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技術(shù)文章

GPS外業(yè)觀(guān)測(cè)指導(dǎo)

閱讀：1207發(fā)布時(shí)間：2021-9-24

GPS外業(yè)觀(guān)測(cè)的作業(yè)方式

同步圖形擴(kuò)展式的作業(yè)方式具有作業(yè)效率高，圖形強(qiáng)度好的特點(diǎn)，是目前在GPS測(cè)量中普遍采用的一種布網(wǎng)形式，在此主要介紹該布網(wǎng)方式的作業(yè)方式。

采用同步圖形擴(kuò)展式布設(shè)GPS基線(xiàn)向量網(wǎng)時(shí)的觀(guān)測(cè)作業(yè)方式主要以下幾種式：點(diǎn)連式，邊連式，網(wǎng)連式，混連式。

1、點(diǎn)連式

（1）觀(guān)測(cè)作業(yè)方式

在觀(guān)測(cè)作業(yè)時(shí)，相鄰的同步圖形間只通過(guò)一個(gè)公共點(diǎn)相連。這樣，當(dāng)有臺(tái)儀器共同作業(yè)時(shí)，每觀(guān)測(cè)一個(gè)時(shí)段，就可以測(cè)得個(gè)新點(diǎn)，當(dāng)這些儀器觀(guān)測(cè)觀(guān)測(cè)了個(gè)時(shí)段后，就可以測(cè)得個(gè)點(diǎn)。

（2）特點(diǎn)

作業(yè)效率高，圖形擴(kuò)展迅速；它的缺點(diǎn)是圖形強(qiáng)度低，如果連接點(diǎn)發(fā)生問(wèn)題，將影響到后面的同步圖形。

2、邊連式

（1）觀(guān)測(cè)作業(yè)方式

在觀(guān)測(cè)作業(yè)時(shí)，相鄰的同步圖形間有一條邊（即兩個(gè)公共點(diǎn)）相連。這樣，當(dāng)有臺(tái)儀器共同同作業(yè)時(shí)，每觀(guān)測(cè)一個(gè)時(shí)段，就可以測(cè)得個(gè)新點(diǎn)，當(dāng)這些儀器觀(guān)測(cè)觀(guān)測(cè)了個(gè)時(shí)段后，就可以測(cè)得個(gè)點(diǎn)。

（2）特點(diǎn)

具有較好的圖形強(qiáng)度和較高的作業(yè)效率。

3、網(wǎng)連式

（1）觀(guān)測(cè)作業(yè)方式

在作業(yè)時(shí)，相鄰的同步圖形間有3個(gè)（含3個(gè)）以上的公共點(diǎn)相連。這樣，當(dāng)有臺(tái)儀器共同作業(yè)時(shí)，每觀(guān)測(cè)一個(gè)時(shí)段，就可以測(cè)得個(gè)新點(diǎn)，當(dāng)這些儀器觀(guān)測(cè)了個(gè)時(shí)段后，就可以測(cè)得個(gè)點(diǎn)。

（2）特點(diǎn)

所測(cè)設(shè)的GPS網(wǎng)具有很強(qiáng)的圖形強(qiáng)度，但網(wǎng)連式觀(guān)測(cè)作業(yè)方式的作業(yè)效率很低。

4、混連式

（1）觀(guān)測(cè)作業(yè)方式

在實(shí)際的GPS作業(yè)中，一般并不是單獨(dú)采用上面所介紹的某一種觀(guān)測(cè)作業(yè)模式，而是根據(jù)具體情況，有選擇地靈活采用這幾種方式作業(yè)，這樣一種種觀(guān)測(cè)作業(yè)方式就是所謂的混連式。

（2）特點(diǎn)

實(shí)際作業(yè)中的作業(yè)方式，它實(shí)際上是點(diǎn)連式、邊連式和網(wǎng)連式的一個(gè)結(jié)合體。

外業(yè)GPS調(diào)度與觀(guān)測(cè)記錄

1、調(diào)度計(jì)劃

為保證GPS外業(yè)觀(guān)測(cè)作業(yè)的順利進(jìn)行，保障精度，提高效率，在進(jìn)行GPS外業(yè)觀(guān)測(cè)之前，就編制好調(diào)度計(jì)劃。

（1）GPS衛(wèi)星可見(jiàn)性預(yù)報(bào)圖表

GPS定位的精度與衛(wèi)星的幾何分布密切相關(guān)。從GPS可見(jiàn)性預(yù)報(bào)圖表中可以了解衛(wèi)星的分布狀況。通常利用廠(chǎng)家提供的商用軟件，根據(jù)由軟件得出的計(jì)劃外業(yè)日期的預(yù)報(bào)星歷和測(cè)區(qū)的概略坐標(biāo)得到；對(duì)于特殊的工程可從IGS網(wǎng)站中獲取預(yù)報(bào)星歷。預(yù)報(bào)圖表(見(jiàn)圖10-8)主要內(nèi)容包括可見(jiàn)的衛(wèi)星星號(hào)，衛(wèi)星高度角，方位角及空間位置精度因子PDOP和幾何精度因子GDOP等。下圖為2006年4月26日8：00~13：00的星歷預(yù)報(bào)，截止高度角取15度，所用軟件為L(zhǎng)EICA Satelite Availability。

