PAGE龍巖學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）題目：靜態(tài)GPS在線路控制測量中的應(yīng)用專業(yè)：測繪工程作者：指導(dǎo)教師(職稱)：二0一0年六月八日院系：資源工程學(xué)院專業(yè)：測繪工程學(xué)號：姓名：指導(dǎo)老師:[摘要]本文介紹了靜態(tài)GPS測量技術(shù)在廣深港鐵路客運(yùn)專線ZH-2標(biāo)線路控制測量中的應(yīng)用，全面敘述了導(dǎo)線的布設(shè)、觀測；儀器設(shè)備和軟件的選擇；外業(yè)數(shù)據(jù)的處理；基線處理的基本原理和操作等，對于今后長線路利用靜態(tài)GPS做控制測量有一定的指導(dǎo)和借鑒。[關(guān)鍵詞]靜態(tài)GPS;控制測量；線路；應(yīng)用PAGE16HYPERLINK目錄3HYPERLINK1.工程概況 4HYPERLINK2.儀器設(shè)備和軟件 4HYPERLINK2.2北極星9600型GPS特色 4HYPERLINK2.3北極星9600型GPS系統(tǒng)組成 4HYPERLINK2.4測量系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù) 5HYPERLINK3.網(wǎng)的設(shè)計和觀測 5HYPERLINK3.1GPS布網(wǎng) 5HYPERLINK3.2GPS觀測 6HYPERLINK4.GPS數(shù)據(jù)處理 7HYPERLINK4.1數(shù)據(jù)處理 7HYPERLINK4.2觀測質(zhì)量的檢核 7HYPERLINK4.2.1同步環(huán)檢驗(yàn) 8HYPERLINK4.2.2異布環(huán)檢驗(yàn) 84.3提高GPS控制測量質(zhì)量及精度的體會與建議 8HYPERLINK5.線處理的基本原理和操作 9HYPERLINK5.1確定合適的歷元間隔 9HYPERLINK5.2如何確定合適的參考衛(wèi)星、高度截止角 11HYPERLINK5.3如何剔除無效歷元 11HYPERLINK6.測設(shè)成果 13HYPERLINK6.1GPS點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)系自由網(wǎng)平差 13HYPERLINK6.1.1GPS點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)系坐標(biāo)平差及精度 13HYPERLINK6.1.2GPS點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)系大地坐標(biāo)及其精度 13HYPERLINK6.2GPS點(diǎn)54系二維約束平差 13HYPERLINK7.結(jié)束語 13HYPERLINK參考文獻(xiàn) 13HYPERLINK致謝 14引言隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，原有的一些低等級，低標(biāo)準(zhǔn)的鐵路已經(jīng)無法滿足日益增長的客貨運(yùn)輸量，因此修建高等級，高時速的客貨共線鐵路是我國交通事業(yè)的重中之重?！拔錆h到廣州新建一條鐵路的設(shè)想，在鐵道部的‘九五’規(guī)劃里就有了。到了2003年，各覺得技術(shù)條件已經(jīng)成熟，就開始積極呼吁推進(jìn)武廣線的立項(xiàng)。既有京廣鐵路是我國最繁忙的干線之一,其中武漢至廣州段尤為緊張,運(yùn)輸能力處于超飽和狀態(tài),運(yùn)輸質(zhì)量難以進(jìn)一步提高,特別是節(jié)假日期間因增開大量旅客列車,貨物列車被迫全面停開,嚴(yán)重制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,京廣通道的客貨運(yùn)量將有較大幅度增長,經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變對客貨運(yùn)輸質(zhì)量也提出了更高的要求。新建武漢至廣州客運(yùn)專線,實(shí)現(xiàn)客貨分線運(yùn)輸,是徹底解決通道運(yùn)能矛盾,提高運(yùn)輸質(zhì)量的最有效途徑。為了指導(dǎo)和控制武廣線的施工，滿足業(yè)主對測量精度的要求，線路的控制由靜態(tài)GPS來觀測，下面以武廣客運(yùn)專線的延伸部分廣深港客運(yùn)專線為例簡單介紹一下。1.工程概況建成的武廣客運(yùn)專線是我國鐵路高速客運(yùn)網(wǎng)主骨架之一，武廣客運(yùn)專線途經(jīng)鄂、湘、粵三省。根據(jù)規(guī)劃，武廣鐵路客運(yùn)專線北起武漢新火車站，南到廣州番禺的新火車站，全長989公里，途經(jīng)15個車站。湖北：路線全長173公里，境內(nèi)設(shè)武漢、咸寧北、赤壁北3座車站。湖南：路線全長518公里，境內(nèi)設(shè)8個新火車站———岳陽東、汨羅東、長沙南、株洲西、衡山西、衡陽東、耒陽西、郴州西。廣東：路線全長298公里，境內(nèi)設(shè)韶關(guān)、清遠(yuǎn)、廣州北、廣州南4個新火車站。其中僅韶關(guān)－花都段，就設(shè)計了39座大中橋、特大橋，以及20座隧道、2座框架橋和1座公跨鐵橋。設(shè)計時速350公里/小時，最高時速394公里/小時。武廣客運(yùn)專線全線總工期四年半（含調(diào)試期半年），國家批復(fù)的投資估算為1166億元，是我國目前里程最長、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高、投資最大的鐵路客運(yùn)專線,于2009年12月26日全線建成通車。新建鐵路廣深港客運(yùn)專線是在建中的武廣客運(yùn)專線的延伸部分，由中鐵十七局六公司承建的綜合Ⅱ標(biāo)段（ZH-2）二、四分部全長24.319公里,起訖里程為DK68+081～DK92+400，線路位于深圳市境內(nèi)，分別經(jīng)過深圳市的松崗鎮(zhèn)、公明鎮(zhèn)、光明鎮(zhèn)及石巖鎮(zhèn)。計劃工期23.5個月，工程總造價13億元,線路布設(shè)于丘陵地區(qū)，本工程的特點(diǎn)是工期緊、任務(wù)重、重難點(diǎn)工程多、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、特別對測量精度要求更高。2.儀器設(shè)備和軟件2.1選定儀器設(shè)備和軟件結(jié)合業(yè)主的對測量精度的要求及本工程的特點(diǎn)，在儀器的選擇上我們采用南方測繪儀器有限公司生產(chǎn)的北極星9600型GPS測量系統(tǒng)，該儀器為12通道單頻接收機(jī)，其靜態(tài)相對定位精度為：靜態(tài)基線

