河北联合大学矿业工程学院
3.1.3作业与技术要求
本实验指向如下国家和行业标准规范：
1）《全球定位系统（GPS）测量规范》（CH 2001-92）； 2）《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ 73-97）； 3）《城市测量规范》（CJJ 8-85）.
3.1.4坐标系统、高程系统和时间系统
1）平面坐标采用北京54坐标系，3°分带、中央子午线118°30′。 2）高程系统采用1985国家高程基准。 3）时间系统采用北京时间或UTC时间系统。
3.1.5 D级GPS控制点的布设
1）GPS网的踏勘、选点
本测区共有4个待测点，联测起算点C级GPS控制点2个，分别是HZZX（会展中心）NHGY（南湖公园）。
选点前，应调查搜集测区已有地形图和控制点的成果资料，把控制点展会在地形图上，然后在地形图上拟定布设方案，到测区进行现场踏勘，实际核对和修改点位。GPS点位的选择应符合:
①为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10°~15°高度角以上不能有成片的障碍物。
②为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。
③为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。
④为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。 ⑤测站应选择在易于保存的地方。 网图如图所示：
-25-
第3章 CORS的精度分析及误差研究
图3.1 GPS控制网网图
2）GPS点的埋石
在现场踏勘选好的点位进行埋石，采用铜芯铸铁作为标志，尽量利用测区已有的埋石标志，避免重复埋石，以防使用错误。
3.1.6 GPS静态测量外业观测及观测数据资料的处理
1）GPS外业观测
本次实习的GPS控制网采用GPS技术静态观测方法施测。 采用设备：
3台中海达双频GPS接受机（标称精度5mm+1pmm·D，D以Km计）， 1台中海达单频GPS接受机（标称精度为5mm+1pmm·D，D以Km计）。
表3-2 GPS接收机的技术指标见下表：
接收机类型 双频或单频 标称精度 ≤(10mm+3ppmp*d) 观测量 载波相位 同步观测接收机数 ≥2
表3-3 GPS测量作业的基本技术要求见下表：
卫星高度角 有效观测卫星数 15°
＞4 平均重复设站数 ＞2 几何图形强度PDOP值 ＜10 60min 时段长 数据采样间隔 10s 2）GPS观测及作业要求
GPS接收机的检验：一般检视；通电检验。
-26-
河北联合大学矿业工程学院
①采用边连式观测，以任意两个已知点为外部起算数据，对校园指定控制点进行静态观测，观测组应严格按调度表规定的时间进行作业，保证同步观测同一卫星组；
②每一时段开机前，作业员要量取天线高，并及时输入测站名，天线高等信息。关机后再量取一次天线高作校核，两次量得的天线高互差不大于3mm，取平均值作为最后结果，记录在手薄中。仪器工作正常后，作业员及时逐项填写测量手薄中的各项内容；
③观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人为和其它物体靠近天线，遮挡卫星信号；
④接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机；雷雨过境时应关机停测，并取下天线，以防雷电；
⑤记录雨，晴，阴，云等天气情况；
⑥每日观测结束后，应及时将数据转存到计算机上，确保观测数据不丢失，同时应进行当天的基线计算。 3）GPS控制网的数据处理
①新建项目
点击“项目菜单”下的“项目属性”子菜单，设置项目属性。项目细节的内容都会显示在网平差报告中，控制网的等级很重要，在数据处理过程中的许多检验都是根据不同的网的精度有不同的设置。详细精度指标请参考《全球定位系统（GPS）测量规范》。
②导入数据
选择“项目”菜单下的“导入”功能的导入数据菜单，准备导入ZHD格式。将弹出数据类型选择窗口，列出了各种能加载的数据格式，目前，软件能支持的格式除HDS2003自定义的格式（如*.ZHD，*.HDH文件）以及标准的RINEX格式之外，还支持Trimble、徕卡以及国内的南方公司等其他几种格式。
③坐标系统设置
在进行网平差设置之前，应检查坐标系的设置是否正确。通常情况下，国内用户选择的坐标系椭球为北京54， 用户需要专门设置中央子午线、x和y方向的加常数等。坐标系的设置可在工具菜单下的坐标系管理中进行。
④文件转换RENIX格式 ⑤基线解算
加载完网图以后，点静态基线处理设置，然后处理全部基线，点基线右侧的列表查看处理情况，列表中出现“！”则表明基线没有处理合格，需要删除不好的卫星，处理完毕以后一次进行搜索重复基线和搜索基线闭合差。
-27-
第3章 CORS的精度分析及误差研究
⑥网平差
先进行网图检查看网型是否连通，然后点平差设置选择二维平差加高程拟合，修改站点坐标后即可进行网平差。
⑦输出平差报告，处理结果的质量分析和控制。 4）外业观测数据检核
重复基线边较差的检验
1）同一条GPS基线边若观测了多个时段，可得多次基线边的观测结果，同一条基线边任意两个时段结果的互差不宜超过下式的规定：
2）同步环各坐标分量闭合差的检验
采用单基线处理模式，对于采用同一种数学模型获得的基线解，由其同步时段若干基线组成的同步多边形环的坐标分量相对闭合差和全长闭合差应满足：
nWx??5nWy??53nW同??5
式中n为多边形的边数，σ为GPS网相应级别规定的观测精度。 3）异步环各坐标分量闭合差的检验
由若干条独立基线边构成的异步闭合环，其闭合差应符合下式规定：
Wx?3n?，Wy?3n?， Wz?3n?，W异?33n?
式中n为多边形的边数，σ为GPS网相应级别规定的观测精度。
异步环多边形闭合差的大小，是基线向量质量检核的主要指标。如果闭合差超限，应及时分析原因，对其中部分成果进行重测。
基线处理采用标准参数解算，采用其它技术参数解算的基线以文本文件说明。
3.1.7 数据处理结果报告 1）坐标系统
坐标系统
坐标系名称:中国-北京-54 唐山
椭球长半轴 a：6378245.000000 椭球扁率 f：1/298.300000
投影名称:高斯三度带投影
尺度:1.000000 投影高:0.000000 X加常数:0.000000 Y加常数:500000.000000 平均纬度:000:00:00.000000N
-28-
中央子午线:118:30:00.000000E
河北联合大学矿业工程学院
2）主要结果
二维平差 平差参数 迭代次数：2
网的参考因子： 0.9995
ｘ向平移： -33.6249米 ｙ向平移： -59.7090米 比 例： -28.1921ppm 旋 转： -0.0918秒
表3-4 最终坐标平差值
点名 x 中误差 (m) HZZX 4393273.8670 已知点 NHGY 4386198.7730 已知点 ZX01 4387630.1075 0.0046 ZX02 4387423.6755 0.0035 ZX03 4387681.4933 0.0028 ZX04 4387852.7186 0.0023 y 中误差 (m) 471994.7820 已知点 471701.6280 已知点 470123.3823 0.0028 470335.5622 0.0023 470562.6270 0.0029 470177.5033 0.0023
正高(m) 中误差 (m) 21.6100 已知点 13.8280 已知点 21.0504 0.0722 22.1605 0.0720 23.1814 0.0721 59.8637 0.0720 平面中误差 已知点 已知点 0.0054 0.0042 0.0040 0.0033
-29-