星歷預(yù)報(bào)表

Time Sats. PDOP GDOP Satellite Nos

----------------------------------------------------

08.00 5 1.53 8.06 2 4 17 24 28

08.10 5 1.51 7.66 2 4 17 24 28

08.20 5 1.49 6.84 2 4 17 24 28

08.30 6 1.31 4.77 2 4 10 17 24 28

08.40 7 1.18 2.73 2 4 5 10 17 24 28

08.50 7 1.18 2.80 2 4 5 10 17 24 28

09.00 7 1.24 2.73 2 4 5 10 13 17 24

09.10 7 1.25 2.97 2 4 5 10 13 17 24

09.20 7 1.25 3.19 2 4 5 10 13 17 24

09.30 7 1.26 3.34 2 4 5 10 13 17 24

09.40 7 1.27 3.37 2 4 5 10 13 17 24

09.50 6 1.33 3.60 2 4 5 10 13 17

10.00 7 1.22 2.44 2 4 5 10 13 17 30

10.10 6 1.36 2.61 2 4 5 10 17 30

10.20 6 1.37 2.53 2 4 5 10 17 30

10.30 7 1.16 2.39 2 4 5 10 17 29 30

10.40 6 1.29 2.70 2 4 5 10 29 30

10.50 7 1.15 2.62 2 4 5 10 26 29 30

11.00 7 1.15 2.73 2 4 5 10 26 29 30

11.10 8 1.07 2.36 2 4 5 6 10 26 29 30

11.20 8 1.07 2.49 2 4 5 6 10 26 29 30

11.30 8 1.07 2.51 2 4 5 6 10 26 29 30

11.40 8 1.08 2.43 2 4 5 6 10 26 29 30

11.50 8 1.09 2.28 2 4 5 6 10 26 29 30

12.00 8 1.11 2.13 2 4 5 6 10 26 29 30

12.10 6 1.32 3.43 2 6 10 26 29 30

12.20 5 1.60 6.64 2 6 10 26 29

12.30 5 1.64 6.10 2 6 10 26 29

12.40 5 1.69 5.33 2 6 10 26 29

12.50 6 1.60 2.59 2 6 10 18 26 29

13.00 7 1.38 2.30 2 6 10 18 21 26 29

星歷預(yù)報(bào)圖

圖10-8 預(yù)報(bào)星歷分析圖

如上圖，在8:00-8:40間預(yù)報(bào)的GDOP值偏高，在調(diào)度中一定要加以考慮，避開(kāi)觀(guān)測(cè)效果不佳的時(shí)段。

2、外業(yè)調(diào)度

按照技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)地踏勘所得結(jié)果，對(duì)需測(cè)GPS點(diǎn)分布的情況，交通路線(xiàn)等因素加以綜合考慮，顧及星歷預(yù)報(bào)，制定合理的外業(yè)調(diào)度計(jì)劃。

根據(jù)測(cè)量規(guī)范，確定觀(guān)測(cè)段數(shù)及每時(shí)段觀(guān)測(cè)時(shí)間，在保證結(jié)果精度的基礎(chǔ)上，盡量提高作業(yè)效率。

3、觀(guān)測(cè)作業(yè)

目前接收機(jī)的自動(dòng)化程度較高，操作人員只需作好以下工作即可：
各測(cè)站的觀(guān)測(cè)員應(yīng)按計(jì)劃規(guī)定的時(shí)間作業(yè)，確保同步觀(guān)測(cè)。
確保接收機(jī)存儲(chǔ)器（目前常用CF卡）有足夠存儲(chǔ)空間。
開(kāi)始觀(guān)測(cè)后，正確輸入高度角，天線(xiàn)高及天線(xiàn)高量取方式。
觀(guān)測(cè)過(guò)程中應(yīng)注意查看測(cè)站信息、接收到的衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星號(hào)、各通道信噪比、相位測(cè)量殘差、實(shí)時(shí)定位的結(jié)果及其變化和存儲(chǔ)介質(zhì)記錄等情況。一般來(lái) 講，主要注意DOP值的變化，如DOP值偏高（GDOP一般不應(yīng)高于6），應(yīng)及時(shí)與其他測(cè)站觀(guān)測(cè)員取得聯(lián)系，適當(dāng)延長(zhǎng)觀(guān)測(cè)時(shí)間。
同一觀(guān)測(cè)時(shí)段中，接收機(jī)不得關(guān)閉或重啟；將每測(cè)段信息如實(shí)記錄在GPS測(cè)量手簿上。
進(jìn)行長(zhǎng)距離高等級(jí)GPS測(cè)量時(shí)，要將氣象元素，空氣濕度等如實(shí)記錄，每隔一小時(shí)或兩小時(shí)記錄一次。

附：GPS外業(yè)觀(guān)測(cè)記錄手簿

GPS測(cè)量記錄手簿

1、AA、A與B級(jí)測(cè)量手簿記錄格式

測(cè)站跟蹤作業(yè)記錄

注：氣象元素各欄內(nèi)應(yīng)記錄氣象儀器讀數(shù)和相對(duì)應(yīng)的修正值