±（5mm+1ppmD）。北極星9600型GPS測量系統(tǒng)配備有Planning星歷預(yù)報軟件（可預(yù)報30天內(nèi)測區(qū)各測點(diǎn)一天24小時的衛(wèi)星分布狀況及健康狀況）、南方后處理解算軟件（包含數(shù)據(jù)傳輸、基線向量處理、GPS網(wǎng)平差軟件等功能），完全能夠滿足我標(biāo)段GPS控制測量數(shù)據(jù)處理的要求。GPS施測和數(shù)據(jù)處理時采用的其它設(shè)備有對講機(jī)、移動電話、電腦和必要的交通工具等。2．2北極星960型GPS特色9600智能一體化GPS接收機(jī)的問世，給廣大GPS用戶帶來了驚喜。輕巧的一體化設(shè)計能讓您充分感受到休閑測量的快樂，沒有電纜，沒有電池，沒有天線，任何東西都已內(nèi)置在一個小小的主機(jī)殼里，寬大的液晶顯示屏還可讓您在采集數(shù)據(jù)時查看星歷情況、衛(wèi)星分布。該機(jī)適合于不同層次用戶，既可當(dāng)傻瓜機(jī)使用，也可使用內(nèi)置采集器來進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)采集工作。另外，采用雙電源系統(tǒng)，可以自動切換到另一塊電池中供電，從而保證不間斷測量工作。9600高達(dá)16M的內(nèi)存，能連續(xù)存儲約二十天的采集數(shù)據(jù)。2．3北極星9600型GPS系統(tǒng)組成

