GPS控制网及数字测图技术设计书.doc
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GPS控制网及数字化测图技术设计书
班级：
测绘12-2
姓名：
**
学号：
31218082**
2015年6月15日
目录
一、项目概述
二、测量依据
三、测区概况
四、测绘任务及要求
五、测区现有资料和控制网起算数据
六、GPS控制网及数字化测图主要技术指标
七、外业作业要求
八、内业处理
九、提交成果资料
一、项目概述
本次教学实习分为两大部分，以便我们对GPS测量原理及应用和数字化测图课程的进一步加深掌握应用，通过这次实习我们应该熟悉GPS静态控制网和RTK图根控制网的布设方案、观测方法、测量数据处理等基本知识；掌握数字测图的基本原理，熟练进行大比例尺1：
500地形图的测绘，提高利用绘图软件对外业数据进行编辑和处理的能力，以便更好地适应现代测绘生产的要求。
具体项目实施范围为桂林理工大学雁山校区及周边地区布设E级GPS静态控制网和RTK图根控制网，并利用图根控制点作为基本控制点对雁山校区进行1：
500数字化地形图测绘。
二、测量依据
2.1GPS静态测量和RTK测量
《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2001）
《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ73-1997）
《测绘产品质量评定标准》（CH1003-95）
《测绘产品检查验收规定》（CH1002-95）
《城市测量规范》（CJJ8-1999）
《工程测量规范》（GB50026-93）
2.2数字化测图
《1：
500、1：
1000、1：
2000地形图图式》（GB/T20257.1-2007）
《1：
500、1：
1000、1：
2000地形图数字化规范》（GB/T17160—1997）
《地籍图图式》（CH5003-94）
三、测区概况
雁山区位于桂林市南部，境内多石山和丘陵，其间分布水田、旱地、河流、水库、池塘，地形以平地居多，其余多为低丘坡地。
雁山区地处低纬度，气温较高，日照充足，雨量充沛，较多的阴雨天气，将导致测绘工作无法进行开展，因此实习期间要科学合理的安排实习任务，制定实习计划，确保实习内容高质量的完成。
测区分为校外GPS静态测量和校内数字测图两部分：
GPS静态控制控制点主要位于在校外，点位主要分布在桂林理工大学雁山校区、广西师范大学雁山校区及两校周边地区，点位离学校较远，要注意对交通线路、交通工具、饮食等事项作出合理的规划和安排；同时未知控制点应该均匀的布控在整个测区，并保证一定的密度，达到相应规范的要求；校内地势较为平坦，主要任务是图根控制点的布设、观测以及碎步测图；测区地物主要对象为教学楼、师生住宿楼、植被、各类管线，文体设备，以及各类主要附属物，测区熟悉程度高，测量环境良好。
四、测绘任务及要求
4.1GPS静态测量
根据现场勘察，测区内共有10个已知高等级GPS控制点，应实习要求，可选取其中任意5个作为已知控制点，在测区内均匀合理的布设10个未知点，以此构建E级GPS控制网，并进行高精度静态测量。
4.2数字化地形图测绘
利用校内已知控制点，使用RTK对整个校园布设图根控制点，并进行大比例尺1:
500地形图的测绘。
五、测区现有资料和控制网起算数据
1、GPS与数字化测图实习指导书
2、测区已知坐标和高程数据检核无误，可以作为控制网的起算数据，具体数据如下：
表1：
已知点坐标和高程
点名
X（m）
Y（m）
H（m）
E661
2778093.434
427740.491
152.037
E673
2776535.508
427158.028
149.158
E679
2777923.951
426252.880
149.392
E685
2776808.918
429177.851
147.938
E678
2776039.589
426081.406
149.194
E677
2777191.633
430435.61
148.221
E697
2779036.134
428474.299
155.633
E666
2778475.643
429577.115
146.846
E696
2774975.601
427125.2
150.348
E695
2775727.045
428166.695
152.439
表2：
已知点概略坐标
点名
B
L
E661
25°06'25.11"N
110°17'05.08"E
E673
25°05'34.39"N
110°16'44.59"E
E679
25°06'19.35"N
110°16'12.02"E
E685
25°05'43.62"N
110°17'56.62"E
E678
25°05'18.08"N
110°16'06.26"E
E677
25°05'56.26"N
110°18'41.43"E
E697
25°06'55.87"N
110°17'31.09"E
E666
25°06'37.85"N
110°18'10.56"E
E695
25°05'08.29"N
110°17'20.73"E
E696
25°04'43.20"N
110°16'43.42"E
六、GPS控制网及数字化测图主要技术指标
6.1静态测量
6.1.1坐标系统和高程系统的选择
（1）本次测量的平面坐标系统采用的是1980西安坐标系，3°带高斯-克吕格投影，中央子午线111°，具体参数如下：
坐标系统
椭球名称
建成年代
椭球类型
a（m）
f
