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1、GPS测量技术课程设计实 习 名 称： 专 业 班 级： 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 实 习 时 间： 目录目录1(一)工程概况1一、任务来源1二、成图范围及任务工作量1(二)测区概况1(三)已有测量资料的分析及利用2一、 控制点2二、平面坐标系2三、高程基准2(四)作业依据3(五)E级GPS控制网设计3一、GPS网的布设3二、图形设计3三、选点埋石要求3一、点位选择要求3二、埋石要求4三、点名点号的取用4四、仪器选择4五、观测要求4一、基本技术要求4二、GPS卫星预报和观测调度计划5三、观测准备5四、观测作业要求5五、数据处理5(六)质量保证措施7(八)经费预算7(九)上交资料清单8
2、(一)工程概况一、任务来源柿花田煤矿是重庆能源投资集团南桐矿业公司与贵州中电投能发公司共同出资开办，由南桐矿业公司控股并实施管理的矿井。柿花田煤矿井田走向长5.3km，倾斜宽2.3km，面积12.35km2。矿井设计生产能力30万t/年（实际按45万t/年建设），服务年限41年。矿井位于遵义县枫香镇龙王村，距遵义市60公里。柿花田煤矿矿井地质储量为3906万吨，工业储量为2468万吨，设计储量为2139万吨，可采储量为1701万吨。设计能力30万吨/年，建设能力45万吨/年，计划用工800人，生产服务年限为41年。总投资概算4.2亿元，设计总进尺14784米。为了加快建设煤矿，现需对矿区进行首
3、级控制，来满足后续测图和矿井开发过程中的基础测绘问题。二、成图范围及任务工作量整个项目设计线路大致呈西南至东北走向。测区在以下经纬度范围：东经1061722至1072525北纬271315至280303 成图范围以甲方提供的测绘范围为准，测区线路边界长度为22.18公里，面积约28.7平方公里。根据甲方提供的资料完成整个矿区的首级控制网布设，打算采用GPS进行观测，等级为GPS测量国家规范E级网。(二)测区概况遵义县地处贵州省北部，东接湄潭县、瓮安县，南邻息烽县、开阳县，西连仁怀、金沙县，北界桐梓县、绥阳县、红花岗区、汇川区。位于东经1061722至1072525，北纬271315至28030
4、3之间。县内基础设施完善，公路、铁路四通八达，遵南大道、海尔大道把县城与市区相连，川黔铁路、210国道、326国道和贵遵高速公路横贯东西南北，拥有公路里程2524公里，航运136公里。 交通便利。遵义县地貌以娄山山脉和南北向娄山支脉为骨架，与沟谷盆地等自然组合形成形态各异的地貌。西北高而东南低，最低点位于山盆镇落炉，海拔为489米，最高点位于山盆镇的仙人山，海拔为1849米。按形态划分，在娄山山脉东南面为低山丘陵宽谷盆地地貌，海拔一般8001000米，娄山山脉西北面为低中山峡谷地貌，海拔一般9001300米。遵义县境属亚热带季风气候区，年均气温14.7，终年温凉湿润，冬无严寒，夏无酷暑，气候宜
5、人，年均降水量1200毫米，年均日照1146.9小时，无霜期270天。县境内冬季、秋末、春初，受西伯利亚南下冷空气影响，风向多为偏北风，因地貌复杂多变，地面风主要是东北风，从春末至夏季，西太平洋暖湿气流北向西伸，南下冷空气变暖减弱，主要风向为偏南风或东南风。年平均相对湿度在82%左右，年平均蒸发量1150毫米。 (三)已有测量资料的分析及利用一、 控制点 表1 已知控制点点名XYHGPSW23059210.64036350926.8161359.309GPSW13059196.44936351188.8281311.681GPSW33059534.98036351578.1491349.048
6、GPSN13062741.45736352330.9231120.332二、平面坐标系北京1954坐标，3带投影，中央子午线为：108三、高程基准1985黄海高程基准。注意：为了完成测图任务，首先根据所给的资料，设计一个线路勘测的首级GPS控制网方案。(四)作业依据1、全球定位系统城市测量技术规程CJJ/T73-2010以下简称规程；2、城市测量规范CJJ/T8-2011以下简称规范；3、国家三、四等水准测量规范GB/T12898-2009；4、全球定位系统（GPS）测量规范GB/T18314-20095、本设计书。(五)E级GPS控制网设计一、GPS网的布设 以GPS点GPSw1和GPSN1
7、为平面起算数据，同级扩展E级GPS网，构网采用边连式的方法进行，平均边长为2公里。二、图形设计 采用边连式进行GPS三角网的布设。三、选点埋石要求 E级GPS网的选点和埋石应严格按照全球定位系统（GPS）测量规范、全球定位系统城市测量技术规程和城市测量规范要求以及实地的具体情况进行。选点埋石必须按工序的要求先后进行。一、点位选择要求在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。选点应符合下列要求： （1） 点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测； （2） 点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业； （3） 点位应便于安置接
8、收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15； （4） 点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰； （5） 点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响； （6） 交通应便于作业，以提高作业效率； （7） 应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用； （8） 选好点后应按合理的方法给GPS点编号。 此外，有时还需考虑测区内的通讯设施、电力供应等情况，以便于各点之间的联络和设备用电或充电。