9600型GPS測量系統(tǒng)可分為硬件、軟件兩個部分，具體組成如下：

硬件：9600接收機(jī)（內(nèi)置測量型天線及抑制多路徑板）原裝進(jìn)口OEM板和CPU；

9600單片機(jī)內(nèi)置采集器（內(nèi)置采集軟件）；

可充電電池及充電器；

鋁或木三腳架；

數(shù)據(jù)傳輸電纜。

軟件：包括數(shù)據(jù)傳輸軟件（計算機(jī)與9600主機(jī)通訊軟件）、GPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（包含基線向量處理、閉合差自動搜索、網(wǎng)平差、高程擬合以及圖形輸出等功能）。

為達(dá)到高精度的大地測量要求，9600型GPS測量系統(tǒng)采用靜態(tài)相對定位模式。此時外業(yè)部分需兩臺或兩臺以上GPS接收機(jī)。同時，為方便野外觀測，提高野外作業(yè)的效率，建議用戶在條件許可下配置更多GPS接收機(jī)。我們所提供的標(biāo)準(zhǔn)配置為三臺套，用戶可視自己需要而增減。

9600型GPS測量系統(tǒng)還可擴(kuò)展成后差分測量系統(tǒng)。精度可達(dá)±0.1m——±1m（精度與作用距離成反比）。

后差分型測量系統(tǒng)，采用兩臺以上接收機(jī)同時作業(yè)觀測，其中一臺作基準(zhǔn)站，一臺作移動站。該系統(tǒng)不需要實(shí)時數(shù)據(jù)鏈通訊就可進(jìn)行類似于動態(tài)的測量，作用距離能達(dá)300公里以上。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理可方便的進(jìn)入CAD進(jìn)行圖形編輯，數(shù)據(jù)成果可導(dǎo)入Mapinfo等GIS系統(tǒng)。

后差分測量系統(tǒng)設(shè)備簡單，操作靈活方便，可廣泛應(yīng)用于政府土地管理部門、測量部門、海洋調(diào)查、水利水土保持、森林詳情普查、地質(zhì)調(diào)查、林業(yè)資源勘查、石油、地礦勘探、航道測量、大地測量、控制測量、港口建設(shè)規(guī)劃、航行標(biāo)志定位設(shè)置、海上鉆井定位、公路鐵路測量、監(jiān)測等行業(yè)。

2．4測量系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)

