為了達(dá)到GPS測量高精度.高效率的目的，減少不必要的成本，在測量中遵循這一原則：在保證質(zhì)量的前提下，盡可能提高效率并降低成本。所以GPS測量各階段的工作需要精心設(shè)計(jì)、組織和實(shí)施。建議用戶在測量實(shí)施前對整個GPS測量工作進(jìn)行合理的整總體設(shè)計(jì)。

總體設(shè)計(jì)，是指對GPS網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要包括：確定精度指標(biāo)、網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)、網(wǎng)的中基線邊長度的確定和網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，用戶可參考相關(guān)規(guī)范靈活處理，以下將結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有的資料，簡單介紹一下??GPS測量的總體設(shè)計(jì)。

1.確定精度標(biāo)準(zhǔn)

在GPS在網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)中，精度指標(biāo)是一個重要的參數(shù)，其數(shù)值會直接影響GPS網(wǎng)的布置方案，和觀測數(shù)據(jù)的處理以及工作的時間和費(fèi)用。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，用戶可以根據(jù)所作控制的實(shí)際需要和可能性合理制定。不能制定太低，會影響網(wǎng)的精度，也不必盲目追求太高的精度，造成不必要的支出。

2.選點(diǎn)

選點(diǎn)是觀測站位置的選擇。在GPS測量過程中，觀測站之間不需要相互通視，網(wǎng)的圖形選擇也較為靈活，因此選點(diǎn)比經(jīng)典控制測量要簡便很多。但為了保證觀測工作的順利進(jìn)行和測量結(jié)果的可靠性，用戶注意讓觀測站的位置具備以下條件：

①確保GPS接收機(jī)上方的天空開闊，GPS測量主要使用接收器接收到的衛(wèi)星信號，接收器上空越開闊，觀察到的衛(wèi)星數(shù)量就越多。一般要保證接收器所在平面15度以上的范圍內(nèi)沒有建筑物或樹木的遮擋。

②周圍沒有反射面，如大面積水域，或電磁波強(qiáng)烈反射（或吸收）的物體（如玻璃墻、樹木等），不會造成多路徑效應(yīng)。

③遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場的干擾。

GPS接收器接收衛(wèi)星廣播的微波信號，微波信號會受到電磁場影響而產(chǎn)生噪聲，降低信噪比，影響觀測結(jié)果。所以GPS控制點(diǎn)遠(yuǎn)離高壓線、微波站或產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾的地方。附近不應(yīng)有強(qiáng)電磁輻射源，如無線電臺、電視發(fā)射天線、高壓線等，以免干擾GPS衛(wèi)星信號。一般情況下，在測站周圍約200米范圍內(nèi)不能有大功率無線電發(fā)射源(如電臺，電視臺，微波站等)；50米內(nèi)不能有高壓線路和微波無線電信號傳輸通道。?

④觀測站選擇在交通便利的地方，有利于其他測量方法的聯(lián)測和擴(kuò)展；

⑤地基穩(wěn)定，易于點(diǎn)保存。

注：如果用戶在樹木，覘標(biāo)等對電磁波傳播影響較大的物體下設(shè)觀測站。當(dāng)接收器工作時，接收到的衛(wèi)星信號會發(fā)生畸變。這種情況下，即使采集時各項(xiàng)指標(biāo)（如衛(wèi)星數(shù)量、DOP值等）較好，但觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量較差。?

建議用戶可以根據(jù)需要在GPS點(diǎn)約300米附近建立一個與其通視的方位點(diǎn)，以便在必要時采用常規(guī)的測量方法進(jìn)行聯(lián)測。

選擇點(diǎn)位后，在編號點(diǎn)位時，必須注意點(diǎn)位編號的合理性。野外采集時輸入的觀測站名稱由四個任意輸入的字符組成，為了在測后處理時方便及準(zhǔn)確，不得重復(fù)點(diǎn)號。建議用戶在編號時盡量使用阿拉伯?dāng)?shù)字按順序編號。

3.基線長度

GPS接收器收到的衛(wèi)星信號可達(dá)毫米級精度。然而，由于衛(wèi)星信號在大氣傳播中不可避免的受到大氣層中電離層和對流層的干擾，導(dǎo)致觀測精度降低。因此，在使用GPS接收機(jī)測量時，通常采用差分的形式，用兩臺接收機(jī)同步觀察測一條基線。當(dāng)同步觀測同一組衛(wèi)星時，大氣層對觀測的影響大多被抵消了?；€越短，抵消的效果越明顯，因?yàn)樾l(wèi)星信號通過大氣層到達(dá)兩臺接收機(jī)的路徑幾乎相同。

