可同時

20、接收 12 顆衛(wèi)星 ── L1 載波相位、C／A 碼偽距，1575.42MHz ── 扁平有源天線帶內(nèi)裝式抑徑板 ── 根據(jù)衛(wèi)星高度及衛(wèi)星運行的健康狀況自動選擇衛(wèi)星 ── flash 閃存內(nèi)存 16M（與優(yōu)盤同芯片組），可存儲連續(xù)約 20 天數(shù)據(jù)量 ── 240*160 的大液晶顯示屏 ── 兩塊高性能鋰電池連續(xù)工作時間長達 16 小時之久 靜態(tài)相對定位精度： ── 靜態(tài)基線：±（5mm+1ppm） ── 高

21、    程：±（10mm＋2ppm）</p><p><b>　　3.網(wǎng)的設(shè)計和觀測</b></p><p>　　3．1 GPS布網(wǎng) </p><p>　　廣深港客運專線由鐵二院負責設(shè)計，鐵二院提供給我標段兩類（CPI、CPII）共52個控制點，這些控制點位沿線路兩側(cè)布設(shè)，屬線狀分布，整個控制網(wǎng)距離較長。

22、為了滿足高等控制網(wǎng)的高精度要求，應采用經(jīng)典三角形網(wǎng)進行觀測，三角形網(wǎng)幾何結(jié)構(gòu)強，具有良好的自檢能力，經(jīng)平差后網(wǎng)中相鄰點間基線向量的精度均勻。同時為了保證網(wǎng)形分布幾何強度，我們在適當位置加布了一些增加網(wǎng)形集合強度的轉(zhuǎn)點，這些點雖不會在工程施工中應用到，但是對于完善網(wǎng)形和平差時誤差分布起著關(guān)鍵作用。如圖（3-1）中ZD1、ZD2點就是為了完善網(wǎng)形而特意加入的。</p><p>　　圖（3-1）

23、 ZD2</p><p>　　布網(wǎng)設(shè)計中要考慮舊有控制點（有國家或城市測繪成果資料）及其標石的利用。特別是作為GPS網(wǎng)平差的約束點、校核點的利用和在網(wǎng)內(nèi)的位置是否有利于平差精度的控制，如約束點均勻地分布在四周有利于精度的控制。布網(wǎng)應從起算點開始，以邊連、點連混合方式連續(xù)構(gòu)成整體網(wǎng)。連接后，應便于組成較長的同步環(huán)、異步環(huán)及復測基線，使GPS網(wǎng)具有較強的幾何強度和多余觀測

24、及盡量做到重復設(shè)站，使GPS網(wǎng)具有一定的可靠性，為GPS網(wǎng)的整體精度提供保證。</p><p>　　點位應選在基礎(chǔ)穩(wěn)定、交通方便、便于安置接收設(shè)備、土質(zhì)堅實的地上或高大穩(wěn)固的建筑物上，以便長期保存利用。</p><p>　　應便于安置接收機設(shè)備和操作，視野開闊，視場內(nèi)障礙物的高度角應小于15°。</p><p>　　應遠離大功率無線電發(fā)射源(如電視臺、微波

25、站等)，其距離不得小于200m；遠離高壓輸電線其距離不得小于50m。</p><p>　　附近不應有強干擾衛(wèi)星信號接收的物體，并盡量避開大面積水域。</p><p>　　原有舊控制點的利用，應選成果精度符合要求的點，且其點的名稱不易改變，對僅有標石無成果或無符合要求的成果時，可借用其標石作為新點選取。</p><p>　　點位應考慮日后用常規(guī)加密的方便，點位之間最好

26、通視，或至少有一個方向通視。</p><p>　　3．2 GPS觀測 </p><p>　　在實際外業(yè)觀測過程中,使用8臺北極星9600型GPS接收機,做為一個同步時段同時進行觀測, 有效觀測衛(wèi)星數(shù)≥4顆, 時段長度≥45分鐘,如果有的點不搬站, 則不關(guān)機，以保證盡可能長的時段長度。</p><p>　　外業(yè)觀測的質(zhì)量是保證GPS測量原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。為提高

27、其觀測精度，在外業(yè)觀測前要制定科學周密的觀測計劃。</p><p>　　首先通過微機設(shè)置測區(qū)近似經(jīng)緯度，作業(yè)日期及時間，編制GPS衛(wèi)星可見性預報表，包括可見衛(wèi)星數(shù)、號，衛(wèi)星高度角、最佳觀測衛(wèi)星組，最佳觀測時間，點位精度因子等。根據(jù)上述預報選擇最佳觀測衛(wèi)星組，最佳觀測時間，制定好觀測計劃。確定每組觀測使用接收機的臺數(shù)和型號。具體還應滿足如下要求：</p><p>　　全網(wǎng)的同步觀測時間均應安