9、 综上所述，结合测区的实际情况， GPS控制点宜布设在较高的永久性建筑物、山顶及其它符合要求的地方，或已成型的较宽的城市主干道、路口或其它较开阔而又稳固的建（构）筑物上。二、埋石要求标石的中心标志皆采取专用铜质GPS点标志，标石埋设一律用混凝土现场浇灌，地面规格为：上面30*30厘米，下底40*40厘米，深60厘米。屋顶标石规格为：上面20*20厘米，下底30*30厘米，高15厘米。各点点之记采用CAD技术绘制。三、点名点号的取用 E级GPS点点名取用村名、山名、地名等，点号有汉语拼音。如响水水库（XSSK）。注意：对符合GPS网布点要求的原有控制点，应充分利用并尽量沿用原名。四、仪器选择 E
10、级GPS控制点采用美国生产的ASTECH LOCUS 单频接收机（3台套）进行野外数据采集，接收机标称精度为（5mm+1*10-6*D）,D为观测基线长度，单位为km。五、观测要求 一、基本技术要求为保证GPS测量的精度，采用载波相位静态相对定位模式，E级GPS测量作业的基本作业要求应符合下表规定。表2 E级GPS测量作业的基本技术要求级别卫星高度截止角（）有效观测卫星数平均重复设站数时段长度（min）数据采样间隔（）PDOP值E级1541.6401510二、GPS卫星预报和观测调度计划1、为保证GPS观测工作顺利进行，保障观测成果达到预定精度，提高作业效率，在进行GPS外业观测之前，应事先编
11、制GPS卫星可见性预报表。预报表应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何强度因子等内容；2、编制预报表所用概略位置应采用测区中心位置的经纬度；3、作业组在观测前应根据参加作业GPS接收机台数、网形及编制作业调度表。三、观测准备1、每天工作出发前应检查电池容量是否充足，仪器是否带全；2、作业前应检查接收机内存是否充足；3、天线安置是否符合要求。四、观测作业要求1、观测组应严格按照调度表规定的时间作业，保证同步观测同一组卫星组，当请况有变化时，为经作业对负责人同意，观测组不得擅自更改计划；2、每一时段开机前后应各量一次天线高，两次量得的天线高互差不大于3mm
12、，取平均值作为最后结果，并及时输入测站名、观测日时段号等信息；3、观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受到震动和被移动，防止人和其他物体靠近天线，遮挡卫星信号；4、接收机在观测过程中不应在接收机旁使用对讲机；雷雨过境时，应关机停测，并取下天线，以防雷击；5、每日观测结束后，应及时将数据转存到计算机上，确保观测数据不丢失，同时应进行当天的基线解算。五、数据处理1、基线解算及其质量检验（1）基线解算以双差固定解作为最终结果，双差固定解的可靠性由以下两项指标来判别，即固定解的单位权中误差（Rms）和整周模糊度检验倍率（Ratio），其检验值见表4。根据表4判别时，Rms必须首先符合要求，而
13、Ratio值越大表示固定值越可靠。表3静态GPS基线固定解可靠性判别表基线长度（km）551010Rms(m)0.0100.0120.015Ratio2.52.12.0（2）同步多边形闭合差检验对于采用同一种数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差不宜超过表5的规定。对于采用不同数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量闭合差和全长相对闭合差按独立环闭合差要求检核。同步时段中的多边形同步环，可不重复检核。表4 同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的规定（110-6）等级限差类型E 级坐标分量相对闭合差6.0环线全长相对闭合差10.0（3）重复基
14、线边检验重复基线的长度较差不宜超过下式的规定：式中：为E级GPS控制网规定的精度（按实际平均边长计算）（4）独立环闭合差检验无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选取的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定：式中: :为闭合环边数；:为E级GPS控制网规定的精度（按实际平均边长计算）=(六)质量保证措施1、作业前，应对本次利用旧有的标石进行普查，对有挡星障碍的树木进行排除，对不满足观测要求的觇标进行维修。2、观测使用的仪器，应按要求进行检验和校正，观测过程中，应经常检校对点器，对中大于2mm的对点器严禁使用，改用垂球对中。3、在高标上作业
15、时，必须将标志中心投影至观测基板上，保证接收机天线与标志中心在同一铅垂线上，同时应注意安全生产。4、作业前根据卫星可见性预报，编制观测计划表，尽量避开PDOP变化较大的观测时段。5、必须进行基线的同步环、异步环和复测基线检核。对于闭合差超限的时段，应进行分析，找出质量差得环节，决定重测和补测。全网观测完后，要进行闭合差的检验，通过后方可进行平差。(八)经费预算作业组织及工作进程表序号工作项目时间（周）作业编号及人员组成第一周第二周第三周第四周第五周（1） 第一组：工程师1人，技术人员1人，测工2人。（2） 第二组：工程师1人，技术人员1人测工2人。（3） 第三组：技术员2人，测工1人。（4）
16、第四组：工程师一人，技术人员1人（由1、2、3组调配）选点（3）造标埋石（3）实施GPS网（1）（2）（3）概算与平差（4）成果整理（3）经费预算统计表项目单价数量预算将费（元）觇标制作5000元/座1785000中心标志60元/座17960油漆、铅丝、钉子等无300300工程师500元/天1*14+1*710500技术员200元/天2*28+1*2*7 +112600测工100元/天1*28+ 2*7 4200差旅费600元/人116600设计费10000元/份110000电算上机费80元/小时9720总计132280(九)上交资料清单1、E级GPS控制网设计书；2、GPS控制点点之记；3、GPS野外观测原始数据及平差计算资料；4、GPS野外测量作业调度表；5、GPS外业观测记录手簿；6、GPS-E级控制点成果表；7、E级GPS控制网技术报告。