1980西安坐标系
克拉索夫斯基
1975年
参考椭球
6378140
1：
298.257
WGS-84世界大地坐标系
WGS-84
1984年
总地球椭球
6378137
1：
298.257
（2）高程系统采用的是1985年国家高程基准，基本等高距：
平地、丘陵1米，山地为2.5米，同一图幅内基本等高距保持一致。
6.1.2主要技术指标
（1）基本原则
各级GPS网一般逐级布设，在保证精度、密度等技术要求时可跨级布设。
各级GPS网的布设应根据其布设目的、精度要求、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有的资料、测区地形和交通状况以及作业效率等因素综合考虑，按照优化设计原则进行。
（2）各级GPS网最简异步观测环或附合路线的边数应不大于表3的规定
表3
级别
B
C
D
E
闭合环或附合路线的边数／条
6
6
8
10
（3）GPS测量规范2009中规定，B、C、D、E级GPS网观测的基本技术规定应符合表4的要求：
表4
级别
项目
B
C
D
E
卫星截止高度角／（°）
10
15
15
15
同时观测有效卫星数
>14
≥4
≥4
≥4
有效观测卫星总数
≥20
≥6
≥4
≥4
观测时段数
≥3
≥2
≥1.6
≥1.6
时段长度
≥23h
≥4h
≥60min
≥40min
采样间隔／s
30
10～30
5～15
5～15
注1：
计算有效观测卫星总数时，应将各时段的有效观测卫星数扣除其问的重复卫星数．
注2：
观测时段长度，应为开始记录数据到结束记录的时间段。
注3：
观测时段数≥1.6，指采用网观测模式时，每站至少观测一时段，其中二次设站点数应不少于GPS网总点数的60％．
注4：
采用基于卫星定位连续运行基准站点观测模式时，可连续观测，但观测时闾应不低于表中规定的各时段观测时间的和。
（4）接收机选用
GPS测量规范2009中规定B、C、D、E级GPS网按表5规定执行：
表5
级别
B
C
D、E
单频／双频
双频／全波长
双频／全波长
双频或单频
观测量至少有
L1、L2载波相位
L1、L2载波相位
L1载波相位
同步观测接收机数
≥4
≥3
≥2
6.2RTK测量及图根控制网布控
RTK控制点平面坐标测量时，流动站采集卫星观测数据，并通过数据链接收来自基准站的数据，在系统内组成差分观测值进行实时处理，通过坐标转换方法将观测得到的地心坐标转换为指定坐标系中的平面坐标。
6.2.1RTK平面控制点测量主要技术要求应符合表6规定：
表6RTK平面控制点测量主要技术要求
等级
相邻点间平均边长（m）
点位中误差（cm）
边长相对
中误差
与基准站的
距离（km）
观测次数
起算点等级
一级
500
≤±5
≤1/20000
≤5
≥4
四等及以上
二级
300
≤±5
≤1/10000
≤5
≥3
一级及以上
三级
200
≤±5
≤1/6000
≤5
≥2
二级及以上
注：
1.点位中误差指控制点相对于最近基准站的误差。
2.采用单基准站RTK测量一级控制点需至少更换一次基准站进行观测，每站观测次数不少于2次。
3.采用网络RTK测量各级平面控制点可不受流动站到基准站距离的限制，但应在网络有效服务范围内。
4.相临点间距离不宜小于该等级平均边长的1/2。
6.2.2RTK平面控制点测量基准站的技术要求应满足：
（1）采用网络RTK测量时，基准站网点的设立要求按CH/T2008的要求。
（2）自设基准站如需长期和经常使用，宜埋设有强制对中的观测墩。
（3）自设基准站应选择在高一级控制点上。
（4）用电台进行数据传输时，基准站宜选择在测区相对较高的位置。
（5）用移动通信进行数据传输时，基准站必须选择在测区有移动通信接收信号的位置。
（6）选择无线电台通信方法时，应按约定的工作频率进行数据链设置，以避免串频。
（7）应正确设置随机软件中对应的仪器类型、电台类型、电台频率、天线类型、数据端口、蓝牙端口等。
（8）应正确设置基准站坐标、数据单位、尺度因子、投影参数和接收机天线高等参数。
6.2.3RTK平面控制点测量流动站的技术要求应满足：
（1）网络RTK测量的流动站获得系统服务的授权。
（2）网络RTK测量流动站应在CORS网的有效服务区域内进行，并实现数据与服务控制中心的数据通讯。
（3）用数据采集器设置流动站坐标系统转换参数，设置与基准站的通信。
（4）RTK测量流动站不宜在隐蔽地带、成片水域和强电磁波干扰源附近观测。
（5）观测开始前应对仪器进行初始化，并得到固定解，当长时间不能获得固定解时，宜断开通信链路，再次进行初始化操作。
（6）每次观测之间流动站应重新初始化。
（7）作业过程中，如出现卫星信号失锁，应重新初始化，并经重合点测量检测合格后，方能继续作业。
（8）每次作业开始前或重新架设基准站后，均应进行至少一个同等级或高等级已知点的的检核，平面坐标较差不应大于7cm。
（9）RTK平面控制点测量平面坐标转换残差应≤±2cm。
（10）数据采集器设置控制点的单次观测的平面收敛精度应≤±2cm。
（11）RTK平面控制点测量流动站观测时应采用三角架对中、整平，每次观测历元数应不少于20个，采样间隔2s～5s，各次测量的平面坐标较差应不大于±4cm；
（12）应取各次测量的平面坐标中数作为最终结果。
（13）进行后处理动态测量时，流动站应先在静止状态下观测10-15min，然后在不丢失初始化状态的前提下进行动态测量。
6.2.4RTK高程控制点测量主要技术要求应符合表7规定：
表7RTK高程控制点
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