9600接收機(jī)：

──12個并行的獨(dú)立通道、可同時接收12顆衛(wèi)星

──L1載波相位、C／A碼偽距，1575.42MHz

──扁平有源天線帶內(nèi)裝式抑徑板

──根據(jù)衛(wèi)星高度及衛(wèi)星運(yùn)行的健康狀況自動選擇衛(wèi)星

──flash閃存內(nèi)存16M（與優(yōu)盤同芯片組），可存儲連續(xù)約20天數(shù)據(jù)量

──240*160的大液晶顯示屏

──兩塊高性能鋰電池連續(xù)工作時間長達(dá)16小時之久

靜態(tài)相對定位精度：

──靜態(tài)基線：±（5mm+1ppm）

──高

程：±（10mm＋2ppm）3.網(wǎng)的設(shè)計和觀測3．1GPS布網(wǎng)廣深港客運(yùn)專線由鐵二院負(fù)責(zé)設(shè)計，鐵二院提供給我標(biāo)段兩類（CPI、CPII）共52個控制點(diǎn)，這些控制點(diǎn)位沿線路兩側(cè)布設(shè)，屬線狀分布，整個控制網(wǎng)距離較長。為了滿足高等控制網(wǎng)的高精度要求，應(yīng)采用經(jīng)典三角形網(wǎng)進(jìn)行觀測，三角形網(wǎng)幾何結(jié)構(gòu)強(qiáng)，具有良好的自檢能力，經(jīng)平差后網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間基線向量的精度均勻。同時為了保證網(wǎng)形分布幾何強(qiáng)度，我們在適當(dāng)位置加布了一些增加網(wǎng)形集合強(qiáng)度的轉(zhuǎn)點(diǎn)，這些點(diǎn)雖不會在工程施工中應(yīng)用到，但是對于完善網(wǎng)形和平差時誤差分布起著關(guān)鍵作用。如圖（3-1）中ZD1、ZD2點(diǎn)就是為了完善網(wǎng)形而特意加入的。圖（3-1）ZD2布網(wǎng)設(shè)計中要考慮舊有控制點(diǎn)（有國家或城市測繪成果資料）及其標(biāo)石的利用。特別是作為GPS網(wǎng)平差的約束點(diǎn)、校核點(diǎn)的利用和在網(wǎng)內(nèi)的位置是否有利于平差精度的控制，如約束點(diǎn)均勻地分布在四周有利于精度的控制。布網(wǎng)應(yīng)從起算點(diǎn)開始，以邊連、點(diǎn)連混合方式連續(xù)構(gòu)成整體網(wǎng)。連接后，應(yīng)便于組成較長的同步環(huán)、異步環(huán)及復(fù)測基線，使GPS網(wǎng)具有較強(qiáng)的幾何強(qiáng)度和多余觀測及盡量做到重復(fù)設(shè)站，使GPS網(wǎng)具有一定的可靠性，為GPS網(wǎng)的整體精度提供保證。點(diǎn)位應(yīng)選在基礎(chǔ)穩(wěn)定、交通方便、便于安置接收設(shè)備、土質(zhì)堅(jiān)實(shí)的地上或高大穩(wěn)固的建筑物上，以便長期保存利用。應(yīng)便于安置接收機(jī)設(shè)備和操作，視野開闊，視場內(nèi)障礙物的高度角應(yīng)小于15°。應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源(如電視臺、微波站等)，其距離不得小于200m；遠(yuǎn)離高壓輸電線其距離不得小于50m。附近不應(yīng)有強(qiáng)干擾衛(wèi)星信號接收的物體，并盡量避開大面積水域。原有舊控制點(diǎn)的利用，應(yīng)選成果精度符合要求的點(diǎn)，且其點(diǎn)的名稱不易改變，對僅有標(biāo)石無成果或無符合要求的成果時，可借用其標(biāo)石作為新點(diǎn)選取。點(diǎn)位應(yīng)考慮日后用常規(guī)加密的方便，點(diǎn)位之間最好通視，或至少有一個方向通視。3．2GPS觀測在實(shí)際外業(yè)觀測過程中,使用8臺北極星9600型GPS接收機(jī),做為一個同步時段同時進(jìn)行觀測,有效觀測衛(wèi)星數(shù)≥4顆,時段長度≥45分鐘,如果有的點(diǎn)不搬站,則不關(guān)機(jī)，以保證盡可能長的時段長度。外業(yè)觀測的質(zhì)量是保證GPS測量原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。為提高其觀測精度，在外業(yè)觀測前要制定科學(xué)周密的觀測計劃。首先通過微機(jī)設(shè)置測區(qū)近似經(jīng)緯度，作業(yè)日期及時間，編制GPS衛(wèi)星可見性預(yù)報表，包括可見衛(wèi)星數(shù)、號，衛(wèi)星高度角、最佳觀測衛(wèi)星組，最佳觀測時間，點(diǎn)位精度因子等。根據(jù)上述預(yù)報選擇最佳觀測衛(wèi)星組，最佳觀測時間，制定好觀測計劃。確定每組觀測使用接收機(jī)的臺數(shù)和型號。具體還應(yīng)滿足如下要求：全網(wǎng)的同步觀測時間均應(yīng)安排在每天的最佳觀測時段，每時段最少跟蹤4顆衛(wèi)星，精度因子PDOP值均小于6。在測站上，天線嚴(yán)格整平對中，天線固定標(biāo)志大致朝北。每時段觀測時間根據(jù)規(guī)范要求，其時間長短，應(yīng)根據(jù)基線的長短而定，基線長小于20km時，觀測時間取90分鐘為宜，數(shù)據(jù)采集間隔為10-60秒，一般采用15秒。觀測過程中，觀測者應(yīng)坐在接收機(jī)旁，頭頂不要超過天線，觀察數(shù)據(jù)接收情況，如衛(wèi)星數(shù)、信噪比及精度因子變化及點(diǎn)位周圍環(huán)境、觀測邊的長度等因素，靈活掌握觀測時間，若出現(xiàn)觀測質(zhì)量不佳的情況應(yīng)及時聯(lián)絡(luò)各測站，可延長觀測時間。為確保數(shù)據(jù)安全，每天的觀測數(shù)據(jù)應(yīng)及時傳輸至微機(jī)存盤保存。每天測站的點(diǎn)名、點(diǎn)號、儀器高、天線高的輸入應(yīng)準(zhǔn)確無誤。作業(yè)前，對GPS觀測系統(tǒng)光學(xué)對點(diǎn)器進(jìn)行檢校，GPS觀測記錄格式按《GPS規(guī)程》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，每時段觀測前后各量取天線高各一次，讀至1mm，兩次量測較差均不大于3mm，取平均值作為最后天線高。作業(yè)時段及觀測時間安排應(yīng)按預(yù)先編制的作業(yè)計劃/調(diào)度表執(zhí)行。接收機(jī)、天線、電纜、電池能否正常工作。