同時，基線越長，起算點(diǎn)的精度對基線的精度影響越大。起算點(diǎn)的精度往往影響基線的正常求解。

因此，建議用戶在設(shè)計(jì)基線邊時考慮基線邊的長度。一般來說，對于單頻接收機(jī)，基線邊應(yīng)在20公里以內(nèi)。如果基線邊太長，一方面觀測時間會增加，另一方面，由于距離的增加，電離層的影響也會增加。

4.提高GPS網(wǎng)可靠性的方法

可以通過以下方法進(jìn)行提高GPS網(wǎng)的可靠性：

1.增加獨(dú)立基線的數(shù)量

在布設(shè)GPS網(wǎng)時，適當(dāng)增加觀測時段數(shù)，對于提高GPS 網(wǎng)的可靠性非常有效。因?yàn)殡S著觀測時段的增加，測到的獨(dú)立基線數(shù)量會增加，而獨(dú)立基線數(shù)量的增加對提高網(wǎng)的可靠性非常有效。

2.確保一定次數(shù)的重復(fù)設(shè)站

確保一定次數(shù)的重復(fù)設(shè)站，可以確保GPS網(wǎng)的可靠性。一方面，通過對同一測站的多次觀測，可以有效的發(fā)現(xiàn)設(shè)站.對中.整平.量測天線等人為錯誤；另一方面，重復(fù)設(shè)站次數(shù)的增加也意味著觀測期數(shù)的增加。但需要注意的是，當(dāng)同一接收器在同一測站上連續(xù)觀測多個時段時，各個時段間需要重新安置儀器，更好地避免各種人為操作誤差和錯誤。?

3.確保每個測站至少與三條以上的獨(dú)立基線相連。

確保每個測站至少與三條以上的獨(dú)立基線相連，使測站具有更高的可靠性，在布置上GPS網(wǎng)時，每個點(diǎn)的可靠性與點(diǎn)位沒有直接關(guān)系，與點(diǎn)上連接的基線數(shù)量有關(guān)，點(diǎn)上連接的基線數(shù)量越多，點(diǎn)的可靠性就越高。

4.布網(wǎng)時，網(wǎng)中所有最小異步環(huán)的邊數(shù)不超過6條

在布設(shè)GPS網(wǎng)時，檢查GPS觀測值基線向量質(zhì)量的方法是異步環(huán)閉合差。隨著異步環(huán)的基線向量的增加，其檢測質(zhì)量的能力將逐漸下降，因此應(yīng)控制最小異步環(huán)的邊數(shù)。

所謂最小異步閉合環(huán)，即構(gòu)成閉合環(huán)的基線邊是異步的，且邊數(shù)是最小的。

5.提高GPS網(wǎng)精度的方法

可通過以下方法進(jìn)行改進(jìn)GPS網(wǎng)的精度：

為保證GPS網(wǎng)絡(luò)中的相鄰點(diǎn)具有較高的相對精度，必須同步觀察網(wǎng)中距離較近的點(diǎn)，獲得它們之間的直接觀測基線；

為提高整個GPS網(wǎng)絡(luò)的精度，可以在全網(wǎng)上布置框架網(wǎng)，以框架網(wǎng)為整個網(wǎng)絡(luò)GPS網(wǎng)的骨架;

布網(wǎng)時，使網(wǎng)中所有最小異步環(huán)的邊數(shù)不超過6個；

如果要用高程擬合的方法來測定網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)的正常高/正高，則需要在布網(wǎng)時選擇一定數(shù)量的水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)盡可能多，并均勻分布在網(wǎng)中，還要保證有部分點(diǎn)分布在網(wǎng)中的四周，將整個網(wǎng)包含在其中;

為提高GPS網(wǎng)的尺度精度，可采用增長時間、多時段基線向量。

6.布設(shè)GPS網(wǎng)時起算點(diǎn)的選擇和分布

如果要求布設(shè)GPS網(wǎng)的結(jié)果與舊結(jié)果一致，剛起算點(diǎn)越多越好。如果不需要，則可選擇3~5個起算點(diǎn)，既能保證新舊坐標(biāo)結(jié)果的一致性，又能保持GPS 網(wǎng)的原有精度。

為保證整網(wǎng)的點(diǎn)位精度均勻，起算點(diǎn)應(yīng)均勻分布在GPS網(wǎng)周圍。避免所有的起算點(diǎn)分布在網(wǎng)中一側(cè)的情況或連成一線的情況。

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