28、排在每天的最佳觀測時段，每時段最少跟蹤4顆衛(wèi)星，精度因子PDOP值均小于6。</p><p>　　在測站上，天線嚴格整平對中，天線固定標志大致朝北。</p><p>　　每時段觀測時間根據(jù)規(guī)范要求，其時間長短，應根據(jù)基線的長短而定，基線長小于20km時，觀測時間取90分鐘為宜，數(shù)據(jù)采集間隔為10-60秒，一般采用15秒。</p><p>　　觀測過程中，觀測者應坐在

29、接收機旁，頭頂不要超過天線，觀察數(shù)據(jù)接收情況，如衛(wèi)星數(shù)、信噪比及精度因子變化及點位周圍環(huán)境、觀測邊的長度等因素，靈活掌握觀測時間，若出現(xiàn)觀測質(zhì)量不佳的情況應及時聯(lián)絡各測站，可延長觀測時間。</p><p>　　為確保數(shù)據(jù)安全，每天的觀測數(shù)據(jù)應及時傳輸至微機存盤保存。每天測站的點名、點號、儀器高、天線高的輸入應準確無誤。</p><p>　　作業(yè)前，對GPS觀測系統(tǒng)光學對點器進行檢校， GP

30、S觀測記錄格式按《GPS規(guī)程》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，每時段觀測前后各量取天線高各一次，讀至1mm，兩次量測較差均不大于3mm，取平均值作為最后天線高。作業(yè)時段及觀測時間安排應按預先編制的作業(yè)計劃/調(diào)度表執(zhí)行。</p><p>　　接收機、天線、電纜、電池能否正常工作。　　溫差大的高溫高濕天氣，天線密封不好可能進水。如果進水，反映在觀測中信噪比變小，甚至小于3。因此一定要注意清除潮氣，以免影響觀測精度?！　‘擥PS的

31、精度要求較高時，觀測時段的分布盡可能日夜均勻，以減少電離層、對流層的折射影響。</p><p>　　在觀測過程中, 自始至終有人值守, 并經(jīng)常檢查有效衛(wèi)星的歷元數(shù)是否符合要求,否則及時通知其它幾臺儀器, 延長時段時間, 以保證觀測精度。 </p><p>　　觀測記錄應填寫齊全完整。</p><p>　　4. GPS數(shù)據(jù)處理</p><p>

32、;<b>　　4．1數(shù)據(jù)處理 </b></p><p>　　GPS基線解算及質(zhì)量控制要提高GPS網(wǎng)基線解算的精度，必須做好觀測數(shù)據(jù)的處理工作，檢驗每天觀測數(shù)據(jù)的精度和有效性，每天必須及時地對外業(yè)觀測數(shù)據(jù)進行計算、檢驗，即進行基線解算及同步環(huán)、異步環(huán)坐標分量相對閉合差、復測基線較差的統(tǒng)計和誤差衡量，對誤差超限的基線進行適當處理或進行復測，以確保外業(yè)觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精度。</p>

33、<p>　　將外業(yè)觀測的數(shù)據(jù)利用專用軟件及時下載傳輸入計算機內(nèi), 并進行外業(yè)數(shù)據(jù)的檢查。根據(jù)自動處理基線向量的結(jié)果，檢查基線向量方差比(Ratio)、中誤差(rms)以及天線高等, 方差比＞3,中誤差＜20mm,參與解算的向量均應符合要求。</p><p><b>　　具體情況如下：</b></p><p>　　按觀測時段組成5個同步環(huán)，環(huán)閉合差最大1.42

34、8 ppm,閉合差最小0.123 ppm，限差±10ppm。</p><p>　　控制網(wǎng)的三維無約束平差的精度：</p><p>　　最弱點點位誤差: 0.40cm 允許誤差:5 cm</p><p>　　最弱邊相對誤差： 1/866000 允許誤差:1/40000</p><p>

35、　　控制網(wǎng)的二維基線網(wǎng)平差的精度：</p><p>　　最弱點點位誤差: 0.22cm 允許誤差:5 cm</p><p>　　最弱邊相對誤差： 1/650000 允許誤差:1/40000</p><p>　　4．2觀測質(zhì)量的檢核 </p><p>　　計算同一時段觀測值的數(shù)據(jù)剔除率，其值應

