E级GPS控制测量技术设计书.docx

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E级GPS控制测量技术设计书

E级GPS控制测量技术设计书

XXX建筑工程

二0一四年二月

1、作业技术流程

2、技术要点

2.1准备工作

2.2技术设计

2.4选点埋石

2.5野外观测

2.6数据处理

2.7平差计算

2.8质量检查与自检报告

2.9技术报告

3.0成果整理与提交

3、例

1、作业技术流程

E级GPS控制测量在地形测量、地籍测量中一般是测区的首级平面控制，控制网的精度保证是后续其它工序的基础。

E级GPS控制测量工作时一般按下列流程进行工作：

准备工作→技术设计→选点埋石→野外观测→数据处理→平差计算→质量检查与自检报告→技术报告→成果整理与提交。

2、技术要点

2.1准备工作

E级GPS控制测量的准备工作主要有：

熟悉工程的合同或协议，了解委托单位对工程的特殊要求。

收集与测区有关的高等级控制点成果及相关资料，收集需用的地形图资料、技术标准，按规或委托单位的要求制作标石，对参加施工的仪器设备按要求进行检验或校验。

进行现场踏勘了解测区现状和已知高等级控制点的保存情况，为技术设计做好准备。

准备施工的其它后勤保障工作。

2.2选点埋石

2.2.1选点

1．选点人员应由熟悉GPS测量技术及地质技术的人员承担。

选点前必须充分研究专业设计书；充分认知测区的地理、地质、水文、气象、验潮等环境信息；熟悉可利用的各种设施、位置环境、交通、水电等信息。

2.选点人员应收集测区地质资料，实地勘察选定点位。

同时考察卫星通视环境与电磁干扰环境，确定可用标石类型、记录点之记有关容，实地树立标志牌、拍摄照片等。

选点（埋石）所占用的土地，应得到土地使用者或管理者的同意。

3．点位应选择在稳定坚实的基岩、岩石、土层、建筑物顶部等能长期保存、满足观测条件的地点，并做好选点标记。

点位尽可能位于地面，城区应尽量选在楼顶上，以便于保存和通视。

点位应尽量选在交通便利，方便观测的位置。

4．选点时应避开环境变化大，测量标志难以永久保存的地点，如易受水淹的河床、低地、靠近铁路、公路、已规划的易受施工影响有剧烈震动的地点。

点位离开铁路的距离应不小于100m，离公路不小于50m。

5.选点时应避开地质环境不稳定的地区，如断裂破碎带边缘、易发生洪水、滑坡、岩崩区、局部沉降区，有大量物质搬移的矿区、采石场、大量取土、地下水剧烈变化的地点。

6．选点时应远离发射功率强大的无线发射源、微波信道、高压线等，距离不小于200米，应远离高压输电线和微波无线电传送通道，其距离不得小于50米。

并应实地了解发射源和电磁波影响状况，标注在点之记环视图上。

7．选点时应避开多路径环境影响，避免靠近水面、树冠、高大建筑物、低洼潮湿等地点，应保证15°以上无遮挡。

50米以的各种固定与变化反射体应标注在点之记环视图上。

8．选点时应设计水准联测路线，对于要联测等级水准的GPS控制点，尤其是当点位处于河流、湖泊、水库的边缘时，在其位置选择上一定要考虑其水准联测的可能性。

9．选点完成后提交工作总结；及其它相关资料，包括点之记信息、本点与相邻点网图、实地选点方案等。

10．选点结束后，实地选点方案必须经过业主或质检部门检查验收，合格后方可进入埋石阶段。

2.2.2埋石

2.2.2.1标石类型、规格及制作

1．标石类型：

地面采用GB/T18314-2001《全球定位系统（GPS）测量规》中的混凝土普通标石（i），楼顶采用建筑物上标石（j）。

标石尺寸如下：

①地面标石：

基座：

长、宽各70cm，厚30cm（现场混凝土浇灌，代替盘石）。

柱石:

