论文 GPS全站仪测量的技术规范

论文 GPS全站仪测量的技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 GPS全站仪测量的技术规范 122WANG Yan-zhen, MI Zhi-qiang, SHI Jin-feng (1 .Institute of RS and GIS , Beijing University , Beijing 100871, China ; 2.Department of Surveying Enineering , Liaoning Technical University , Fuxin, 123000, China) 摘要:多余观测、限制误差、调整和精度估计是运用于 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 测量的方法。基于多余观察和大量实验，建立一个精确的GPS全站仪指引系统来规范多余观测方法、误差公差和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 误差的计算公式。此外，一系列的精密指标的GPS全站仪测量和结果也从比较实验获得的并研究了GPS全站仪高程和直接水准测量的观测数据。 关键词:GPS全站仪、用于测量的方法、多余观测、标准误差 1 GPS全站仪介绍 GPS技术在测量中的应用已经改变了地面点被观察的对角空间位置测量、距离测量和间接区别光学牵伸视线的传统方法。GPS全站仪是测量技术领域的一个里程碑。GPS全站仪系统可实时、迅速、准确地定位位置，这就是所谓的实时动态。RTK代表着现代测量仪器的发展趋势。它在区域测量工作，如城市和矿山测量等发挥着越来越大的作用，所以它具有广泛的应用前景。但在当前的测量标准，没有关于RTK技术的方法、程序等的具体规定。 设置测量技术标准的目的是:保证测量的结果的科学性、可靠性和实用性，来实现测量的标准化。规范准则是为了保持测量技术方法的正确性。这就是说，测量的过程中，我们必须遵循多余观测、容许公差、校准误差的测量技术方法和精度估计。不管如何测量技术创新，我们必须遵循测量方法和人与仪器协同工作。因为有很多错误和损失都是由推卸责任造成的，服从测量的技术理论，服从测量技术法规和条例的规定，是一个伟大的任务，并且是测绘领域的专家和工程师责任。 自1997年以来，我们已经使用GPS技术进行城市测量、矿山测量、地形地图制作等各种测量。同时，各种仪器和其使用方法，如全站仪仪器和如何水平，都被采用来进行比较分析和研究，以便大量的实验数据和实际经验积累。由全球定位系统装置的Trimble地理信息系统为主要工具的实验中，精确的GPS全站仪指引系统5700总站建立到规定多余观测方法、误差公差和标准误差的计算公式，通过使用一些国家的有关规定来做参考。 2. 工程测量技术方法 众所周知，测量时由于设备、自然和人为条件出现的误差是不可避规则免的，所以必须 将误差限制于工程公差的范围内，这样才可以确保项目的效率和可靠性。现实测量中存在一些普通的方法和规则，在各种类型的测量中，这些方法和规则经常将多余观测、公差和精度估算列入测量工程科学方法之中。所以，多余观测、公差和精度估算应在测量实践中遵循这些方法和规则。我们把其称之为测量工程的技术方法，它为研究测量规定提供了理论基础。 2.1 多余观测 因为系统误差、随机误差和过失误差不可避免地存在于测量当中，所以观测值的数量通常要多余未知量的数量，也就是多余观测的数量。多余观测的功能是在观察测量中检测过失误差，且消除或减小系统误差的影响，从而改善结果的质量。 一个典型的全球定位系统(GPS)全站仪系统包含有基站、移动站和高频超高频(UHF/VHF)收发机。实时动态(RTK)系统的误差源来自于观测站、距离、观测者和计算[ 3]。可以通过适当的方法和调整的方式避免或界定这些误差，所以GPS全站仪也需要多余观测，且这种技术规范需要结合自身的特点来制定。 2.2 公差 公差是最终误差，也是衡量多余测量可靠性的主要指数。拥有现场经验的测量员必须检查这种多余测量误差是否超出了公差，或是有没有确保测量结果和工作效率的可靠性。中国采用了这种双标准误差，将其作为终端误差。 根据实验，GPS观测公差通常分为三种情况:初始测试公差、站配置测试公差和重复测试公差。 2.3 调整和精度估算 任何测量产生的系统误差是不可避免的。有一种方法可以处理所有类型测量数据，获取观测量和参数最好的评估值，之后进行基于概率论(高斯最小二乘法)精度估算，这种方法叫做测量平差法。在中国，标准误差和相对误差通常作为测量规范中测量精度的指数。为GPS 5700全站仪而设计的Trimble Geomatics Office软件可以实时处理数据并快速获取结果，但是实时调整的精确度不能完全反映出观测误差带来的影响，比如设备中心误差、初始误差等等。所以获得测量的精度估算需要利用这些方法和指数。 在当前例子的初始测试、站测量和最终结果中，精度估算的内容包括三个标准计算。 3. 使用GPS全站仪系统操作技术规范 GPS全站仪测量的一般技术规范遵守《GPS系统城市测量技术规则》( CJJ73 -97)的相关规定。 3.1基准站的安装 基准站可安装于已知坐标点，其安装高度要高于所需位置。基准站还可以安装于未知的坐标点。