开封市地区数字地形图测绘技术设计

开封市地区数字地形图测绘技术设计内容摘要：

固定误差 a/mm 比例误差系数 b 相邻点之间的平均距离 /km AA ≤3 ≤ 1000 A ≤5 ≤ 300 B ≤8 ≤1 70 C ≤10 ≤5 10~15 D ≤10 ≤10 5~10 E ≤10 ≤20 ~5 GPS 网的精度指标，通常是以网中相邻点之间的距离误差来表示的，其具体形式为： 2)6(2 )10(  Dba (31) 式中，  为网中相邻点间的距离中误差（ mm）； a 为固定误差（ mm）； b 为比例误差系数； D 为相邻点间的距离（ mm）。 表 31 卫星参数 ⑪ GPS 卫星参数 观测采用 4 台以上经鉴定合格的 GPS 接收机 同步观测，观测过程中，严格按《 规 范》要求操作。 其相关参数 如下： 等 级 卫星高度角 有 效观 测卫星 总数 每点观测 平均设站 次数 时段长度 （ min） 数据采 集间隔 几何图形 强度因子 静态 D ≥15176。 ≥5 ≥ ≥60 15S ≤6 开封市地区 1： 500 数字地形图测绘技术设计 6 每站于观测前、后两次量取天线高，读至毫米，仪器对中误差小于 3毫米，天线基座上的气泡居中，观测信息严格记入 GPS观测 记录 手薄。 ⑫ GPS外业观测要求 GPS外业观测时应按以下要求进行作业： ① 各作业组必须严格遵守调度命令， 按规定的时间进行作业。 ② 经检查接收机电源电缆和天线等连接无误后方可开机。 ③ 只有在有关指示灯和仪表显示正常后方可进行接收机的自我检测，输入测站、观测单元和时段等控制信息。 ④ 在观测前和作业工程中，作业员应随时填写测量手薄的记录项目。 ⑤ 除特殊情况外，一般用得进行偏心测量。 迫不得已进行时，应精确测定归心元素。 ⑥ 观测过程中，观测人员不得在 GPS接收天线附近 10 m内使用对讲设备，并不得在 50m内使用电台，以免对信号产生的电磁干扰。 ⑦ 天气冷时，可对接收机适当进行保温和加热。 天热时，应避免阳光直射接收机，以确保接收机能正常工作。 ⑧ 在一个时段的观测过程中，不允许进行下列操作： 关机后重新启动接收机。 进行仪器自检。 改变截止高度角或采样间隔。 改变天线位置。 按键关闭文件或删除文件。 ⑨ 观测期间防止接收设备震动，更不得移动天线，要防止人员和其他物体碰到天线或阻挡信号。 ⑩ 经认真检查，所有预定的作业项目均已全面完成且符合要求，记录和资料完整无误，方可迁站。 ⑬ GPS 外业记录要求 ① 观测前和观测过程中应按要求及时填写各项内容，书写要认真细致，字迹清晰、工整、美观。 ② 各项观测记录一律使用铅笔，不得开刀和涂改，如有读 、记错误，可整齐划掉，将正确数据写在上面并注明原因。 其中天线高、气象读数等原始记录不得连环涂改。 ③ 手簿整饰，存储介质注记和各种计算一律使用篮黑墨水书写。 开封市地区 1： 500 数字地形图测绘技术设计 7 ④ 外业观测中接收机内存储介质上的数据文件应 该即使的进行备份处理，以免有丢失情况。 在备份的同时 外 部 存储 器表面应该有所备注 ， 即 注明 ： 网区名、点名、点号、观测单元号、时段号、文件名、采集日期、测量手簿编号等。 备份的文件应该得到妥善保存，避免放置于潮湿、有静电的地方。 ⑤ 当接收机中的数据移动到外部存储时，应避免随意删除和修改，不得有任何非正常的改动。 ⑭ D 级 GPS 网技术指标 [3] ①同步环闭合差限差 对于 4 站以上同步观测时段，在处理完各边观测值后，应检查一切可能的三边环闭合差 53x ， 53y ， 53z  （ 31） 同步环只计算三边同步环， ω— 环闭合差， 222 zyx   (32) 或者同步环全长相对闭合差的限差  ≤ 15ppm或  ≤ 1/150000。 ② 异步环闭合差限差 异步环闭合差或附合路线坐标差限差及坐标分量闭合差应满足下列要求  n3x  ，  n3y  ，  n3z  ，  n33 (33) n — 独立环的边数 ，  — 环闭合 差 ， 222 zyx   (34) ③重复基线限差 复测基线的长度较差 ds，同一基线不同时段较差应满足 (35) ④基线分量改正数 三维无约束平差中，基线分量的改正数（ XV ， YV ， ZV ）绝对值应满足下列要求  3VX  ，  3VY  ，  3VZ  (36) 约束平差中，基线分量的改正数与经过剔除粗差后的无约束平差结果的同一基线，相应改正数较差的绝对值应满足下列要求 23ds开封市地区 1： 500 数字地形图测绘技术设计 8  2dVX  ，  2dVY  ，  2dVZ  (37) ⑤ GPS 内业计算与检查 GPS 外业观测手簿，内业须经 200%检查并签名后，方可进行内业计算。 GPS 观测数据传输到计算机后，应建立原始数据目录和工作数据目录，严禁对原始观测数据进行包括仪器高在内的任何编辑。 外业观测数据，检查无误后，进入验算和平差阶段。 此次控制网的平差计算使用的是美国天宝公司的 TGO软件。 