高程全站静态化

UDC中华人民共和国行业标准PCJJ/T73-备案号-卫星定位城市测量技术标准TechnicalCodeforurbansurveyingusingsatellitepositioningsystem(征求意见稿)--发布--实施中华人民共和国住房和城乡建设部发布中华人民共和国行业标准卫星定位城市测量技术标准TechnicalCodeforurbansurveyingusingsatellitepositioningsystemCJJ/T73-0000批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:年月日中国建筑工业出版社北京前言根据中华人民共和国住房和城乡建设部《关于印发2016年工程建设标准规范制订、修订计划的通知》(建标函[2015]274号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实际经验,参考有关国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,对原行业标准《卫星定位城市测量技术规范》CJJ73—2010进行了修订.
本标准的主要技术内容是:1.
总则;2.
术语和符号;3.
基本要求;4.
城市CORS系统建设;5.
城市GNSS网建设;6.
城市GNSSRTK测量;7.
城市GNSS高程测量.
本标准修订的主要技术内容是:1.
将原规范的名称修订为《卫星定位城市测量技术标准》;2.
将原规范第3章坐标系统和时间修订为基本要求,原坐标系统和时间合并为3.
1节空间基准和时间系统;将原各章节中的精度要求统一整合为3.
2节的精度要求;增加了3.
3节技术设计及实施、3.
4节质量检验及成果管理;3.
第4章增加了4.
11系统产品和技术服务;4.
第5章增加了5.
3节仪器设备、5.
5节GNSS虚拟测量;5.
对原规范第6章6.
3和6.
4次序进行了调整;6.
将原规范第7章7.
2、7.
3调整为7.
2高程异常模型建立、7.
3高程测量和7.
4数据处理与检验.

本标准由住房和城乡建设部负责管理,由北京市测绘设计研究院负责具体技术内容的解释.
执行过程中如有意见或建议,请寄送至北京市测绘设计研究院(地址:北京市海淀区羊坊店路15号,邮政编码:100038).

本标准主编单位:北京市测绘设计研究院本标准参编单位:武汉大学天津市测绘院重庆市勘测院上海市测绘院广州市城市规划勘测设计研究院浙江省测绘大队武汉市测绘研究院昆明市测绘研究院青岛市勘察测绘研究院深圳市地籍测绘大队宁波市测绘设计研究院福州市勘测院沈阳市勘察测绘研究院四川省第一测绘工程院北京市信息资源管理中心城市空间信息工程北京市重点实验室本标准主要起草人员:陈品祥张凤录朱照荣陈现春刘晖张志全余美义林鸿严小平谢征海马波邱蕾张晰张旭东陈瑞霖祁芳邰贺项谦和张九宴聂志锋刘韶军本标准主要审查人员:(暂略)目次1总则52术语和符号62.
1术语62.
2符号83基本规定113.
1空间基准和时间系统113.
2精度要求123.
3技术设计及实施143.
4质量检验及成果管理144城市CORS系统建设164.
1一般规定164.
2城市CORS网布设174.
3城市CORS站建设174.
4通信网络建设204.
5管理中心建设214.
6服务中心建设224.
7坐标联测及数据处理234.
8城市CORS系统测试234.
9成果提交264.
10系统维护274.
11系统产品和技术服务285城市GNSS网建设305.
1一般规定305.
2选点及埋石305.
3仪器设备325.
4GNSS测量345.
5GNSS虚拟测量365.
6数据处理365.
7质量检查与技术总结406城市GNSSRTK测量426.
1一般规定426.
2仪器设备426.
3城市网络RTK测量436.
4单基准站RTK测量456.
5数据处理与检验466.
6成果提交477城市GNSS高程测量487.
1一般规定487.
2高程异常模型建立487.
3高程测量507.
4数据处理与检验507.
5成果提交51附录A地球椭球和参考椭球的基本几何参数53附录BCORS站点之记54附录CCORS站观测墩埋设及规格55附录D通信设备登记表59附录E系统维护日志表60附录FGNSS控制点的标志、标石和造埋规格61附录GGNSS控制点点之记66附录HGNSS外业观测手簿67附录JGNSSRTK基准站外业观测手簿68本规范用词说明69引用标准名录701总则1.
0.
1为了统一卫星定位技术在城市测量中的应用,为城市规划、建设与管理以及科学研究等提供准确、适时、可靠的空间信息,制定本标准.

1.
0.
2本标准适用于城市各等级控制测量、工程测量、变形测量、不动产测绘和地形测量等城市测量工作.

1.
0.
3卫星定位城市测量技术内容宜包括城市CORS系统建设、城市GNSS网建设、城市GNSSRTK测量和城市GNSS高程测量等.
1.
0.
4利用卫星定位技术进行城市测量时,应以中误差作为衡量测量精度的标准,以两倍中误差作为测量极限误差.

1.
0.
5本标准规定了卫星定位城市测量的基本技术要求.
当本标准与国家法律、行政法规的规定相抵触时,应按国家法律、行政法规的规定执行.

1.
0.
6卫星定位城市测量除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定.

2术语和符号2.
1术语2.
1.
1观测时段observationsession测站上开始记录卫星观测数据到记录停止的时间间隔.
2.
1.
2同步观测simultaneousobservation两台及以上接收机同时对共同卫星进行观测.
2.
1.
3同步观测环simultaneousobservationloop三台及以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环,简称同步环.

2.
1.
4异步观测环unsimultaneousobservationloop由不同时段的观测基线向量构成的闭合环,简称异步环.
2.
1.
5独立基线independentbaseline线性无关的一组观测基线.
2.
1.
6星历ephemeris表示不同时刻卫星在轨道位置的一组参数.
2.
1.
7广播星历broadcastephemeris卫星实时发播的卫星轨道参数.
2.
1.
8精密星历preciseephemeris利用全球或区域导航卫星跟踪站网的观测数据,经后处理确定的导航卫星精密轨道参数.

2.
1.
9单基线解singlebaselinesolution由两台接收机同步观测数据解算得到的基线向量.
2.
1.
10多基线解multiplebaselinesolution由两台以上接收机同步观测数据解算得到的所有独立基线向量.
2.
1.
11数据剔除率percentageofdatarejection同一时段中未采用的观测值个数与获取的同类观测值总数的比值.
2.
1.
12全球导航卫星系统网GlobalNavigationSatelliteSystemnetwork使用卫星定位技术建设的测量控制网,简称GNSS控制网或GNSS网.
2.
1.
13高程异常heightanomaly从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面(似大地水准面)相对于参考椭球面的高度.

2.
1.
14全球导航卫星系统高程测量GNSSheightsurvey利用GNSS技术测得的大地高,结合测量点的高程异常值,获得的该点的正常高,简称GNSS高程测量.

2.
1.
15连续运行基准站系统ContinuouslyOperatingReferenceStationsystem由多个连续运行的GNSS基准站及计算机网络、通信网络等组成,用于提供不同精度、多种方式定位服务的信息系统,简称CORS系统.

2.
1.
16北斗卫星导航系统BeiDouNavigationSatelliteSystem由中国自主研发可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信能力的全球卫星导航系统,简称BDS.

2.
1.
17实时动态测量real-timekinematicsurvey通过基准站和流动站的同步观测,利用载波相位观测值实现快速高精度定位功能的差分测量技术,简称RTK测量.

2.
1.
18实时伪距差分real-timekinematicpesudorangedifference;通过基准站和流动站的同步观测,利用基准站所测得的伪距误差数据改正流动站上定位结果的卫星定位,简称RTD.

2.
1.
19虚拟观测数据virtualobservationdata在CORS系统的有效覆盖范围内,依据任意点的空间位置,在与基准站距离的真值上模拟空间相关误差、观测噪声、粗差及周跳等信息;按固定的观测时间、采样率等辅助信息把模拟得到GNSS观测值生成的RINEX格式数据,简称VOD.

2.
1.
20GNSS水准点GNSSlevelingpoint大地高由GNSS测定、正常高由水准测量测定的控制点.
2.
1.
21源节点mountpoint充当信源发送原始数据包的网络节点,即通过NTRIP协议提供系统服务时,利用源节点对服务数据来源、计算方法或格式进行标识,以便用户能够准确地选择服务.

2.
1.
222000国家大地坐标系ChinaGeodeticCoordinateSystem2000原点在地心的右手地固直角坐标系.
Z轴为国际地球自转与参考系统服务组织(IERS)定义的参考极方向,X轴为IERS定义的参考子午面与垂直于Z轴的赤道面的交线,Y轴与Z轴和X轴构成右手正交坐标系.
其地球正常椭球长半径为6378137m,地心引力常数为3.
986004418*1014m3·s-2,扁率为1/298.
257222101,地球自转角速度为7.
292115*10-5rad·s-1.
2.
1.
21GNSS虚拟测量GNSSvirtualsurvey通过CORS网的多个基准站,获得指定空间位置、指定时间段的GNSS虚拟观测数据的方法.