36、小于10%；</p><p>　　根據(jù)《GPS規(guī)范》要求，各級GPS基線精度計算公式如下：</p><p>　　σ= （4-1）</p><p>　　式中：σ——標準差（mm）；a——固定誤差≤10mm；b——比例誤差系數(shù)≤10ppm；d——相鄰點間距離（km）</p><p>　　同一

37、條邊任意兩個時段的成果互差，應小于接收機標稱精度的2倍。</p><p>　　若干個獨立觀測邊組成閉合環(huán)時，各坐標分量閉合差應符合下式規(guī)定： </p><p>　　Wx≤3σ； Wy≤3σ； Wz≤3σ （4-2）</p><p>　　式中：n——閉合環(huán)中的邊數(shù)；σ——相應級別規(guī)定的精度(按平均邊長計算)</p><p&g

38、t;　　三邊同步環(huán)，第三邊處理結(jié)果與前兩邊代數(shù)和，其差值應小于下列數(shù)值： </p><p>　　Wx≤σ／5； Wy≤σ／5； Wz≤σ／5； （4-3） </p><p>　　W=≤3σ／5 （4-4）</p><p>　　式中：σ——相應級別規(guī)定的精度(按平均邊長計算)。</p>

39、<p>　　4.2.1同步環(huán)檢驗 </p><p>　　同步觀測環(huán)是三臺或三臺以上接收機同步觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)。</p><p>　　根據(jù)《GPS規(guī)程》要求，其坐標分量應分別≤2ppm；全長閉合差應≤3ppm。</p><p>　　4.2.2異步環(huán)檢驗 </p><p>　　在構(gòu)成多邊形環(huán)路的基線向量中，只要存在非同步

40、觀測基線向量，該多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)。</p><p>　　坐標分量閉合差：   </p><p>　　Wx=Wy=Wz≤±2σ （4-5）</p><p>　　異步環(huán)全長閉合差: </p><p>　　W≤±2σ

41、 （4-6）</p><p>　　4．3提高GPS控制測量質(zhì)量及精度的體會與建議</p><p>　　對GPS網(wǎng)中已知點的坐標的精度要進行認真的分析和檢驗，避免那些存在較大誤差的“已知點”作為平差計算或坐標轉(zhuǎn)換的約束條件，其結(jié)果會影響GPS測量原有的精度，給GPS網(wǎng)的最后結(jié)果帶來影響。檢驗方法，一是認真查閱這些已知點的等級、精度等資料，二是通過高精度的測距儀進行測距和已知

42、點計算的邊長進行比對，三是對已知點進行分組約束平差試算，找出匹配的平差精度高的已知點。</p><p>　　對精度要求高，重點工程的GPS控制網(wǎng)的成果的檢驗，可在其GPS網(wǎng)內(nèi)布設(shè)一級光電測距導線，從其測距導線的坐標閉合的相對精度，檢驗GPS測量最后的平面控制成果的精度，同時也檢驗了已知點的相對精度。</p><p>　　采用GPS技術(shù)進行城市控制測量，具有精度高、靈活性強、工作效率高的特點

43、，不但要求作業(yè)人員具有較高的GPS測量專業(yè)技術(shù)水平，而且更要有高度的責任心。這對確保觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量和平差計算成果的精度是至關(guān)重要的。因為每一失誤都有可能造成觀測成果和內(nèi)業(yè)計算成果的錯誤，造成返工或不可彌補的損失。具體要求是在靜態(tài)測量中，要保證測站點名、點號、儀器高、天線高輸入的正確。在內(nèi)業(yè)平差計算時，要對約束點、校核點、平面坐標和高程的輸入進行反復校對，保證其正確無誤。在動態(tài)測量中，也要求觀測者時時保持高度的責任心，如立桿者必須做到氣泡居

44、中，點位對中，誤差在1cm以內(nèi)方可測量，這是保證動態(tài)測量精度的關(guān)鍵，須認真做好。</p><p>　　外業(yè)施測在在溫度比較低（0℃以下）時，應提前20分鐘對接收機進行加溫預熱。這樣的觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量優(yōu)于未經(jīng)過接收機預熱的觀測數(shù)據(jù)。</p><p>　　5.基線處理的基本原理和操作</p><p>　　下面以廣深港客運專線ZH-2標中的一段控制網(wǎng)為例說明基線處理的基本原

45、則和操作，施工網(wǎng)圖如圖5-1所示：</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>　　上圖網(wǎng)中的基線JD01-2112這條重復基線解算后的方差比太低，如圖5-2所示：</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p>　　對此觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量差的數(shù)據(jù)進行重新解算,一般我們采用