下底宽40cm，上底宽20cm，高60cm（预制）。

指示盘（保护井盖）：

长、宽各60cm，厚度15cm（预制）；指示盘顶面刻绘“D或E级GPS×××（点号）；严禁碰动；埋石年月（2014.01）”。

警示桩：

长方体，20×20×60cm（预制）。

在警示桩上部30cm围竖排分左右两行刻印“测量标志”及“严禁破坏”字样。

②楼顶标石：

下底30cm，上底20cm，高15cm（现场混凝土浇灌）。

2．中心标志：

采用采用长10cm、直径4cm的铜质或不锈钢标志。

在金属标志的正中位置用小钻头凿刻深2.0mm、粗1.0mm的小洞作为GPS观测的对中点。

在标志表面刻印“D或E级GPS点”字样。

3．标石规格

4．标石制作：

柱石、保护盖、指示盘、警示桩采用预制，其余为现场浇灌。

2.4.2标石埋设

标石埋设质量直接关系到成果的使用寿命，必须对其质量引起高度重视。

埋石工作应准备的工具包括：

运输工具、钻孔（打夯）机械，挖、埋坑工具（锹、镐、冲击钻、铁锤、钢钎等）、铁皮板、水桶、皮尺、振捣工具（电动振捣棒等）、修饰工具（建筑用水平尺、抹子等）、指南针、绘制点之记工具（铅笔、格尺、空白点之记等）、数码相机等。

1．地面标石：

标石坑以选点标记为中心挖掘，大小以方便作业为准，深度不小于1.20m。

基座以土模建造，要求两条土模边与东西向平行，土模高20cm，长宽各70cm。

混凝土按其施工要求进行配比，在施工时必须充分搅拌并捣实。

基座混凝土浇灌至20cm厚时，在基座的正中位置安放柱石，再继续浇灌混凝土10cm，使柱石镶嵌进基座，与混凝土基座牢固地凝结在一起，十分钟后，柱石周边用细土填埋夯实。

柱石上面安置保护盖，保护井填埋细沙或细土，加盖指示盘。

在标石北面1.4m处埋设警示桩，警示桩埋入地下35cm，字面朝向标石。

2．楼顶标石：

楼顶标石建造应使用模具。

对建造标石的位置必须进行彻底清理，除去沥青等防水物，打毛楼面，在四角位置打入水泥钢钉，清洗楼面，浇灌混凝土，安置中心标志。

2.4.3标石整饰

在标石预制或浇灌时，在标石面上按下图进行整饰，并用油漆描红。

E级GPS×××

2014.×××

⊙

开县建筑工程XX

2.4.4埋石关键过程照片拍摄

1．在埋石关键阶段，应拍摄照片反映埋石客观过程。

拍照使用分辨率不低于100万像素的数码像机，文件大小以1兆左右为宜。

照片为6寸彩色，地面标石3，楼顶标石2。

照片应含以下容：

①标石坑照片，应能反映出标石坑的形状和尺寸；

②标石整饰后照片，应能反映出标石整饰是否规；

③标石埋设位置照片（远景、近景），应能反映出标石埋设位置的地貌。

④照片贴式样见附录6。

2．对于地面标石：

在挖好标石坑、完成标石装配（未填土，在基座上平行放置长度为70cm的白底黑刻划尺子及字大为5×5cm的点号（白底黑字））、埋石工作完成，三阶段分别拍摄照片。

对于楼顶标石：

在完成准备工作并钉好钢钉、埋石工作完成并拆除模具（在楼面平行于标石放置白底黑刻划尺子及字大为5×5cm的点号（白底黑字）），二阶段分别拍摄照片。

3．照片及数据文件按要求整理后作为资料上交。

2.4.5点之记与测量标志委托保管书绘制

在埋石工作完成后按GB/T18314-2001《全球定位系统（GPS）测量规》附录B格式用“Word2000”对点之记进行绘制和整理，采用标准A4纸打印输出，确保点之记容完整、格式统一、整齐美观。