2.
2符号2.
2.
1代号——固定误差——比例误差系数——相邻点间的距离——拟合点水准高程与模型计算高程的差值;检测点水准高程与GNSS测量的高程的差值;检测点两次测量的高程的差值——测试点的已知大地高高程与观测的大地高高程平均值的差值——测试点的已知平面点位与观测的平面点位平均值的差值;检核点两次测量平面点位的差值ds——复测基线的长度较差;测试点点位平均值和每次观测点位的差值dVX、dVY、dVZ——同一基线约束平差基线分量的改正数与无约束平差基线分量的改正数的较差、、——测试点坐标分量平均值和观测值分量的差值——测试点的观测次数L——水准检测线路长度——高程异常模型内符合中误差——外符合高程中误差;检测高程中误差——测试点的大地高高程外符合中误差——测试点的平面点位外符合中误差;检验点的平面点位中误差——内符合点位中误差、、——内符合坐标分量中误差n——闭合环边数;参与拟合的点数——检测点个数;测试点个数S——三角高程边长VX、VY、VZ——基线分量的改正数绝对值——环闭合差、、——环坐标分量闭合差——基线长度中误差2.
2.
2缩略语BST——beijingstandardtime北京标准时BDS——beidounavigationsatellitesystem北斗卫星导航系统BDT——beidoutime北斗时CGCS2000——chinageodeticcoordinatesystem20002000国家大地坐标系CORS——continuouslyoperatingreferenceStation连续运行基准站FTP——filetransferprotocol文件传输协议GNSS——globalnavigationsatellitesystem全球导航卫星系统GPRS——generalpacketradioservice通用无线分组业务IGS——internationalGNSSservice国际GNSS服务ITRF——internationalterrestrialreferenceframe国际地球参考框架LAN——localareanetwork局域网PDOP——positiondilutionofprecision空间位置精度因子Rinex——thereceiverindependentexchangeformat与接收机无关的数据交换格式RTCM——radiotechnicalcommissionformaritimeservices国际海运事业无线电技术委员会RTD——real-timedifferential利用伪距差分的实时动态定位RTK——real-timekinematic利用载波相位差分的实时动态定位TCP/IP——transmissioncontrolprotocol/internetprotocol传输控制协议/互联网协议UPS——uninterruptiblepowersupply不间断电源UTC——coordinateuniversaltime协调世界时UTM——universaltransversemercatorprojection通用横轴墨卡托投影VTEC——VerticalTotalElectronContent天顶方向总电子含量3基本规定3.
1空间基准和时间系统3.
1.
1GNSS测量宜使用2000国家大地坐标系,当采用城市坐标系或其他平面坐标系统时,应与2000国家大地坐标系建立联系.
各坐标系的地球椭球和参考椭球基本几何参数应符合本标准附录A的规定.

3.
1.
2当GNSS测量采用城市坐标系时,应进行投影变换,并应具备下列技术参数:1椭球体基本几何参数;2中央子午线经度,底点纬度;3纵、横坐标的加常数;4投影面正常高;5测区平均高程异常;6起算点坐标及起算方位角.
3.
1.
3当GNSS网的大地坐标系统变换为城市坐标系统时,应满足投影长度变形值不大于2.
5cm/km的要求.
城市坐标系统可根据城市地理位置和平均高程按下列次序选定:1采用高斯正形投影统一3带的平面直角坐标系统;2当无法采用高斯正形投影统一3带的平面直角坐标系统时,可采用下列方法选定城市平面坐标系统:1)投影于抵偿高程面上的高斯正形投影统一3带的平面直角坐标系统;2)高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统,投影面可采用黄海平均海水面或城市平均高程面.

3.
1.
4当城市坐标系设置一个投影带不能满足长度变形值要求时,宜设置两个或多个投影带.
相邻投影带之间宜设置投影变形重叠区域,重叠区域宽度宜与城市首级控制网平均边长相匹配,重叠区域内的控制点应提供两个投影带的平面坐标成果.

3.
1.
5GNSS高程测量应采用1985国家高程基准,如确需沿用原城市高程系统,应与1985国家高程基准建立联系.

3.
1.
6GNSS测量原始观测值应采用相应导航卫星系统的系统时间记录.
当接收到北斗卫星导航定位观测值时,宜采用北斗时(BDT).

3.
1.
7GNSS测量的外业记录应采用公元纪年,时间应采用协调世界时(UTC)或北京标准时(BST).

3.
2精度要求3.
2.
1城市GNSS测量可分为静态测量和动态测量.
城市CORS网和GNSS网应构成三角网或多边形网,并应以网中最弱边相对中误差作为精度衡量指标.
城市GNSSRTK测量宜以点位中误差或点间边长相对中误差作为精度衡量指标.
GNSS高程测量应以点位高程中误差作为精度衡量指标.

3.
2.
2城市CORS网和GNSS网相邻点间基线长度精度应按下式计算:3.
2.
2)式中:——基线长度中误差(mm);a——固定误差(mm);——比例误差系数(mm/km);——相邻点间的距离(km).
3.
2.
3城市CORS网主要技术要求应符合表3.
2.
3的规定.
低纬度地区平均边长宜适当缩短.

表3.
2.
3CORS网的主要技术要求平均边长(km)固定误差(mm)比例误差(mm/km)最弱边相对中误差40≤5≤11/8000003.
2.
4城市GNSS网按相邻站点的平均距离和精度应划分为二、三、四等网和一、二级网,主要技术要求应符合表3.
2.
4的规定.
二、三、四等网相邻点最小边长不宜小于平均边长的1/2,最大边长不宜超过平均边长的2倍;一、二级网最大边长不宜超过平均边长的2倍,当边长小于200m时,边长中误差应小于±2cm.
表3.
2.
4GNSS网的主要技术要求等级平均边长(km)(mm)(mm/km)最弱边相对中误差二等9≤5≤21/120000三等5≤5≤21/80000四等2≤10≤51/45000一级1≤10≤51/20000二级79,r60时,对于不同的N,比值r/n与表4相差很少.
表4设站(次时N台接收机的r/n值Nr/n(34561.
51/60=0.
0210/69=0.
1413/72=0.
1816/75=0.
211.
65/64=0.
0813/72=0.
1821/80=0.
2621/80=0.
261.
79/69=0.
1319/78=0.
2425/84=0.
3031/90=0.
341.
813/72=0.
1822/81=0.
2729/88=0.
3331/90=0.
34由表3和表4还可以看到,r/n与GNSS接收机的台数有关,因此,在表5.
4.
2中要求二、三等GNSS点的平均重复设站不得小于2,而对于四等或四等以下的GNSS点,要求其平均重复设站数不得小于1.
6.

4从上面的分析可以看出,为了能满足本标准表5.
4.
2中在每个点上平均重复设站(次要求,对在GNSS网进行图形设计时,应使闭合环的边数小于表5.
1.
4中的规定,仅允许个别闭合环的边数等于该表中的边数,为使外业观测有计划地进行,避免GNSS独立边选择的随意性,并便于及时检查观测结果,宜按设计的网图选定GNSS独立边,必要时,在经过技术负责人审议后,可根据具体情况作适当调整.

5.
1.
5城市地方坐标一般采用地方独立坐标系,为此,应适当地选择起算点和起算方位,按本标准第3.
1.
3条的规定根据实际需要选定,并按本标准第3.
1.
2条的规定给出有关参数.
如果仍采用原有城市坐标系,而该坐标是不经投影在平面上直接进行计算得到,应根据具体情况进行分析,设法将有关参数查询清楚.
一般来说,这种坐标系是以过其起点的子午线为中央子午线的任意带坐标系.

当联测多个原有控制点时,一般不将它们都作为固定点,而是用它们的原坐标对成果进行分析比较.

大、中城市的GNSS网在考虑与国家控制网的相互联接和转换时,应联测3个以上的国家控制点,并且要求查得这些点的正常高和高程异常,以便求定两种坐标系之间的转换参数.

5.
1.
6工程GNSS网是为特定的工程项目服务的,工程项目采用的坐标系可能是CGCS2000、1980西安坐标系、1954年北京坐标系、城市独立坐标系或工程独立的坐标系,联测的控制点要根据工程需求来确定.

5.
1.
7BDS空间部分由5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星共35颗卫星组成.
5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.
75°、80°、110.
5°、140°、160°,中地球轨道卫星运行在3个轨道面上,轨道面之间为相隔120°均匀分布,静止轨道卫星主要为中国及亚太地区提供服务.
为增加天空可视卫星数目,提高定位的精度和可靠性,本标准规定GNSS测量时可同时观测多种全球卫星导航系统的卫星,要单系统定位和多系统联合定位综合考虑,观测到每个卫星系统的卫星数不应少于4个.

5.
2选点及埋石5.
2.
1由于GNSS测量观测站之间,不要相互通视,而且网的图形结构也比较灵活,所以GNSS选点工作远较经典控制测量的选点工作简便.
但由于点位是测量最终的成果,点位的选择对于保证观测工作的顺利进行和测量结果的可靠具有重要意义.
所以在选点工作开始之前,应认识到选点埋石工作的重要性,应充分收集和了解有关测区的地理情况,城市总体规划、地质、气象、交通、通讯等资料,了解和分析测区原有国家或城市控制测量、坐标系统、高程系统等情况以便充分利用和坐标转换.
城市GNSS测量是为城市规划、建设、管理服务的,因此,在网设计时就应考虑城市总体规划和近期规划、工程建设等发展情况,以便更好的服务.
在了解和分析上述资料情况下和测量任务目的要求后,进行图上技术设计和优化、精度估算,并按技术设计的要求进行现场踏勘,落实GNSS点位.

5.
2.
2GNSS点点位的设置,必须符合技术设计的要求,点位要选择在视野开阔,地质坚实稳定,易于长期保存,同时有利于安全作业,有利于网的扩展和联测的地方,若考虑到适用于常规测量方法的加密,GNSS点可以有1个以上的通视方向(可以不是相邻的点).

GNSS点应远离大功率的无线电发射台,微波站和高压输电线,其目的就要避免其周围磁场对GNSS卫星信号的干扰,接收机天线与其距离应不得小于200m.
在实际作业中电压较低的高压输电线有时影响不大,其远离的距离可因地制宜.

GNSS点附近不应有大型建筑物、玻璃幕墙、大面积水域或对电磁波反射(或吸收)强烈的物体,以减弱多路径效应的影响.

GNSS点应选在易于安置接收机设备的和交通便利的地方,且视野开阔.
在视场内周围的障碍物的高度角,在实际作业中一般设置为15(,以减弱对流层折射的影响,个别点因地理条件限制可适当放宽.

对符合GNSS选点要求的旧有控制点应充分利用.
5.
2.
3按照技术设计要求进行现场踏勘,在实地确定点位,点名可取村名、地名、单位名,应向当地政府部门或群众进行调查后确定,利用原有旧点时点名不宜更改,可在原点名前端加"G"字,以免造成混乱.
点号编排应适应计算机计算.
在选点作业中,还应了解交通路线、水准联测路线.