46、以下三種措施:</p><p>　　5．1確定合適的歷元間隔</p><p>　　我們可從圖5-1看到JD011751-21121751這條基線約有1.4km,而同步觀測時間有141分鐘,如果使用歷元間隔30秒來解算,則一共有282個歷元的數(shù)據(jù)參與解算，我們可看到圖5-1解算后方差比較低為2.0,沒達到成為合格固定雙差解的條件。由于基線越長，所觀測的采集時間也越長，我們野外觀測時間有141

47、分鐘，現(xiàn)調(diào)整縮小歷元間隔為10秒來解算，這時參與計算的一共有523個歷元的數(shù)據(jù)，比用歷元間隔30秒來解算多三倍的數(shù)據(jù)量。現(xiàn)在用10秒間隔來算結(jié)果如圖5-3所示：</p><p><b>　　圖5-3</b></p><p><b>　　圖5-3-1</b></p><p>　　此時方差比為1.1,反而比2.0更低,我們可查

48、看基線詳解圖5-3-1,數(shù)據(jù)某些時間段出現(xiàn)周跳或中斷,數(shù)據(jù)量多同時也帶進了更多的質(zhì)量差的數(shù)據(jù),這時又要求縮小歷元間隔。</p><p>　　5．2 如何確定合適的參考衛(wèi)星、高度截止角</p><p>　　如果更改歷元間隔來解算無法使基線方差比增加，我們再來選擇較好的參考衛(wèi)星及調(diào)整高度截止角。當高度截止角較低時，參與解算的衛(wèi)星數(shù)目多，但低空衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊容易被外界干擾，低空衛(wèi)星質(zhì)量差的數(shù)據(jù)較多

49、；當高度截止角較高時，參與解算的衛(wèi)星數(shù)目少，但高空衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊不容易被外界干擾，高空衛(wèi)星質(zhì)量好的數(shù)據(jù)較多。</p><p>　　如圖5-2的參考衛(wèi)星為14、高度截止角設(shè)為20度時方差比為2.0,現(xiàn)改為參考衛(wèi)星22、高度截止角35度時,如圖5-4, 方差比為9.0,已滿足合格固定雙差解的條件。</p><p><b>　　圖5-4</b></p><

50、p>　　綜上所述確定合適的參考衛(wèi)星及高度截止角原則：</p><p>　　從基線詳解中查看采集數(shù)據(jù)的衛(wèi)星，從中選取一較好的衛(wèi)星做為解算時的參考衛(wèi)星，從而得到更好的解算效果。</p><p>　　當基線詳解中查看到衛(wèi)星數(shù)目足夠多，適當增加高度截止角，盡量讓高空衛(wèi)星數(shù)據(jù)進入解算；</p><p>　　當基線詳解中查看到衛(wèi)星數(shù)目比較少時（最低解算要求4顆以上衛(wèi)星），

51、適當降低高度截止角，盡量讓多一些衛(wèi)星數(shù)據(jù)進入解算。</p><p>　　5．3 如何剔除無效歷元</p><p>　　從圖5-5，我們看到歷元有中斷的地方較多，我們雙擊左狀態(tài)欄的21121751.STH數(shù)據(jù)雙擊彈出數(shù)據(jù)編輯框。圖中紅線代表接收機對衛(wèi)星L1載波信號的跟蹤情況，每一條紅線對應一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星序號為圖左端所示。紅線中斷處表示當時衛(wèi)星信號失鎖，為無效歷元。刪除無效歷元時點中,然后按住

52、鼠標左鍵拖拉框選圈住上圖中有歷元中斷的地方即可剔除無效歷元,點中可恢復剔除歷元。</p><p><b>　　圖5-5</b></p><p>　　無效歷元剔除后將變灰如圖5-6。</p><p><b>　　圖5-6</b></p><p>　　用以上三種方法綜合交叉使用來解算基線合格后要檢核異步

53、環(huán)、同步環(huán)和重復基線限差(限差要求見第四章)合格后才能網(wǎng)平差。</p><p>　　所述三種基線解算條件只是一個大致的原則：根據(jù)基本原則合理的相互配合進行設(shè)置，以使基線解算達到要求。在基線解算中還要求同步環(huán)中各條基線解算設(shè)置條件盡量保持一致，而修改了基線設(shè)置后又很難使其保持一致從而造成閉合環(huán)差過大。因此，我們一般只對基線方差比小于解算通過條件的基線進行重解，其他基線不作改動。</p><p&g