基准站应安装于地势高的地点，在这样的地点上卫星信号可以很轻松地送达至基准站，且没有200米内的强烈无线电波的干扰或50米内高压电的干扰。 3.2 初始化 初始化的内容包括:GPS接收器将地区坐标改变为WGS-84坐标，接受GPS卫星视频信号，为收发器传输数据文件，在移动站接收器和基站收发器之间建立文件传输 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，跟踪GPS卫星信号。 如果基准站安装于一个未知控制点上，移动站至少安装于三个已知点以观测坐标传输，那么可采用GPS网络(或静态定位)，之后获取的平均值将作为基站的坐标。初始化结束后，必须要解决多余观测，可在其他已知点使用移动站实时确定三维坐标。如果误差没有超过公差，那么应采取移动观测。 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 重复多余观测，从而检查误差是否满足公差和信号丢失的要求。 此公差取决于观测等级和已知点的精确度，且测试公差为2σ。 比如，已知点为-4级，观测点为一级测图控制点，且最弱点的平面标准误差为50毫米，高度标准误差为20毫米，所以已知点的平面标准公差为100毫米，高度标准误差为20毫米。 3.3 移动站观测 多个移动站的观测在初始化结束后执行。应设定内部水平和垂直的精度指标，而且移动站必须精确地满足各点的要求，接受至少5个卫星的信号，就如一台设备一样。每个单独存储的移动站应采用两台设备，设备的公差为2 2σ。 比如，GPS5700全站仪的水平标称精度为 -6-610 毫米 +10RMS，高度标称精度为10 毫米 +10RMS，所以设备间的水平公差为?28毫米，高度公差为?56毫米。 如果现场设备间的差值高于公差，那么应重复观测。如果结果令人满意，应采用平均值为最终结果。 3.4 测量范围 测量距离指的是移动站点和基准站参考点之间的直线距离。 实验表明，当信号非常弱或收到干扰的情况下，实施定位的精确度将下降。这种情况下，必须要停止观测。 目前单个基准站的RTK测量系统的最大测量长度不能超过10公里，在山区和城市中的最大测量长度不能超过5公里。 3.5 记录 GPS全站仪的观测信息存储于手控装置中。如果数据在办公室处理，那么其原件必须打印出两份以便检查。 3.6 重复 在不同的基准站和不同的时间阶段对各点进行测试的步骤称为重复。这种数量的重复的比例约为15%。重复测试的公差为2 2 σ，在这里σ是观测最弱点的标准偏差。 比如，如果地形图的测图控制点的比例为1 ? 500，等高线间距为0.5米，这两个独立测量的公差为? 140 毫米。 3.7 精度指标体系 1)计算标准误差 标准误差是在现行规范中衡量测量值的主要精度指数。 2)初始化标准误差是通过初始检验值和已知值计算的。GPS全站仪测量的标准误差与初始已知点相关，而不用考虑已知点的误差。其公式[4]如下: 位置的标准误差: 2 2 σ s =SQRT( [ ΔX+Δ Y]/n) ( 1) 高度标准误差: σ h =SQRT( [ ΔH]/n) ( 2) 2 比如，城市的一级控制测量的位置需求是?50毫米，高度需求是?20毫米。 3)使用站内两个观测设备的误差计算测量标准误差。 它应该满足GPS全站仪标称精度的固定误差，也就是平面误差?10毫米，高度误差?50毫米。其公式如下: 位置的标准误差: 22 σ s = SQRT( [ ΔX+Δ Y]/2n) ( 3) 高度的标准误差: 2 σ h = SQRT( [ ΔH ]/2n) ( 4) 4)使用测量和重复的误差计算最终结果的标准误差。 标准误差由不同基准站两个独立的观测误差计算，且时间相位可反映观察条件对测量值的影响，所以它是GPS观测精度的主要指标。也是一个遵循规范需求的最弱点。 其公式与公式(3)和公式(4)相同。 比如，在1?500比例且等高线间距为0.5米的地形图中，位置标准误差和最弱测图控制点高度是?50毫米。 4. 结论 1)使用GPS全站仪系统的观测必须遵守技术规范或标准以及多余观测、公差、调整和精度估算的技术方法。 2)GPS全站仪测量误差分配遵守随机误差的普通定律。 位置和高度的精度能达到?30毫 米且适合等级4或以下等级的平面测量，但是要使它能替换等级4以上的水准测量还需要进 一步的研究。 3)通过理论分析和实践验证，使用GPS全站仪系统可以使第4等级或以下等级的平面控制 点作为基于更高级点的第一级控制测量运行，且没有必要按照等级配置网络，但是这个问题 仍然需要测试和讨论。 文献 [ 1] WANG Lian-cheng.Engineering System Theory .Beijing:Space Navigation Press of China, 2002.8. [ 2] YANG Yu-hui.Modern Nature Assuring Law .Beijing:People Press, 2003.6. [3]SHI Jin-feng , Zhao Chang-sheng.Contemporary ErrorTheory and Data Processing.Beijing:Coal Industrial Press, 1994.2. [ 4] Code for Urban Survey(CJJ8-99).Beijing :Architectural Industrial Press of China, 1999.7.