5.
2.
4各等级GNSS控制点标石及标志规格要求和埋设方法是城市测量长期积累的实践总结,适用于大、中、小城市,各城市也可以根据当地自己长期实践经验,进行规格设计和埋设.
对城市高层建筑物顶层埋设标志,建议在建楼时同时预先埋设在建筑物承重墙上,在已建成的高层建筑物时,标石应牢固结合在楼板混凝土面上,可在混凝土楼板上打3~4个膨胀螺丝扎钢筋现场灌制,并在标石四周密封以免漏水,也可将屋面打毛,用环氧树脂配乙二胺和丙酮的混合物将预制标石和屋面粘结,再用水泥混凝土敷附标石四周.
对用于建立GNSS三维变形监测网的标石和标志,必须埋设强制对中归心墩标.
总之,GNSS点的标石和标志的埋设必须稳定、坚固以利长期保存和安全使用.
随着GNSS接收机的普及和发展,以及管理方式的变化和城市建设的快速发展,将原标准的二、三等GNSS控制点标石埋设后应办理测量标志委托保管改为只针对城市首级控制网.
对于布设低等级的工程控制网,埋设永久性的标志,可能不太经济.

5.
2.
5GNSS点埋石所占用土地,应经土地使用者或管理部门同意,并依法办理征地手续,同时办理测量标志委托保管书.
GNSS点选埋完成后,应提交本条规定的相关资料和总结,内容新增加了选点、埋石的阶段照片.

5.
3仪器设备5.
3.
1本章涉及的GNSS测量是静态GNSS测量,采用RTK技术布设低等级控制网在本标准第6章进行了规定.
静态GNSS测量接收机选用应按GNSS网的不同等级选择相应精度的GNSS接收机.

GNSS网的等级划分见本标准第3.
2.
2条,所选GNSS接收机仪器标称精度应不低于于GNSS网规定的指标要求.

5.
3.
2参加作业的GNSS接收机都应经过专业检定部门的检验,合格后获得一定时间内的有效使用.
对于作业周期较长的工程,应采取必要的措施,保证接收机处于良好状态.

5.
3.
3GNSS接收机和天线及配件组成一套完整的接收设备,出厂检验和仪器检定都是在按标称匹配的情况下进行的,若接收机与天线型号不是标称匹配,就不能保证仪器状态良好.

5.
3.
4常规检验项目是在作业过程中仪器容易产生偏离的指标,而专业的检验机构是无法在检定有效期内有效保证的,需要依靠作业员经常进行校准.

1光学对点器的检验和校正可按下列方法操作:1)检验的方法把基座置在三脚架上,整平后,用铅笔沿基座的底板四周将它的轮廓画在三脚架头上.
在地板上放一张毫米方格纸,读出光学对中器在毫米纸上的十字丝位置,然后转动基座并小心地在其它两个位置上把底座板放进铅笔画的轮廓中,每转动一次应重新整平并读出光学对中器十字丝位置.
如果三次读数相符,则光学对中器是正确的,否则不正确,就需进行校正工作;2)校正方法先找出三个位置所构成的误差三角形的中心,然后用校正拨针把两个水平校正螺丝放松,旋转45,使十字丝能随着另一个竖直螺丝的运动而移动.
放松竖直螺丝的锁定环,然后旋转这个螺丝,直至看到水平十字丝对准地面标点,再将两水平螺丝拧紧45,稍微松开其中一个,并立即上紧另一个螺丝,再拧紧锁定环,但不要拧得太紧或太松,否则光学对点器不会保持在校正的位置上.

2天线高量尺可用线文米尺或更高精度的量具进行长度检验.
3为了及时检验接收机采集数据的正确性,应每天将接收机内的数据传入计算机进行处理,因此要求数据传录设备及软件应齐全,数据传输性能应完好.

4新购买的数据后处理软件需通过测试来评估其处理结果的正确性,可以用两种不同软件对同样的数据进行处理,比对结果的差异,判定软件是否可用;用来比对的软件的处理结果经验证无误.

5.
3.
5GNSS接收机接通电源,开机后仪器开始搜索卫星.
如果是刚开箱新仪器,或者仪器长期未使用,机内所存广播星历在三个月以上,GNSS接收机从搜索到锁定卫星时间需要12.
5min.
若机器内存中是近期(三个月内)广播星历,一般搜索到锁定卫星时间只需3min.
如果锁定卫星时间很长可能是仪器内电池失效.
应送维护部门修理或退换.

载波相位信号失锁检测,应在视野开阔高度角15(以上无遮挡物下进行.
采用静态观测1h.
利用双差检索卫星失锁情况.

5.
3.
6在大型工程作业前,应对GNSS接收机进行实测检验,检验设备的精度指标及稳定性情况,是作业工程中的一项重要参考指标.

1GNSS接收机内部噪声水平的测试可采用零基线的方法.
零基线是采用"GNSS功率分配器"(简称功分器)将同一天线输出信号分成功率、相位相同的两条路或多路信号送到两台以上的接收机,然后将观测数据进行双差处理求得坐标增量,作为检验仪器固有误差.
由于这种方法所测得的坐标增量可以消除卫星几何图形的影响;天线相位偏移;大气传播时延误差;信号多路径效应误差及仪器对中误差等,所以是检验接收机钟差、信号通道时延、延时锁相环误差及机内噪声等电性能所引起的定位误差的一种有效方法.
可按下列步骤进行测试.

1)应选择周围高度角10以上无障碍物的地方安放天线,连接天线、功分器和两台接收机.

2)连接电源,两台接收机应同步接收四颗以上卫星1h~1.
5h.
3)当交换功分器和接收机接口时,应再观测一个时段.
4)应用随机软件计算零基线坐标增量和基线长度.
其基线误差应小于1mm,否则应送厂检修或降低级别使用.

2接收机天线相位中心稳定性测试可在标准基线、比较基线场或GNSS检测场上进行.

检验时可以将GNSS接收机带天线两两配对,置于基线的两端点.
天线应精确对中,定向指标线指向正北,观测一个时段.
然后交换接收机和天线再观测一个时段.

按上述方法在与该基线垂直的基线上(不具备此条件,可将一个接收机天线固定指北,其他接收机天线绕轴转动90、180、270)进行同样观测.
观测结束,应用随机软件解算各时段三维坐标.
计算各时段坐标差和基线长,其误差不应超过仪器标称精度的2倍固定误差,否则应送厂返修或降低级别使用.

3GNSS接收机短边精度测试可采用电磁波测距仪基线检测场.
中长边精度测试应在专业GNSS测试场进行.

4仪器高低温试验主要针对仪器需要在特殊环境下作业时的检验,如环境温度超过40℃或低于0℃.
在高低温箱测试时其温度测试范围应根据仪器标称的工作环境温度.

5.
3.
7等级控制测量的精度高,因此要求作业的仪器各项性能指标稳定.
接收机的噪声水平和相位中心是反映接收设备稳定的重要指标,对观测结果影响较大.

5.
3.
8不同类型的接收机从数据采集到数据处理都有差异,参加共同作业进行统一处理必须经过验证,符合精度要求后才能开始共同作业.
可通过不同组合在已知基线上进行比对验证.

5.
3.
9接收机属于精密的电子仪器设备,在日常使用过程中要按照仪器操作手册进行使用.
仪器在搬运过程中应装箱搬运,并采取必要的防护措施.
接收机在观测之前进行观测采样率、截止高度角、记录数据类型、数据存储路径等设置,在观测时不能随意更改设置参数.

5.
3.
10GNSS接收机长期、定时维护可以延长仪器使用寿命.
维护保养工作包括仪器设备的日常清洁、防潮存放以及电池充放电处理等.
仪器出现故障,不能自行打开仪器外壳进行修理,应及时递交专业人员进行维修处理.

5.
4GNSS测量5.
4.
1城市CORS系统经过了一定时期的稳定运行,CORS站的点位和观测数据经验证是稳定可靠的,提供的观测数据作为布设各等级控制网的起算依据能提高控制网的精度,同时又能节省控制网联测的工作量.

5.
4.
2关于技术要求问题1研究成果表明,随着卫星高度的降低,GNSS信号接收机的信噪比将随之减小,有较多机会获得较小的三维位置的PDOP,延长最佳观测时间.
但是对流层影响愈显著,测量误差随之增大.
因此,卫星高度角一般都规定在大于15(;2为了增强对GNSS基线向量观测值的检查,表5.
4.
2规定二、三等GNSS点平均重复设站数不得小于2,而对精度要求较低,点的密度较大的四等或四等以下的GNSS测量,要求每个点的重复站数应大于1.
6,当使用的GNSS接收机只有三台时,每点的重复站数更大一些,其数据质量还可通过同步闭合环和异步闭合环等条件进行评定,从而达到既提高生产效率,又保证数据质量的目的;这里应当说明是,重复设站数的规定,就整个GNSS网而言它是一个平均数.
对某个测点来讲,则可能设站1次或2次不等;3根据目前数据处理软件的情况,为了达到相应等级的定位精度和整周未知数的求解,需要足够的数据量,即要求在测点上观测时间段具有一定的长度.
规定中所列时段长度是留有一定余地的;4采集高质量的载波相位观测值是解决周跳问题的根本途径.
而适当增加其采集密度,又是诊断和修复周跳的重要措施.
因此规定中将采样间隔缩短至10s;当接收机有较高的内部采样率,且功能较强有助周跳处理时,可将采样间隔放宽至30s;5PDOP为三维位置几何图形强度因子,简称图形强度因子,它的大小与观测卫星高度角的大小以及观测卫星在空间的几何分布变化有关.
观测卫星高度角越小,分布范围越大,其PDOP越小.
综合其他因素的影响,当卫星高度角规定在大于15(的情况下,选取PDOP小于6为宜,则可提高定位精度.

5.
4.
3编制观测计划所需测区中心概略经纬度,可从小比例尺地图上量取,取位到分.

5.
4.
4观测准备工作应注意几个问题.
1GNSS接收机天线的定向标志按要求指北,可消除或减小接收机相位中心与天线几何中心不一致给定位成果造成的误差;2由于量取天线高的不同方法,则"相位中心到测站中心标志面的高度"将由各个不同的分段高度组成,另外由于当前GNSS接收机天线类型的多样化,则天线高量取部位各不相同,因此作业前应熟悉所使用的GNSS接收机操作说明有关内容,严格按其要求量取.
天线高测定时可按下列方法及要求作业.