54、t;<b>　　6. 測設(shè)成果</b></p><p>　　基線處理成功后，即可進入軟件的網(wǎng)平差界面，進行WGS-84坐標系下的自由網(wǎng)平差及二維約束網(wǎng)平差。 </p><p>　　6．1 GPS點WGS-84坐標系自由網(wǎng)平差 </p><p>　　6.1.1 GPS點WGS-84坐標系坐標平差及精度 </p><p>　

55、　按《GPS規(guī)程》規(guī)定，基線向量的改正數(shù): </p><p>　　Vx=Vy=Vz≤3σ （6-1）</p><p>　　實測基線182條，經(jīng)檢查最大的基線向量改正數(shù)為17.6mm，完全符合規(guī)程要求。 </p><p>　　基線的相對精度最低為1/150576。 </p><p>　　6.1.2

56、GPS點WGS-84坐標系大地坐標及其精度 </p><p>　　WGS-84坐標的點位中誤差最大為5.1mm;最小為1.0mm。</p><p>　　6．2 GPS點54系二維約束平差 </p><p>　　根據(jù)設(shè)計院提供的已知控制點，進行二維強制約束平差，此次GPS網(wǎng)復測，經(jīng)平差得到結(jié)果如下: </p><p>　　邊長中誤差最大為9.4

57、mm。邊長的相對精度最高為1/3367601；最低為1/126957，高于規(guī)定1/12萬的精度，完全符合要求。</p><p><b>　　7. 結(jié)束語</b></p><p>　　靜態(tài)GPS在廣深港鐵路客運專線控制網(wǎng)布設(shè)中的應用，與傳統(tǒng)導線測量方法相比較，勘測精度和勘測效率都有了大幅度的提高。GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)相對定位測量無需點間通視能夠高精度地進行各種控制測量，

58、極大地降低勞動作業(yè)強度，減少野外砍伐工作量，提高作業(yè)效率。GPS測量作業(yè)效率為常規(guī)測量方法的3倍以上。當點位測定后回到室內(nèi)或在野外，不受人為因素的影響，整個作業(yè)過程全由微電子技術(shù)、計算機技術(shù)控制，自動記錄、自動數(shù)據(jù)預處理、自動平差計算，大大提高了線路測設(shè)的精度及工作效率。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　回顧過去四年的大學生活，我得到了許

59、多老師、同學、朋友和親人的指導、幫助、關(guān)心和鼓勵。在此向他們表示衷心的感謝。</p><p>　　首先感謝我的指導老師張國慶高工。論文的選題、數(shù)據(jù)處理與寫作都是在張老師的悉心指導下完成的。張老師勤懇踏實的為人、治學作風，將使我終生銘記。四年來，老師在我的學習和生活上傾注了大量的心血，在此，謹對導師的教誨和幫助表示衷心的感謝并獻上誠摯的敬意！</p><p>　　還要感謝陪伴我度過四年愉快、

60、充實大學生活的2006級測繪工程班全體同學。感謝資源工程學院提供的良好的生活和學習環(huán)境。感謝資源工程學院的各位老師和同學，在四年的生活中給我提供了許多的幫助和便利，向他們表示衷心的感謝。</p><p>　　最后，我要感謝多年來一直支持、鼓勵我，并為我的成長和學業(yè)付出艱辛勞動和無盡關(guān)心的父母和家人。 </p><p><b>　　參考文獻：  </b><

61、;/p><p>　　[1] 方輝. GPS測量原理及應用[M]. 武漢：武漢測繪科技大學出版社,1998      [2] 許其風. GPS衛(wèi)星導航與精密定位.北京：解放軍出版社,1989      [3] 黃勁松，李征航. GPS快速靜態(tài)定位技術(shù). 武漢測繪科技大學學報，1996 

62、    [4] 施闖.大規(guī)模高精度GPS網(wǎng)平差與分析理論及其應用.北京：測繪出版社，2002</p><p>　　[5] 高德慈，文孔越.測量學[M]. 北京：北京工業(yè)大學出版社.1996</p><p>　　[6] 李天文.GPS原理及應用. 北京：科學出版社.2003（21世紀高等院校教材）</p><p>　

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64、he line of control measurements Departments：Resources Engineering Professional：Surveying andMapping</p><p>　　Student ID：2006070110 Author：Heronghe Instructor:zhongguoqing</p><p>　　[A

65、bstract] This article describes the static GPS measurement technology railway of passenger dedicated line ZH-2 Standard Control Survey in Guangzhou-Shenzhen-Hong Kong, a comprehensive account of Traverse and observations

66、; equipment and software options; outside data processing; baseline treatment basic principles and operation, do have some guidance and reference in long circuit for the future control of static GPS measurements.</p&