先在 WGS84坐标系下，对控制网进行无约束平差；然后在 1980西安坐标系下进行约束平差，剔除误差较大的约束值，基线剔除率不超过 20%。 并且最弱边相对中误差不大 1/20200时，视为合格。 GPSRTK 图 根控制测量 由于本测区的地势较为平坦、起伏较小且通视良好，有利于电台信号的接受和传输。 所以，将采用 GPSRTK 仪器进行图根控制点的布设。 地形复杂和破碎程度直接影响了图根控制点个数的选取。 在一般情况下，即在地形较为平坦的情况下，图根控制点的密度为：测图比例尺为 1： 2020，图根点数目不少于 15 个 /km2；测图比例尺 1： 1000，图根点数目不少于 50 个 /km2；测图比例尺为 1： 500，图根点数目不少于 150 个 /km2。 数字测图方法图根控制点的密度为：图比例尺为 1： 2020，图根点数目不少于4 个 /km2；测图 比例尺 1： 1000，图根点数目不少于 16 个 /km2；测图比例尺为 1： 500，图根点数目不少于 64 个 /km2。 GPSRTK 在图根控制测量中的优点： ⑪ GPSRTK 可以在不受通视条件限制的情况下 24 小时全天候的进行观测。 ⑫ 传统的测量方法所需要的人数较多，且效率较低容易出现错误。 而使用 GPSRTK 进行作业，只需一人就可以进行流动站的测量。 所以 GPSRTK 在进行观测时，使用人员少、速度快且效率较高。 ⑬ 利用 GPSRTK 进行图根控制测量其点位误差不累积、不传播、测量的精度较高。 GPSRTK 图根控制测 量具体步骤： ⑪ 基准站的设置 根据前期已经做好的 GPS 网点。 然后在测区内布设若干图根控制点，基准站选在已知点上，并架设一台 GPS 接收机。 其他若干待测点上架设的 GPS 接收机作为移动站。 由于本测区的范围比较大，地形比较复杂，因此，对基准站的选择十分关键。 基准站选在已知点上，开封市地区 1： 500 数字地形图测绘技术设计 9 并架设一台 GPS 接收机。 其他若干待测点上架设的 GPS 接收机作为移动站。 [4] ①为了减少对流层折射对卫星信号的影响，接收机视场内障碍物的高度角一般应大于15。 ； ② 基准站位置选择存测区中心、地基础稳定、易保存； ③ 基准站至测区的视野应开阔，无 高大建筑物或高山阻挡，于其他观测手段扩展与联测； ④ 100 米内无大的电磁波射源，如微波站、高压线等，避免了周围磁场对 GPS 屏壁信号的干扰，避开容易产生多路释效应和不利于电台工作的地方 控制点的选择； (2)流动站设置 本次测绘任务较多，测区面积较大。 为了更快、更有效率的完成本次测绘任务，所以准备使用 2 台 RTK 移动站分组对本测区的图根点进行观测。 分别将 2 台 RTK 移动站成功连接好基站，天线，铡杆后。 再进行测量的类型，电台的配置等工作的设定，最后输入移动站的天线高，输入观测时间、次数，设置机内精度，机内精度指标预设 为点位中误差 177。 ，高差中误差 177。 ， PDOP6。 设置完成后就可进行控制点的外业观测。 (3)校正测量 由于基准站设置于未知点上，因此必须对已知点进行校正测量，才能在手簿上求解出WGS84坐标与当地坐标系之间的转换参数。 利用控制点 (至少三个 )求取坐标转换参数。 在手簿中输入校正点的当地坐标，流动站置于校正点上测量出该点的 WGS84坐标，将所选的校正点逐一测量后，通过手簿上的点校计算即可求解出转换参数。 求出坐标转换参数后，测量控制器即可实时解算定位点的独立坐标。 点校正测量结束后，先在已知点上测 量，检查转换参数无误时点位中误差为177。 一旦实测精度达到预没精度指标，手簿将提示测量人员记录。 实测记录后，将测到的坐标、高程及其精度同时记录进手簿，井终止本站的测量。 4 高程控制测量 高程控制测量的任务是求出点的高程，遵循“从整体到局部”的原则进行施测。 即先在路段内设立高程控制点，然后精确的将它们的高程测出，最后依据这些已推测出的高程数据来测量附近其他点的高程。 开封市地区 1： 500 数字地形图测绘技术设计 10 仪器检查验收 本测区的首级控制网的高程测量采用四等水准测量进行测量。 在施测过程中将采用 DS3水准仪以及红黑面水准标尺进行施 测。 在进行施测前应该对水准仪和红黑标尺进行全面的检查，测前、测后对 i角各检查一次，要求 i角不大于 15 秒。 四等水准测量 四等水准测量采用中丝读数法双面标尺，直读距离，观测顺序为后一后一前一前。 观测成果的记录、整理、检验和计算应满足《城市测量规范》 的要求。 ⑪ 四等水准测量的主要技术指标如下： 表 41 四等水准测量基本技术要求（ mm） 等级 每千米高差中数中误差 附合路线或环线 闭合差 检测已测测段 高差之差 偶然中误差 MΔ 全中误差 M⊿ 平地、丘陵地 山地 四等   177。 20 L 177。 25 L 177。 30 Li 注：上表中 L 为水准附合路线长度或环线周长， Li 为检测测段长度，单位为 km。 表 42 四等水准测量观测技术要求 等级 路线 长度 km 视距 长。