1)在觇标基板上安置天线时,采用经过检定的钢尺三次量取标志中心至觇标基板下沿的高度,两次差不应大于5mm,取平均值为,量取觇标基板厚度以及量取基板上沿平面至厂方指定的天线高部位.
则天线高为:(22)2)在观测墩上安置天线时用小钢卷尺从天线基座下表面量至标石中心高度值,然后加上厂方指定的平均相位中心至天线基座下表面的高度值,则天线高为:(23)3)在三角架上天线高的量取可按下列方法及要求:当备有专用量取仪器高的直角杆设备时,可直接量取标志中心至厂方指定的天线高部位的高度.

当备有专用测杆时,可在三个互为120°的折线形孔读取标志中心至厂方指定天线高部位的距离,其互差应小于3mm,取平均值为,已知天线基板半径为,则天线高按下式计算:(24)采用无专用测高设备的仪器时,可用小钢卷尺从脚架三个空档(互成120°)量取从三角架上沿至标志中心的距离,互差应小于3mm,取平均值为,并量取脚架上沿至厂方提供天线高部位为,已知天线基板半径为,则天线高按下式计算:(25)5.
4.
5GNSS测量数据采集的高度自动化,记录载体不同于常规测量,往往引起人们忽视数据采集过程的实际操作,如果不严格要求各项操作,一旦记录有误而导致人为的测量误差,如点名、点号混淆将给数据处理造成麻烦;天线高量取错误或记错都将影响成果质量,以致造成超限返工.
因此,本标准对GNSS测量外业观测手簿记录和操作做较为具体规定,供作业时执行.

由于城市GNSS测量两观测站一般相距仅几公里,甚至几百米,被测卫星至两站电磁波传播路径上的大气状况为相似,此大气状况的系统影响,在同步观测中,经电离层折射改正后的基线向量长度的残差小于1*10-6,当采用双频接收机时,其残差会更小,何况在测站上测定的气象数据,有一定局限性.
因此没有规定观测气温、气压、温度等气象数据.

5.
4.
6GNSS测量过程中形成的文字记录和观测数据,是反映观测过程的真实情况的,是数据处理、质量评定的依据.
本条对原始记录作了规定.

5.
5GNSS虚拟测量5.
5.
1虚拟观测数据(VirtualObservationData,简称VOD)是指通过CORS系统计算出的区域电离层残差模型、对流层残差模型等误差模型,并根据rinex格式生成规则,在CORS系统有效服务范围内,由CORS系统软件在任意位置生成的虚拟观测数据.

虚拟观测数据是由物理观测数据发展而来的.
在常规性的GNSS观测中,由接收机生成的物理观测数据(原始数据格式或RINEX格式),其生成也受到各种误差源(如接收机钟误差、电离层误差、对流程误差等)的影响.

虚拟观测数据采用了逆向思维的方式,借由CORS系统软件,通过长期的运行、积累、计算,将相关的误差源进行建模,并根据CORS系统站点的坐标及接收机的物理观测数据,根据用户指定的坐标位置,采用逆向计算,虚拟地生成观测数据.

虚拟观测数据一定程度上解决了常规GNSS观测过程中必须要到已知点上设站观测所导致的人员、设备增多,工期增加.
其次,考虑到部分工程(如精密竣工测量等)对于相对精度要求较高,常规网络RTK方式显得心有余力不足,此时以虚拟观测值作为手段构建局部性静态控制网,则可在不需要在已知点上设站的情况下,解决相对精度的问题.

5.
5.
2传统的控制测量是逐级或越级布设的,控制点在高等级控制点的基础上发展而来.
虚拟观测数据是在CORS系统中的基准站实时观测数据,经过处理中心数据处理后反向在指定点上生成统一格式的观测数据,无法定义生成的虚拟已知点的等级.
考虑到该技术一般应用在中小型工程建设中,涉及的范围不大,所以本条规定使用该方法测设四等及以下控制点.

5.
5.
3使用该技术进行GNSS测量时,只是进行未知控制点的静态观测,已知点可设置任何地方,观测要求要和静态观测一致.

5.
5.
4虚拟的已知点可设置任何地方,为保证控制网形的强度,虚拟已知点的点位应均匀布设,边长不宜过长或太短.
因此,本条规定了虚拟已知点分布与待测设的控制点之间的边长要求.

5.
5.
5为保证虚拟观测数据和实际的观测数据进行统一解算,虚拟观测数据的基本物理性质与实际GNSS观测生成的物理观测数据应是一致的,具体包括:1数据的基本类型,如L1、L2、C1等是完整的,其基本类型的数量取决于CORS站点接收机的观测数据的类型数量;2数据的基本格式以RINEX为标准数据格式,各类原始数据质量分析软件、解算软件皆可导入、计算;3数据的文件头内容齐全,RINEX标准文件头格式必要内容均包含;4观测数据中隐含的各种参数,如相位整周模糊度、接收机钟差、差分码偏差等,虽已经失去物理参照意义,但仍然作为未知量,需要进行相应计算方可得出,不影响现有解算算法的基本结构.

与GNSS虚拟数据相适应的静态测量规定最高为四等,虚拟数据时间段不少于30分钟.
观测时间是保证在尽可能短的时间段内,能够解算出合格的基线.
由于不考虑已知点的分布情况,各等级控制点的布设就方便了许多,满足需要即可,边长可能很短,观测时间可大大缩短,具体观测时间可根据需求制定.

5.
5.
6为保证观测成果的可靠性,在条件允许的情况下,可加测真实已知点进行校核.

5.
5.
7虚拟观测数据的生成涉及逆向计算的思维,数据生成受到多方因素的影响,具备包括:1CORS系统的基准站间距.
根据CORS软件的基本算法(VRS、主辅站、FKP等),站间距越近,误差建模的精度越高;站间距越远,误差建模的精度越低.
误差建模的精度直接影响虚拟观测数据的生成精度,所以CORS系统的基准站间距是重要影响指标.

2CORS系统稳定运行的时间跨度.
目前,关于电离层误差、对流层误差、网络的完整性等指标,均是以时间序列的形式进行累加,并形成经验模型,并实时进行更新.
理论上,数据越多,跨度越长,模拟出的经验模型越精确,从而生成的虚拟观测数据越精确.

3CORS系统软件的算法规则.
由于虚拟观测数据的生成平台仍然是CORS系统软件,软件的性能差别对于虚拟观测数据的生成是有影响的.
软件的性能包括算法成熟度、强壮性、稳定度等.

4CORS系统的基准站坐标精度等级.
各类误差模型的生成是以CORS站点的坐标为依据,根据双差、三差等模型计算出来的,所以CORS系统的基准站坐标精度对于误差模型的生成有影响,进而对虚拟观测数据的生成精度有影响.
理论上,CORS系统的基准站坐标精度越高,坐标的内符合精度越高,根据双差模型、三差模型计算出来的误差模型也越精确.

考虑到虚拟观测数据毕竟不是真实的观测数据,其生成又受到各种因素的影响,在某些情况下又需要以虚拟观测数据作为起算依据,所以在实际使用时,必须经过可靠性和精度评估,满足要求后方可使用.

5.
5.
8CORS系统生成的虚拟观测数据的可靠性和精度,系统本身无法保证,需要其他的检测方式来进行校核.
在已知点上生成虚拟观测数据,通过数据处理和其已知条件进行校核是最直接的方法,选择最靠近测区的一个以上的基准站,在生成项目需要的虚拟观测数据时,同时生成基准站上的虚拟观测数据,使用基准站上的虚拟观测数据和基准站本身的真实观测数据进行超短基线解算,理论上基线长度为零,实际上由于各种误差和解算模型的差异,计算到的基线长度不为零.
经过测试数据的统计,本条规定基线长度应小于2cm.
5.
6数据处理5.
6.
1GNSS接收机一般都配有相应的基线解算软件,这些软件解算基线的自动化程度较高,其模型改正多为固定模型,软件间的数据处理方法和精度微有区别.
一般城市二等控制网为城市首级控制,边长相对来说较长,控制整个城市管辖或总体规划区域,要求精度较高;而二等以下控制网多为小区域或较小城市控制网.
因此,规定城市二等控制网用高精度软件解算基线;新启用的软件的解算结果应与成熟软件的解算结果进行比对,满足精度要求后方可使用.

5.
6.
2数据预处理中应注意以下问题:1基线解算时,作为已知起算数据类型之一的卫星坐标获取方式.
其一是直接采用广播星历计算的卫星坐标,其二是精密星历计算的卫星坐标.
卫星星历误差对GNSS相对定位误差的影响估算一般采取以下经验公式:26)为保守计,估计时不妨取:≈(27)这里(b/b是基线相对误差,(r是卫星轨道的误差,r是卫星至地球表面的平均距离约为20,000km.
对于广播星历,在最不利情况下,(r一般可达±100m,按(27)式估算,其对GNSS基线相对定位的影响约为1*10-6,这一影响可能是偶然的,但由于广播星历的特点,往往带有系统性,即它可能影响GNSS网的尺度标准.
无论怎样,这一影响远小于本标准第3.
2节中有关各等级GNSS城市或工程控制网对基线向量弦长精度的要求.
因此采用广播星历完全满足一般城市和工程GNSS控制网的精度要求.

对于一些特大型城市,其GNSS网的布设范围可能大于10000km2,为了提高整网精度和确保网有严格的尺度标准,可能会采用距离接近或超过100km的基线通过多天连续观测作为全网的基准控制.
长基线的相对定位精度应优于0.
1*10-6,采用广播星历就不能满足要求了,应采用精密星历,据一些文献分析,1992年以前某些单独机构的精密星历,最不利情况其(r一般也小于±10m,按(27)式估算,其对基线相对误差影响也小于0.
1*10-6,1994年以后,国际GNSS服务局(国际地球动力学服务)(IGS)发布综合精密星历,精度为±10cm,各IGS分析中心的单一精密星历,精度为10~40cm,采用这样的精密星历,GNSS基线的相对精度可优于10-8,即0.
01*10-6,完全满足长基线精度要求.