溫差大的高溫高濕天氣，天線密封不好可能進(jìn)水。如果進(jìn)水，反映在觀測中信噪比

變小，甚至小于3。因此一定要注意清除潮氣，以免影響觀測精度。

當(dāng)GPS的精度要求較高時，觀測時段的分布盡可能日夜均勻，以減少電離層、對

流層的折射影響。在觀測過程中,自始至終有人值守,并經(jīng)常檢查有效衛(wèi)星的歷元數(shù)是否符合要求,否則及時通知其它幾臺儀器,延長時段時間,以保證觀測精度。觀測記錄應(yīng)填寫齊全完整。4.GPS數(shù)據(jù)處理4．1數(shù)據(jù)處理GPS基線解算及質(zhì)量控制要提高GPS網(wǎng)基線解算的精度，必須做好觀測數(shù)據(jù)的處理工作，檢驗(yàn)每天觀測數(shù)據(jù)的精度和有效性，每天必須及時地對外業(yè)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、檢驗(yàn)，即進(jìn)行基線解算及同步環(huán)、異步環(huán)坐標(biāo)分量相對閉合差、復(fù)測基線較差的統(tǒng)計和誤差衡量，對誤差超限的基線進(jìn)行適當(dāng)處理或進(jìn)行復(fù)測，以確保外業(yè)觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精度。將外業(yè)觀測的數(shù)據(jù)利用專用軟件及時下載傳輸入計算機(jī)內(nèi),并進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)的檢查。根據(jù)自動處理基線向量的結(jié)果，檢查基線向量方差比(Ratio)、中誤差(rms)以及天線高等,方差比＞3,中誤差＜20mm,參與解算的向量均應(yīng)符合要求。具體情況如下：按觀測時段組成5個同步環(huán)，環(huán)閉合差最大1.428ppm,閉合差最小0.123ppm，限差±10ppm?？刂凭W(wǎng)的三維無約束平差的精度：最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差:0.40cm允許誤差:最弱邊相對誤差：1/866000允許誤差:1/40000控制網(wǎng)的二維基線網(wǎng)平差的精度：最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差:0.22cm最弱邊相對誤差：1/650000允許誤差:1/400004．2觀測質(zhì)量的檢核計算同一時段觀測值的數(shù)據(jù)剔除率，其值應(yīng)小于10%；根據(jù)《GPS規(guī)范》要求，各級GPS基線精度計算公式如下：σ=（4-1）式中：σ——標(biāo)準(zhǔn)差（mm）；a——固定誤差≤10mm；b——比例誤差系數(shù)≤10ppm；d——相鄰點(diǎn)間距離（km）同一條邊任意兩個時段的成果互差，應(yīng)小于接收機(jī)標(biāo)稱精度的2倍。若干個獨(dú)立觀測邊組成閉合環(huán)時，各坐標(biāo)分量閉合差應(yīng)符合下式規(guī)定：Wx≤3σ；Wy≤3σ；Wz≤3σ（4-2）式中：n——閉合環(huán)中的邊數(shù)；σ——相應(yīng)級別規(guī)定的精度(按平均邊長計算)三邊同步環(huán)，第三邊處理結(jié)果與前兩邊代數(shù)和，其差值應(yīng)小于下列數(shù)值：Wx≤σ／5；Wy≤σ／5；Wz≤σ／5；（4-3）W=≤3σ／5（4-4）式中：σ——相應(yīng)級別規(guī)定的精度(按平均邊長計算)。4.2.1同步環(huán)檢驗(yàn)同步觀測環(huán)是三臺或三臺以上接收機(jī)同步觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)。根據(jù)《GPS規(guī)程》要求，其坐標(biāo)分量應(yīng)分別≤2ppm；全長閉合差應(yīng)≤3ppm。4.2.2異步環(huán)檢驗(yàn)在構(gòu)成多邊形環(huán)路的基線向量中，只要存在非同步觀測基線向量，該多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)。坐標(biāo)分量閉合差：

