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技術(shù)文章

GPS外業(yè)觀測指導(dǎo)

閱讀：1211發(fā)布時間：2021-9-24

GPS外業(yè)觀測的作業(yè)方式

同步圖形擴展式的作業(yè)方式具有作業(yè)效率高，圖形強度好的特點，是目前在GPS測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。

采用同步圖形擴展式布設(shè)GPS基線向量網(wǎng)時的觀測作業(yè)方式主要以下幾種式：點連式，邊連式，網(wǎng)連式，混連式。

1、點連式

（1）觀測作業(yè)方式

在觀測作業(yè)時，相鄰的同步圖形間只通過一個公共點相連。這樣，當(dāng)有臺儀器共同作業(yè)時，每觀測一個時段，就可以測得個新點，當(dāng)這些儀器觀測觀測了個時段后，就可以測得個點。

（2）特點

作業(yè)效率高，圖形擴展迅速；它的缺點是圖形強度低，如果連接點發(fā)生問題，將影響到后面的同步圖形。

2、邊連式

（1）觀測作業(yè)方式

在觀測作業(yè)時，相鄰的同步圖形間有一條邊（即兩個公共點）相連。這樣，當(dāng)有臺儀器共同同作業(yè)時，每觀測一個時段，就可以測得個新點，當(dāng)這些儀器觀測觀測了個時段后，就可以測得個點。

（2）特點

具有較好的圖形強度和較高的作業(yè)效率。

3、網(wǎng)連式

（1）觀測作業(yè)方式

在作業(yè)時，相鄰的同步圖形間有3個（含3個）以上的公共點相連。這樣，當(dāng)有臺儀器共同作業(yè)時，每觀測一個時段，就可以測得個新點，當(dāng)這些儀器觀測了個時段后，就可以測得個點。

（2）特點

所測設(shè)的GPS網(wǎng)具有很強的圖形強度，但網(wǎng)連式觀測作業(yè)方式的作業(yè)效率很低。

4、混連式

（1）觀測作業(yè)方式

在實際的GPS作業(yè)中，一般并不是單獨采用上面所介紹的某一種觀測作業(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)，這樣一種種觀測作業(yè)方式就是所謂的混連式。

（2）特點

實際作業(yè)中的作業(yè)方式，它實際上是點連式、邊連式和網(wǎng)連式的一個結(jié)合體。

外業(yè)GPS調(diào)度與觀測記錄

1、調(diào)度計劃

為保證GPS外業(yè)觀測作業(yè)的順利進行，保障精度，提高效率，在進行GPS外業(yè)觀測之前，就編制好調(diào)度計劃。

（1）GPS衛(wèi)星可見性預(yù)報圖表

GPS定位的精度與衛(wèi)星的幾何分布密切相關(guān)。從GPS可見性預(yù)報圖表中可以了解衛(wèi)星的分布狀況。通常利用廠家提供的商用軟件，根據(jù)由軟件得出的計劃外業(yè)日期的預(yù)報星歷和測區(qū)的概略坐標(biāo)得到；對于特殊的工程可從IGS網(wǎng)站中獲取預(yù)報星歷。預(yù)報圖表(見圖10-8)主要內(nèi)容包括可見的衛(wèi)星星號，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，截止高度角取15度，所用軟件為LEICA Satelite Availability。

星歷預(yù)報表

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)報圖

圖10-8 預(yù)報星歷分析圖

如上圖，在8:00-8:40間預(yù)報的GDOP值偏高，在調(diào)度中一定要加以考慮，避開觀測效果不佳的時段。

2、外業(yè)調(diào)度

按照技術(shù)設(shè)計與實地踏勘所得結(jié)果，對需測GPS點分布的情況，交通路線等因素加以綜合考慮，顧及星歷預(yù)報，制定合理的外業(yè)調(diào)度計劃。

根據(jù)測量規(guī)范，確定觀測段數(shù)及每時段觀測時間，在保證結(jié)果精度的基礎(chǔ)上，盡量提高作業(yè)效率。

3、觀測作業(yè)

目前接收機的自動化程度較高，操作人員只需作好以下工作即可：
各測站的觀測員應(yīng)按計劃規(guī)定的時間作業(yè)，確保同步觀測。
確保接收機存儲器（目前常用CF卡）有足夠存儲空間。
開始觀測后，正確輸入高度角，天線高及天線高量取方式。
觀測過程中應(yīng)注意查看測站信息、接收到的衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星號、各通道信噪比、相位測量殘差、實時定位的結(jié)果及其變化和存儲介質(zhì)記錄等情況。一般來講，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)及時與其他測站觀測員取得聯(lián)系，適當(dāng)延長觀測時間。
同一觀測時段中，接收機不得關(guān)閉或重啟；將每測段信息如實記錄在GPS測量手簿上。
進行長距離高等級GPS測量時，要將氣象元素，空氣濕度等如實記錄，每隔一小時或兩小時記錄一次。

附：GPS外業(yè)觀測記錄手簿

GPS測量記錄手簿

1、AA、A與B級測量手簿記錄格式

測站跟蹤作業(yè)記錄

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