2多台GNSS接收机同步观测,得到一个同步观测图形,设有m台仪器同步观测,在一个同步观测图形中,总的基线数为m(m-1)/2,而独立的观测基线数为(m-1),在总基线数中,任一组m-1条不构成封闭多边形的基线都构成一组独立的基线.
所谓单基线模式解算,是对一个同步观测图形的所有m(m-1)/2条基线,一条接着一条的逐一单个解算,每次解得一条基线三个分量坐标差和其相应的方差—协方差矩阵.
多基线处理模式是在一个同步观测图形中,只选择一组m-1条独立基线,一并构成观测方程统一解算,得到这m-1条基线的各自分量坐标差和m-1条基线的整体方差—协方差矩阵.
多基线处理模式顾及了同步观测图形中独立基线之间的误差相关性,是严密解.
同步图形中的其余基线及其方差—协方差矩阵完全可由这m-1条独立基线的结果通过线性组合的方式确定.
因而其同步环闭合差理论上满足为零这一要求.
单基线解没有顾及同步图形中基线之间的误差相关性不是精密解,因而其同步环闭合差一般不能满足为零的要求.
鉴于大多数商业化软件基线解算只提供单基线解算模式,在精度上也能满足城市和工程GNSS网的要求.
因此,标准中规定两种解算模式都是可以的.

3有关基线解算对地面已知坐标精度的要求.
地面已知点对基线相对定位误差的影响,也可以用以下近似公式予以估算:≈(28)上式中,(s为已知点在基线方向上的误差,r为卫星距地平均距离.
显然,当要求(b/b即基线的相对误差小于1*10-6时,起算点的误差应小于20m,对于要求0.
1*10-6和0.
01*10-6精度的长基线,起算点的精度分别应优于±2m和±0.
2m.

根据国家测绘局有关文件和资料的公布,2003年完成的2000GPS国家大地控制网联合平差后全国GPS一、二级网和A、B级网的网点相对精度优于10-7,平均点位坐标精度优于3cm,外部检验的三维坐标分量的精度优于±0.
1m.
因此可分别满足本标准基线相对精度要求0.
01*10-6和0.
1*10-6的起算数据精度需要;已建立的城市CORS站与国际IGS跟踪站进行了联合解算,其坐标分量精度不低于A级网的精度,因此也可用城市CORS站作为起算点.

4把接收机收到的某颗卫星的载波相位与接收机钟产生的同频参考信号的相位的差称为该颗卫星的相位观测值,这一观测值中包含了待定的初始整周模糊度参数,卫星轨道误差,卫星钟与GNSS标准时间的钟差,传播路径中的电离层延迟和对流层延迟,接收机钟与GNSS标准时间的钟差,接收机的热噪声误差等.
为了克服这些误差的影响,常常通过基线两端测站的原始相位观测值的线性组合构成所谓差分观测值来削弱或抵消某些误差的影响.
两测站对同一颗卫星在同一时刻的原始相位观测值之差称为站间单差相位观测值,它几乎完全抵消了卫星钟差的影响,当两站相距不太远时,大大地削弱了卫星轨道误差和电离层对流层延迟的影响.
两个测站相对于两颗不同卫星的站间单差相位观测值之差就称为双差相位观测值,在削弱和抵消上述误差影响的基础上,它又进一步地几乎完全抵消了接收机钟差的影响和大大削弱了接收机热噪声误差的影响.
因此,双差相位观测值是一种误差影响很小的观测值,但是双差相位观测值中仍然包含了由初始整周模糊度线性组合形成的双差整周模糊度这一待定参数.
解算出这一模糊度参数需要有一定的几何条件和观测条件,一是基线不能太长;二是每颗卫星在空中被基线两端站同时观测的时间不能太短,对于常规静态GNSS相对定位,不应短于15min;三是观测值中的周跳应消除干净.
对于大多数用于城市控制网的基线解算商用化软件来说,由于其采用的处理多种误差的模型和消除周跳的方法都较为简单,长度超过30km的基线要解算出其模糊度参数的整数值是十分困难的.
由于整周模糊度参数在不发生失锁和周跳的情况下具有数值不变特性,因此将一条基线相对于两颗卫星在不同时刻的双差相位观测值再相减一次.
组成所谓三差相位观测值,则整周模糊度参数就被消去了.
由于没有整周模糊度参数,三差相位观测值对各种长度的基线解算十分简便可行.
但是由于从8个原始相位观测值中才能形成一个三差相位观测值,观测量大大减少,其解算基线的精度是不高的.

5.
6.
3数据检验包括合格数据采用率、重复基线、GNSS网的同步观测环闭合差、异步环闭合差的检验.

1基线处理中的数据剔除率是指在所采用的双差相位解算模型中,平差剔除的实际不合格观测量与观测得到的总观测量之比.
20%是一个经验值,同时,这一比值还受平差中预先选择的控制参数RMS的阀值大小的影响.
因此,本条只作为一种参考执行的指标,不作为必须执行的硬性规定.

2本条规定了重复测量的基线的长度较差的限差.
两次独立观测基线的长度差的限差公式是按误差传播定律导出的,这一公式是完全严密的公式,式中,(也是按本标准公式3.
2.
2和表3.
2.
4规定计算.

3本条是针对不同的基线数据处理模型所形成同步环的检验.
同一处理数学模型的单基线解产生的同步环闭合差所作的限差规定.
理论上,在有误差甚至粗差(如仪器高量错)存在的前提下,同步环闭合差也应为零,不存在规定其闭合差限差的依据.
但在实际上,同步环中各条基线单独解算时,由于基线间不能做到完全严格的同步,一同步图形中各条基线处理时对应的起算点坐标不是从同一起算点导出的,而是各自端点C/A码伪距单点定位值,都可能产生较大的同步环闭合差.
若一个等边形的三边形同步环,各基线处理时采用各自端点C/A码伪距定位值作起算点,若起算点坐标分量误差为±20m,则可能引起基线各分量±1*10-6的相对误差,三边形坐标分量闭合差则可达±*10-6,顾及同步环闭合差理论上应为零,故本条的表5.
6.
3规定城市二等坐标分量闭合差限差为±2*10-6.
其余等级的基线平均边长变短,而由上述原因引起的同步基线相对误差的量总值在厘米级左右,因而对相应的同步环坐标分量闭合差也作了相应的放宽.
为了对同步环闭合差的整体作出检验,本条还规定了同步环环线全长相对闭合差限差的限差,取简单的误差传播模型,设各分量闭合差精度相当,则全长相对闭合差应是各分量闭合差的倍,为了凑成相应的整数,表5.
6.
3对不同等级的这一限差规定分别取1.
5至1.
7倍之间.

理论上,同一基线的不同数学模型解算是等价的.
但在实际上,固定解,浮点解和三差分解之间互差可达几个厘米,因此,对于不同数学模型解算基线构成的同步三边形闭合差,实际上可按异步环要求进行.

对采用多基线模式解算得到的基线,三边同步环中只有两条同步基线可以视为独立的基线,第三条基线应为其余两条基线的代数和.
由于模型误差和处理软件的内在缺陷,第三条基线与前两条基线的代数和不为零.
参照《全球定位系统(GPS)测量规范》的有关规定,制定限差公式5.
6.
3-2~5.
6.
3-6.

同步环中超过三边形的多边形同步环,都可由三边形同步环组合得到,故可不重复检验.

4由独立基线组成的闭合环称为独立环或异步环,在有误差的前提下,异步环闭合差不可能为零,因此它是GNSS网质量检验的主要指标.
限差公式5.
6.
3-7~5.
6.
3-11把组成异步环的基线看成是彼此独立的,以GNSS基线的边长各等级规定的精度指标为依据,按误差传播定律导出.
式中,限差标准取2倍中误差,比较严格,但却是容易实现的.

5.
6.
4一个GNSS控制点最终不能与两条合格的独立基线相连接,表明该点是一个GNSS支线点,其位置可靠性没法检验,因此在城市和工程控制网中,无论哪一等级都是不能允许的.
必须进行重测或补测,使每个控制点至少能与两条合格基线相连接.

允许在复测基线比较检验和异步环检验中有超限的情况存在,在网平差前或平差中,允许舍去这些超限基线而不予重测或补测,但舍去超限基线后,异步环中所含独立基线边数不应超过本标准表5.
1.
4规定.
因为异步环中所含独立基线数太多,将导致这一局部观测基线可靠性降低,平差后间接基线边的相对精度降低.

点位不符合GNSS测量要求,将引起失锁、周跳、多路径误差,GNSS观测中粗差和劣值观测值增多,即使重测因客观条件差也不能补救,因此只能放弃该点位而另设新点.

5.
6.
5本条规定了GNSS网应完成平差工作.
1以网中一个点的已知地心坐标作为无约束平差的起算点,实际上是对网的一个位置约束,又称最小约束平差,它与完全无约束的亏秩自由网平差是等价的,通过平移变换可互相转换,因此我们不加区分地都称为无约束平差.
无约束平差的观测量是独立基线向量及其方差协方差阵,待定未知数是GNSS网控制点的地心系三维坐标.
三维无约束平差唯一起算点的地心系坐标应按本标准第5.
6.
2条第4款优先选择.
作为观测量的基线应是经过本标准第5.
6.
3条检验后的合格基线.
无约束平差的目的一是提供全网平差后的地心系三维坐标,这些坐标是进一步用GNSS定位方式加密或补充城市控制网的起算依据;二是考察GNSS网有无残余的粗差基线向量和其内符合精度.
因此进行无约束平差的软件应有剔除粗差基线的能力.
为了检验精度和可靠性,无约束平差后应输出各基线向量的改正数,基线边长、方位、点位的精度信息.

检验无约束平差的基线观测量是否包含粗差,这里提供了一个简单的实用的检验标准.
即基线向量每一坐标分量的改正数不应超过本标准规定的该等级基线距离中误差的3倍值.
而该基线距离中误差的计算仍按本标准公式3.
2.
2和表3.
2.
4进行.
较为严密的粗差检验公式是按下式进行:(29)当取置信水平为95%时,,即大于其中误差的2倍时,即被认为与它相应有观测量是一个粗差.
在平差中,改正数的精度一般相当于且略高于其对应观测量的精度.
因此作为规范标准,我们用基线的距离分量的中误差取代上式的改正数中误差是可行的和合理的.
再考虑到减少弃真概率,上式中取,相当于置信水平接近99.
7%,由此便得到公式5.
6.
5-1~5.
6.
5-3.