点之记中的交通路线图、交通情况、点位略图及点位说明要尽可能多地增加找点信息，以便查找点位，并力求简单明了、语言精练。

当点位周围有高于地平仰角15度以上的障碍物或大面积水域时，需在现场绘制点位环视图。

所有D或E级GPS点（新点和利用旧点）均需按要求制作测量标志委托保管书一式三份，一份交保管单位，上交和存档各一份。

2.4.6选点埋石结束后应提交的资料

1．D或E级GPS点的点之记。

2．D或E级GPS网的选点网图。

3．测量标志委托保管书。

4．选点与埋石工作技术总结。

2.5野外观测

2.5.1野外观测的准备工作

1．仪器设备

E级GPS控制网的野外观测仪器应满足下表的要求：

级别

接收机类型

观测量

同步观测接收机数

标称精度

D级

单频或双频

L1载波相位

≥3

≤（10mm+5×10-6×d）

E级

单频或双频

L1载波相位

≥2

2．GPS接收机应经省级测绘仪器设备检验鉴定机构校准合格，持证投入生产。

开工前还应对GPS接收机按GB/T18314-2001《全球定位系统（GPS）测量规》9.1-9，4的要求进行检视、检验、校验。

3．作业前应事先编制GPS卫星可见性预报表，并根据作业的接收机台数，E级GPS控制网设计编制作业调度表，其容应包括观测时间、测站号、测站名称及接收机号等。

2.5.2野外观测的基本技术要求

E级GPS控制网的野外观测的基本技术要求应符合下表的规定：

项目级别

D级

E级

卫星截止高度角（°）

15

15

同时观测有效卫星数

≥4

≥4

有效观测卫星总数

≥4

≥4

观测时段数

≥1.6*

≥1.6*

时段长度min

静态

≥45

≥40

快速静态

≥20

≥15

采样间隔s

静态

10-30

10-30

快速静态

5-15

5-15

时段中任一卫星有

效观测时间min

静态

≥15

≥15

快速静态

≥5

≥5

*观测时段≥1.6，指每站观测一时段，至少要有60%的测站再观测一时段。

2.5.3天线安置应符合下列要求：

1．用三脚架安置天线时一定要严格整平、对中，对中误差不应大于3mm，天线定向线应指向磁北，定向误差不得大于±5º。

2．天线高量测时，应量测互为120º天线的三个位置，当互差小于3mm后，取中数采用，否则，应重新架设、整平仪器，量取天线高。

在每时段的观测前后应各量测一次天线高，读数精确至1mm。

3．GPS接收机开机经检验有关指示灯与仪表显示正常后，方可进行自测试并输入测站、观测单元和时段等控制信息。

4．观测期间，不得在天线附近50m以使用电台，严禁10m以使用对讲机和手机。

2.6数据处理

2.6.1外业观测数据处理

E级GPS控制网的野外数据处理宜利用GPS接收机的随机软件，按原码采用双差相位观测值进行基线解算，采用双差固定解作为最终结果。

外业观测采集的数据通过随机软件PC-CDU通入计算机，应转成RINEX格式进行备份。

2.6.2外业观测数据质量检核

1．相邻点间基线长度精度用下式表示：

σ=±

式中：

σ—标准差（基线向量的弦长中误差mm）

a—固定误差=10mm

b—比例误差系数=5ppm

d—相邻点间距离（km）

2．同一时段观测值得数据剔出率，其值宜小于10%。

3．同步环闭合差应满足以下要求：

Wx≤σWy≤σWz≤σ

σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。

4．独立闭合环或闭合路线坐标闭合差应满足：

Wx≤3σWy≤3σWz≤3σWs≤3σ

式中：

n为闭合环边数；Ws=

σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。

5．复测基线的长度较差ds，两两比较应满足：

ds≤2σ

σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。

2.7平差计算

在基线向量检验符合要求后，按照GB/T18314—2001《全球定位系统（GPS）测量规》的要求，进行GPS网的无约束平差和约束平差。

平差计算可使用随机商用软件，但必须保证数据的准确性。

2.7.1无约束平差

无约束平差以三维基线向量及其相应方差—协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS-84系三维坐标为起算依据，进行GPS网的无约束平差。

平差结果须提供各点在WGS-84系下的三维坐标、各基线向量及其改正数和其精度信息。

无约束平差中，各基线分量改正数绝对值应满足：

V△x≤3σ；V△y≤3σ；V△z≤3σ

σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。

2.7.2约束平差

利用无约束平差后的可靠观测量，可选择