2GNSS网在国家或城市坐标系下的平差因为要引入这些坐标系的已知数据或观测数据而称为约束平差.
约束平差可以三维方式进行,也可二维方式进行.
在三维方式中,观测量是经三维无约束平差检验过的原始基线向量,约束量是三维大地坐标或三维直角坐标、斜距、大地方位角或法截弧方位角.
在二维方式中,观测量是已经转换投影到国家或城市坐标系的高斯或UTM平面坐标系的二维基线向量及其转换后的方差—协方差阵,作为已知数据的约束值是平面坐标系中的点的坐标、平面距离和坐标方位角.
约束平差可以是强制性约束,即所有起算数据的约束值均作为固定值参与平差,亦即不顾及这些起算数据的误差;约束也可以是松弛的,即估计所有或部分约束值的误差,按其精度的高低定权参与平差并在平差中给予适当的修正.
作为强制性约束的起算数据应有很好的内符合精度,即自身是兼容的,否则将引起GNSS网的扭曲和变形,损害GNSS网精度.
在松弛性约束中,约束值的权的确定须尽力做到符合约束值的实际精度,偏高可能会引起GNSS网的变形,偏低可能起不到提供基准的作用.

检验作为约束值的起算数据误差及其引起的GNSS网的变形.
无约束平差的基线向量各分量的改正数反映了GNSS网基线本身的内部符合程度,是不受起算数据误差影响的.
约束平差后,同名基线在约束平差和无约束平差中的两类改正数差太大,则说明起算数据误差引起了GNSS网变形,变形超过一定程度,就会明显降低GNSS网的精度,是不能接受的.
对于各等级城市GNSS网,由起算数据误差和GNSS测量的误差综合引起的GNSS网最大变形,原则上说,边长的改正量应不超过本标准规定的极限误差,即2倍的GNSS测量边长中误差.
所以本标准规定(5.
6.
5-4)~(5.
6.
5-6)式的两类平差法的改正数较差变化的限差正是基于这一原则确定的.

控制网的主要技术指标是延续常规测量技术方法、通过多年经验积累得到的,满足了城市规划建设各阶段的需求.
随着仪器装备的发展,投入常规使用的GNSS设备的精度有了明显的提高,本标准制定的技术指标很容易就达到了.
为了与现行的标准衔接,本标准控制网主要技术指标参数未做调整.

在已有的GNSS网平差软件中,部分软件不能提供基线增量的改正数,为此用上述方法就不能检验起算点之间的兼容性,则规定对GNSS网应进行不少于2个已知点的部分约束平差,在部分约束平差结果中未作为约束的已知点的坐标,其相对于约束点的相对中误差应不低于本标准表3.
2.
4规定的上一等级控制网中最弱边相对中误差.

5.
6.
6在大范围内通过GNSS测量方法进行控制测量时,GNSS测量得到的点位间的相对精度远远高于使用常规测量方法得到的.
若要高精度的GNSS网符合到低精度的平面二维网上,是对测量精度的人为降低.
为了保证新建立GNSS网的高精度,本条规定可以使用已建立的坐标转换关系进行成果转换.

5.
6.
7本条规定了GNSS网完成平差后应输出的成果信息,以便对网的整体质量进行评价.

5.
6.
8GNSS测量是三维测量,原规范本章没有涉及高程测量的内容.
本条规定GNSS网完成平差后的成果可以根据本标准第7章的规定获得点位的高程.

5.
7质量检查与技术总结5.
7.
1本条规定了城市GNSS控制网测量质量检查的主要内容.
根据GNSS控制网测量的特点,按工序流程设计了质量检查点.
质量检查不可能全部进行重复作业过程,也不可能进行破坏性检查,过程成果的质量主要依靠作业员在作业过程中严格按规范、设计来作业,检查只是一种质量保证的手段.

5.
7.
2本条规定了城市GNSS控制网测量技术总结应包含的主要内容.
GNSS测量从数据接收、数据处理到成果输出,自动化程度较高,可供检查的记录不多.
所以,技术总结对作业过程的描述对检查至关重要,应全面、详实.

5.
7.
3城市GNSS控制网测量成果是基础性的测量成果,一般是长期保存的资料,是成果使用者追溯的唯一依据.
所以,工作完成后,提交成果应齐全.
GNSS控制网原始观测数据、基线解算文件和网平差工程文件应刻录光盘存档,便于控制网后续的联测及增补工作.

6城市GNSSRTK测量6.
1一般规定6.
1.
1本条对于RTK测量的方法进行了说明.
单基准站RTK测量方式是临时架设1个(或多个)基准站,在小区域范围内采用电台或GPRS、CDMA等无线通讯方式向流动站用户发播差分改正数的一种测量方式.
与网络RTK测量作业方式比较,单基准站RTK的作业受距离制约,存在定位精度不均匀、可靠性差等缺点.
在一些通信信号较弱或覆盖不到的困难地区,无法实时进行网络RTK和单基准站RTK测量,现场可以采用后处理动态测量的模式进行RTK测量,内业采用最近的基准站数据和外业数据进行处理,获得各流动站坐标.

6.
1.
2图根和碎部RTK测量是布设最底层的控制点和测设地形、地物特征点,实测点位的选择受到很大限制,满足最低测量条件即可,以工作需要为主.
一、二、三级RTK控制点测量要照顾到下一级控制布设的起算需要,精度要求较高.
所以,本条控制点的点位选择要求应与GNSS网点相同.
一些工程控制点和图根控制点是满足工程项目需求的,不需要长期保存,对点位的稳定性要求也低,对于这些控制点,可以在现场做临时的标记即可.

6.
1.
3RTK测量精度很大程度受到卫星分布状况影响.
这里的卫星为RTK流动站和基准站的共视卫星,为保证流动站和基准站收到足够多数目的卫星信号,单基准站RTK测量时,基准站要选择在空旷平地或者地势高处.
当接收到多个卫星导航系统的数据进行RTK测量时,因主要的GNSS设备厂商提供的网络或单基准站多系统综合数据差分处理软件还不成熟,本标准规定要有一个主要进行定位的卫星系统的卫星状况要符合表6.
1.
3的规定.

6.
1.
4静态GNSS控制网测量可以通过基线精度、重复基线差及环闭合差和平差等作业过程对成果进行检验;RTK测量每个测设点都是相互独立的,点与点之间没有直接关系,对于因意外产生的粗差无法发现.
因此,为提高RTK测量的可靠性,保证仪器各种设置正确,测量过程中应选择一定数量的已知坐标点进行测量校核,以检查用户站设备的可靠性以及坐标转换参数的准确性.
本条规定作业前应在测区内或周边至少校核一个已知点,并记录和计算校核结果.
控制点校核较差,依据新布设的控制点相对于上一级控制点的点位误差不应超过5cm,已有的高程控制点是高精度的高程点,大地高或高程的较差应不超过GNSS图根高程测量中误差的倍;碎部点校核较差,依据不同比例尺地形图的要求按点位和高程中误差的的倍来制定.

6.
1.
5已有的RTK控制点,可以作为RTK测量的校核点,也可以作同级布设的控制点,当需要作为控制点使用时,为保证与新布设的控制点统一,应统一进行坐标、高程检验,或进行控制点间的边长、角度、高差的几何检验,并应符合本标准表6.
3.
12和表7.
4.
5的规定.

6.
2仪器设备6.
2.
1网络RTK和单基准站RTK使用的设备有些不同,但流动站设备都具备通讯、接收卫星信号和差分数据处理的基本功能,只是进行数据通讯的方式不同.
流动站设备的选用是根据国内外主要仪器生产厂家的精度指标制定的,一般均可满足RTK定位测量相对于基准站的精度要求.

6.
2.
2GNSS接收机的检验除应满足静态测量的技术内容外,还应满足数据通讯链路的检验,稳定的通讯链路是RTK测量时保证精度和速度的关键因素.

6.
3城市网络RTK测量6.
3.
1城市CORS系统是动态的、连续的空间数据参考框架,是一种快速、高精度获取空间信息的重要基础设施,可以为用户提供事后静态定位和实时动态定位服务.
安全、有序和合理使用是系统稳定运行的基础,因此,系统用户需要经过申请、登记、注册,并获得系统的授权后,方可登陆系统,得到系统提供的服务.

6.
3.
2城市CORS系统在建设时设计了网络的有效覆盖区域,用户应在该区域内进行作业.
如果在城市CORS系统覆盖区域之外作业,有可能得不到固定解,即使得到固定解,结果的精度和可靠性也无法得到保证.

6.
3.
3RTK观测前的准备工作包括RTK接收机测前性能检查、仪器参数设置及对中杆、基座气泡的检查.
仪器检验可以参照本标准第5.
3节仪器设备的各项检验方法.

6.
3.
4坐标系统转换参数的获取有多种方式,可视具体情况灵活采用.
根据目前仪器设备使用的情况,主要提供三种转换参数的作业方式.
一种是已有该区域的坐标转换参数;二是事先可以收集到足够数量的同时具有地心坐标和参心坐标成果的控制点;最后是事先只收集到足够数量的具有参心坐标成果的控制点,其地心坐标需要实地采集获取.
从使用方便和精度考虑,应按上述三种方式顺序选择.

由于收集到的控制点来源、精度不一定统一,其相互间的符合性很难一致,坐标系统转换参数是通过一定的数学模型利用重合点来拟合计算的,参与拟合控制点的分布对于参数计算、测量成果的精度都有很大影响,由于无法准确规定拟合的控制点分布,只能用均匀分布来限制拟合误差在作业过程中的扩大.
同时,为了控制转换参数的精度,依据测设的RTK点的点位精度相对于基准站不超过5cm的要求,在拟合控制点能控制的作业区域,转换参数残差应小于点位误差的1/3,综合考虑其他因素,本条规定了平面坐标转换的残差应不大于2cm.

6.
3.
5RTK作业受到地形、地物和电磁波等诸多外界环境因素影响,有些因素是作业员现场可以识别的,还有很多因素是无法现场判定,对观测结果的影响很难通过判断来确定.
为了保证成果数据的质量,通过观测前对仪器的精度指标进行设置来获得可靠的结果,因为在周围观测情况不利于RTK作业的条件下,也可以获得RTK固定解,但获得的多次坐标成果相互间跳动大、不稳定,有存在粗差的可能性.
如果在这样情况下进行RTK作业,那么RTK定位的精度、可靠性会很差.
因此,根据RTK测量水平精度高、垂直精度低的特性,按照1/3点位误差的水平精度、水平精度1.
5倍的垂直精度收敛阈值进行设置.

6.
3.
6多系统GNSS数据联合处理的时候,多系统时空基准统一、多系统周跳探测、GNSS系统间载波相位差分、模糊度解算等问题还没有成熟的解决处理方案,商业软件基本都是单独处理单系统的数据.
为保证单系统的卫星数据能被有效处理应用,要求单系统的卫星数量大于4颗.

6.
3.
7本条规定RTK一测回观测的技术要求.
RTK一测回观测是指GNSS接收机从开机到获得固定解或者固定解失锁后获得到固定解的过程,RTK测量是一种连续测量,流动站接收机一旦锁定卫星,获得初始化,确定了载波相位观测量的整周模糊度,在每个历元解算过程中是不重新确定整周模糊度,如果初始化时的整周模糊度错误,连续观测多长时间结果都无法纠正.
所以,一测回开始测量时,必须重新搜索、锁定卫星,进行初始化,以此来保证各测回间的相互独立、相互校核.

6.
3.
8RTK一测回观测需要搜索、锁定卫星,进行初始化,稳定收敛后才可进行观测,根据多种类型仪器的测试结果,完成测前的一系列准备工作平均在40s以上,为了保证测回间的初始化时间,制定了本条.
同时,测回间隔一段时间可以消除因卫星分布不同、差分信号不同、电离层扰动影响等产生单次整周模糊度确定不可靠的影响,从而保证各测回间的相互独立.

6.
3.
9经过大量试验统计,RTK测量的平面点位中误差优于±3cm,坐标分量应优于cm,因此,本标准规定测回间的平面坐标分量较差应小于2cm(或小于0.
0007″),垂直分量较差应小于平面坐标分量的1.
5倍3cm.

6.
3.
10RTK解算时是通过无线通信链路获取差分数据,有些地区通信条件较差或者存在未知干扰源,将导致RTK测量初始化困难;有时这种影响是短时间的,经过重新启动GNSS接收机,可能会恢复正常,当重新启动3次仍不能获得固定解时,表明此处不适合进行RTK测量,应选择其它位置进行测量以提高工作效率.

6.
3.
11后处理动态测量不同于实时网络RTK和单基准站RTK测量,首先要求流动站在静止状态下对卫星进行观测一段时间,获得初始化,这个初始化结果是后续测量的起算数据,在测量过程中不能丢失,一旦丢失,就需要重新初始化.

6.
3.
12RTK测量的精度会受到各种因素的影响,由于载波相位进行测量具有多值性,初始化过程中各种误差以及数据链传输过程中外界环境、电磁波干扰产生的误差的影响,可能导致整周未知数解算不可靠.
同时,RTK测设点间的相互独立,与传统测量强调的相邻点间相对关系有着根本上的区别.
为了满足常规测量对控制点几何关系的要求,制定了本条规定.

RTK测量时,仪器对中误差、测量天线高的误差,都将影响RTK测量的成果,因此应对三脚基座和仪器上的水准器进行检查校正,以尽量减少系统误差的影响.

RTK平面控制点应采用常规方法进行边长、角度检验,表6.
3.
12中各项限差的规定是依据《城市测量规范》CJJ/T8中检测限差可在原精度要求上放宽倍规定的,导线联测按相应的下一个等级要求执行.
当采用导线联测的方法进行检验时,该导线同时可以应用于相应工程,不必另行布设导线.

6.
3.
13RTK碎部测量主要测设地形点和地物点,测量精度较低,同时,作业环境可能满足不了控制点的点位要求,对其作业设备的要求相应放松,只需要用带圆气泡的对中杆架设天线即可,保证在测点上能够进行初始化.
为提高作业效率,RTK碎部测量在不丢失初始化状态下,可连续进行点位坐标采集,作业前后都要进行校核.
但在作业过程中应注意检查测设点的相对关系,以及地形点、地物点的几何形状.

6.
3.
14RTK放样需要定位、钉桩和校核,确定一点时间较长,建议使用三角支架方式架设天线.
其他要求执行《城市测量规范》CJJ/T8有关规定.
6.
4单基准站RTK测量6.
4.
1单基准站RTK测量的基准站设置是关键性的第一步,基准站的选择直接影响到作业半径和效率.
若基准站选择不当,基准站观测数据质量和无线通讯信号传播质量无法保证,该基准站支持的所有流动站都不能顺利作业,或者造成基准站频繁迁站,影响工作进程.
基准站的设置要与当前作业方式匹配,还要与流动站的模式匹配.

6.
4.
2在城市建成区,由于障碍物较多,很难选择符合架设单基准站条件的已知控制点.
因此,本条规定在困难的地区,基准站架设可以在未知点上.
在经过各项设置启动后与流动站建立了通讯关系,流动站通过在已知点上采集地心坐标,然后求解坐标转换参数,再进行RTK作业.
这种作业方式一般适用于小区域范围,由于在小区域内很难同时具有两个以上的高等级控制点,因此,求出来的坐标转换参数精度不高,本条规定了采用这种作业方式的RTK测量成果等级最高为图根级.

6.
4.
4单基准站RTK测量和网络RTK测量,主要在定位方法、通讯手段和仪器设置等方面不一样.
但两者在RTK测量时,流动站的操作程序、作业方法和技术要求基本一致.

6.
5数据处理与检验6.
5.
1RTK测量仪器是一种常用设备,其内存作为临时存储观测数据介质不应作为长久保存资料的空间.
RTK测量的原始观测数据作为第一手观测资料应存档保存,从数据安全角度考虑,外业数据采集器中数据也应及时导出.

6.
5.
2RTK测量数据输出时一般采用接收机随机配备的商用软件,需要根据本条要求的输出内容进行设置输出,便于检查人员对外业采集的信息进行相应的检查.

6.
5.
3这条规定是要求RTK测量人员严格按照标准的要求进行作业,对原始观测记录不得进行任何剔除或修改,防止伪造数据.

6.
5.
4网络RTK测量时,流动站可能获得的是地心坐标系下的定位结果,而实际应用的是参心坐标系和正常高系统的成果,因此需要进行坐标转换.

6.
5.
5RTK测量结果理论上也是一种形式观测量,RTK测量得到的控制点位相互之间没有直接的联系,每个点位只和基准站相关,每个RTK测量得到的控制点位都带有各自的误差,其点间相对精度无法进行评估,满足不了常规测量对控制点的精度要求.
为了提高RTK测量的相对精度,可以加测其他形式的观测量进行限制.
本条规定了RTK测量控制点可使用常规测量实测的边长、角度和高差进行修正,保证点位精度和控制点的几何关系满足现有《城市测量规范》的要求.

6.
5.
6RTK测量点成果相对独立,缺少相互间的校核关系,外业检查时要加大抽检比例.
外业检测可以按照本标准第6.
5.
8条的检测方法进行.

6.
5.
7RTK测量过程基本是自动完成的,人工干预的机会很少,数据输出时考虑到了质量控制的因素,可对照有关规定进行检查.

6.
5.
8RTK测量应有一定数量的检测点以验证测量的精度,检测点应均匀分布于作业区的中部和边缘,以保证测量成果的可靠性.
检测时常采用以下几种方法进行.

1已知点比较法:用RTK测出已知控制点的坐标进行比较检验,发现问题即采取相应措施予以改正.
已知点比较法主要用于检查RTK系统状态和仪器设置是否正确.

2重测比较法:每次初始化成功后,先重测部分已测过的RTK测量点,确认无误后才进行RTK测量.
重测检验宜间隔1个小时以上,可以检验不同卫星分布、不同DOP值下,RTK的测量精度.

3常规测量方法:用常规仪器对RTK测量的点对进行边长、高差、角度测量,任意的RTK控制点作为常规导线和高程起算点,按附和导线或高程计算检验点的坐标或高程.

6.
6成果提交6.
6.
2可根据工程项目的实际情况,结合本条的内容确定RTK测量应提交的成果.

7城市GNSS高程测量7.
1一般规定7.
1.
1高程系统中最常用的有正高系统(以大地水准面作为参考基准面)和正常高系统(以似大地水准面作为参考基准面),我国使用的高程系统是正常高系统.
采用GNSS测量技术测定地面点的高程是以地球椭球面为基准的大地高H,大地水准面和似大地水准面相对于地球椭球面有一个高度差,分别称为大地水准面差距N和高程异常ζ.

大地高H、正高Hg和正常高Hγ之间按下列公式计算:H=Hg+N(30)H=Hγ+ζ(31)如果能够比较精确地确定地面点的高程异常,则用GNSS测量方法可精确测定地面点的正常高.

确定地面点高程异常的方法主要有:似大地水准面模型法、重力测量法、绘等值线图法、区域几何内插法、转换参数法、整体平差法、区域似大地水准面精化法等.
不管采用哪种方法,均是利用已知点的数据,建立高程异常的改正模型,从而计算待求点的高程异常.

本条规定了GNSS高程测量过程分为高程异常模型的建立、GNSS高程测量和数据处理三部分.

7.
1.
2城市似大地水准面模型建立综合利用重力资料、地形资料、重力场模型与GNSS水准成果,采用物理大地测量理论与方法,应用移去—恢复技术确定区域性精密似大地水准面.
本标准规定GNSS高程测量最高可代替四等水准测量,其使用的高程异常模型也应是可靠性、精度最好的,因此规定了利用GNSS高程测量来代替四等水准测量时,应使用精度较好已有城市似大地水准面模型.

7.
1.
3对于小区域的GNSS高程测量,一般是与GNSS平面控制测量同时布设、施测,根据区域情况和工程特点,控制点中测设部分GNSS水准点,通过数学拟合的方法获得高程异常模型,再利用模型计算其他控制点的高程,该高程异常模型可以应用于后续的GNSS高程测量中.
同时,在测设的GNSS水准点中,预留出部分检验点,进行模型的精度评定.

7.
1.
4本条规定了作业员在进行GNSS高程测量时,应至少有一个以上的已知高程控制点进行检验,一方面可以检验该区域高程异常模型的正确性;另一方面可以检验RTK作业时各项设置的正确性和RTK作业的规范性.

7.
2高程异常模型建立7.
2.
1本条规定了高程异常模型的选取的技术要求.
1对于区域范围大或地形地质情况复杂地区,只依靠GNSS测量、水准测量资料确定高程异常模型比较困难,需开展专项的区域似大地水准面精化工作,制定详细的技术设计,收集重力、水准、地形等大量资料,并结合GNSS测量、水准测量和重力测量,利用重力场模型和先进的计算方法获得区域高程异常模型成果.
在该区域进行GNSS高程测量时,可根据精度要求直接使用该模型.

为了推广GNSS高程测量技术,国内大部分城市和省级区域都已完成区域似大地水准面精化工作,为这些区域的GNSS高程测量提供了基础.
同时,区域似大地水准面精化工作是一个综合了多种测量手段、使用了大量已有的数据、进行了复杂的数据处理的成果,技术难度大,资料、测量成果的互补性很强,数据处理技术过程繁琐.
因此,本标准没有对区域似大地水准面精化进行规定,只规定了使用模型的精度.
对于似大地水准面精化工作,建议应另行进行技术设计,由专业的技术人员来完成.
本标准规定四等GNSS高程测量应使用区域似大地水准面精化成果.

2对于测区面积不超过一百平方公里、地形较为平坦的地区或对于一些线型工程项目,可以直接使用水准测量、GNSS测量资料,通过相对简单的平面或二次曲面高程拟合等数学模型,获取该区域的高程异常模型.
对于地形起伏较大的区域,还要考虑地形对高程异常模型的影响.
区域高程异常模型的正确选取是进行GNSS高程测量的先决条件.

7.
2.
2参与拟合计算的GNSS水准点应能反映区域重力异常变化情况,高程异常模型的精度主要取决于这些拟合点的分布和测量精度.
由于重力异常变化从地表人为无法确定,为了真实反映区域的重力异常变化情况,作业时只能覆盖作业区域、根据地形特征均匀布点.
拟合计算范围的边沿应具有足够的已知点,以确保内插计算,避免外推.
GNSS水准点的拟合稳健性对拟合精度的影响较大,计算中应进行稳健性分析,筛选出模型兼容性较好的已知点进行.

7.
2.
4本条规定了求取模型时GNSS测量和水准测量的精度等级.
GNSS测量和水准测量的等级按高于需要进行GNSS高程测量的等级来执行.

7.
2.
6本条规定了采用数学拟合法建立高程异常模型技术要求:1高程异常数学模型选择宜符合下列情况:1)GNSS高程控制网布设成线状或带状时,可采用曲线拟合方法.
2)测区面积小、地形较为平坦、重力梯度分布平缓时,高程异常模型可采用曲面拟合方法.

3)对地形起伏较大区域,应充分利用该区域已有的数字高程模型,对高程异常模型宜进行地形改正.

4)测区面积较大(超过一百平方公里)、没有完成似大地水准面精化工作的地区或呈大跨度带状分布时,为了控制高程拟合的误差传递,应根据地形地质情况、高程异常变化梯度合理地划分区域,进行分区拟合计算.

2高程异常模型建立的数学拟合的方法如下:1)GNSS高程异常曲线拟合法可分为多项式曲线拟合法、三次样条曲线拟合法和阿克玛(Akima)曲线拟合法.

多项式曲线拟合法:若拟合曲线不长且高程异常平缓时可用多项式曲线拟合法,并按下式计算:(32)式中:拟合点的高程异常;——拟合点在测线上的长度值;——各阶拟合系数;——拟合点的GNSS测量高程;——拟合点的实测高程;按最小二乘原理使最小,求出(32)式中的等各系数后,可按(32)式根据测线的长度值求出测线方向上任一点的高程异常值.

三次样条曲线拟合法:当测线过长、已知点较多时,宜采用三次样条曲线拟合法拟合,并按(33)式计算.

设测线的n个已知点,和(拟合坐标)在区间存在下式的三次样条函数关系:(33)(i=1,2,….
.
.
,n-1)满足系数矩阵为对称三角阵的线性方程组如下式:(34)按下式可以求出和;(35)式中:——拟合点的高程异常;x——待求点坐标;、——待求点两端已知点的坐标;——一阶差商;——二阶差商;Akima曲线拟合:用Akima法进行曲线拟合,在两个已知点间内插时,还需用另外两点确保曲线光滑、函数连续.

设给定n个不等距GNSS水准点为,相应的高程异常值为.
若在子区间上两个端点处满足下式4个条件:(36)式中,、可由Akima条件唯一确定.
则在区间上可以唯一地确定一个三次多项式如下式:37)由(37)式即可计算该子区间插值点t处的高程异常值.
式中:拟合点的高程异常;,——两端已知点的坐标;——拟合系数;2)GNSS高程异常曲面拟合方法可分为平面拟合法、多项式曲面拟合法、多面函数拟合法等.

平面拟合法:对于范围较小的平坦地区,其似大地水准面可以近似看成平面.
这样就可以用一个平面函数来近似拟合出似大地水准面,进而求出测点的正常高.

设已知点的高程异常为,平面坐标为,则平面模型可表示如下:(38)式中:拟合点的高程异常;、、——未知参数;求解时至少需要三个公共点,在最小二乘法的准则下,就可求得参数的最佳估计,并进而回代得到未知点的高程异常值.

多项式曲面拟合法:当测区范围较大时,应采用曲面模型来对似大地水准面进行拟合.
设测点的高程异常和坐标之间存在下式函数关系:(39)式中:——空间曲面函数;——误差;通常,可选用多项式空间曲面表达式如下式:(40)写成矩阵形式:=XB+=B=X=41)对于每一个已知点,都可列出以上方程.
在条件下,可解出参数,并进而回代得到未知点的高程异常值.
根据的测区的不同情况,可在(41)式中选用不同的参数进行拟合.
选用的参数不同,拟合出的空间曲面形式也不同.

多面函数拟合法:当测区地势复杂、高差较大时,似大地水准面的起伏也随之增大,单一的数学曲面不再适用.
此时可采用多面函数模型进行拟合.
其理论根据是:任何一个圆滑的数学表面总可以用一系列有规则的数学表面总和,以任意的精度逼近.
多面函数拟合的基本思想是:在每个插值点上,同所有的已知数据点分别建立函数关系(多面函数),通过将这些多面函数的值叠加起来,获取最佳的曲面拟合值.

设测点的高程异常和坐标之间存在下式函数关系:(42)式中:待定系数;x,y——待求点的坐标;,——已知点的坐标;——二次核函数;核函数一般可选用下式:43)其中,为光滑系数,应在试算后加以确定.
当待求点数等于已知点数时,任一点为:44)其中当待求点数多于已知点数时应用下式:45)3)地形改正法设点的高程异常可表示成:(46)式中,为高程异常长波部分,为短波部分.
可按上述方法求出,为地形改正.

按莫洛金斯基原理有:(47)式中,为地形起伏对地面点扰动位的影响,为地面正常重力值.
(48)(49)式中,——引力常数;——地球质量密度;——参考面的高程(平均高程面);——高程格网点的坐标;——待求点的坐标.
实际计算时,可利用数字高程模型,用1km*1km格网化,再按上式计算.
7.
2.
7本条规定了高程异常模型确定后,还应有一定数量的GNSS水准点进行检验.
检验点也应分布均匀,测量精度应不低于高程异常模型建立时GNSS水准点的测量精度,检验点数不少于5个,做到同时兼顾检验工作量和检验的效果质量.

7.
2.
8GNSS高程拟合的各种模型都各有其优势与缺陷,有其一定的适用范围,且不同拟合模型可能对高程异常模型的影响差异较大,关键在于模型函数能否最佳地表达出整个区域的高程异常变化.
因此新建立的GNSS高程异常模型应进行高程异常模型的内符合精度评定.

7.
2.
9新建立的GNSS高程异常模型是否合理,需要检验高程异常模型的外符合精度,检验点的数量较少没有统计意义,只有检验点大于20个时才有统计意义,才能够较好地检验高程异常模型的实际精度.

7.
3高程测量7.
3.
1GNSS高程测量可以代替四等水准测量,其成果可以作为永久测量使用,本条规定可根据需要,选择埋石的规格.

7.
3.
2GNSS测量可同时获得点位的三维坐标,过去的GNSS测量主要使用的平面成果,忽略高程测量成果的使用.
随着GNSS、重力场理论和技术方法的不断研究和完善,GNSS测量的高程成果逐渐开始使用.
为了与原标准的GNSS测量方法和等级进行统一,本条规定了进行四等、图根和碎部GNSS高程测量对应的GNSS测量等级.

7.
3.
4区域高程异常模型建立时均设定有一定的覆盖范围.
采用高程异常模型进行GNSS高程测量时,应确保GNSS点完全分布在高程异常模型区域范围以内,进行内插计算,不能外推,以确保GNSS高程点的精度.

7.
3.
5GNSS高程测量时应严格满足GNSS外业选点、埋石、观测时间、观测环境和仪器高丈量等各方面的要求.
对于四等GNSS高程测量,应选用双频接收机和性能较好的天线,观测中应分测前、测后量取仪器高,量取,准确到毫米,较差小于±3mm时可取其平均值作为结果.

7.
3.
6外业观测中应注意选择良好的观测窗口,以选择较佳的PDOP值时段,同时避开电离层、对流层活跃的时段.

7.
4数据处理与检验7.
4.
4GNSS高程测量工作完成后,需要对成果进行精度评定.
进行一定量的外业抽检,抽检比例应大于常规测量的外检比例,本标准规定外业抽检比例不能低于10%,对于工程量小的项目,检测点数不应少于5个.
通过外部的实测结果来评定GNSS高程测量的精度,已参与模型拟合的GNSS水准点不得参与检测计算.
本条还规定了可以采用的检测方法.

7.
4.
5依据《城市测量规范》CJJ/T8的规定,水准测量同精度检测已测测段高差之差按原等级水准测量限差的来执行,三角高程测量按对向观测高差或单向两次高差较差执行,碎部检测较差按高程中误差的两倍执行.

7.
4.
6按同精度两次观测计算GNSS高程测量的高程中误差.
7.
5成果提交7.
5.
2可根据工程项目的实际情况,结合本条的有关成果内容,确定GNSS高程测量应提交的成果内容.