Wx=Wy=Wz≤±2σ（4-5）異步環(huán)全長閉合差:

W≤±2σ（4-6）4．3提高GPS控制測量質(zhì)量及精度的體會與建議對GPS網(wǎng)中已知點(diǎn)的坐標(biāo)的精度要進(jìn)行認(rèn)真的分析和檢驗(yàn)，避免那些存在較大誤差的“已知點(diǎn)”作為平差計算或坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的約束條件，其結(jié)果會影響GPS測量原有的精度，給GPS網(wǎng)的最后結(jié)果帶來影響。檢驗(yàn)方法，一是認(rèn)真查閱這些已知點(diǎn)的等級、精度等資料，二是通過高精度的測距儀進(jìn)行測距和已知點(diǎn)計算的邊長進(jìn)行比對，三是對已知點(diǎn)進(jìn)行分組約束平差試算，找出匹配的平差精度高的已知點(diǎn)。對精度要求高，重點(diǎn)工程的GPS控制網(wǎng)的成果的檢驗(yàn)，可在其GPS網(wǎng)內(nèi)布設(shè)一級光電測距導(dǎo)線，從其測距導(dǎo)線的坐標(biāo)閉合的相對精度，檢驗(yàn)GPS測量最后的平面控制成果的精度，同時也檢驗(yàn)了已知點(diǎn)的相對精度。采用GPS技術(shù)進(jìn)行城市控制測量，具有精度高、靈活性強(qiáng)、工作效率高的特點(diǎn)，不但要求作業(yè)人員具有較高的GPS測量專業(yè)技術(shù)水平，而且更要有高度的責(zé)任心。這對確保觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量和平差計算成果的精度是至關(guān)重要的。因?yàn)槊恳皇д`都有可能造成觀測成果和內(nèi)業(yè)計算成果的錯誤，造成返工或不可彌補(bǔ)的損失。具體要求是在靜態(tài)測量中，要保證測站點(diǎn)名、點(diǎn)號、儀器高、天線高輸入的正確。在內(nèi)業(yè)平差計算時，要對約束點(diǎn)、校核點(diǎn)、平面坐標(biāo)和高程的輸入進(jìn)行反復(fù)校對，保證其正確無誤。在動態(tài)測量中，也要求觀測者時時保持高度的責(zé)任心，如立桿者必須做到氣泡居中，點(diǎn)位對中，誤差在1cm以內(nèi)方可測量，這是保證動態(tài)測量精度的關(guān)鍵，須認(rèn)真做好。外業(yè)施測在在溫度比較低（0℃以下）時，應(yīng)提前20分鐘對接收機(jī)進(jìn)行加溫預(yù)熱。這樣的觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量優(yōu)于未經(jīng)過接收機(jī)預(yù)熱的觀測數(shù)據(jù)。5.基線處理的基本原理和操作下面以廣深港客運(yùn)專線ZH-2標(biāo)中的一段控制網(wǎng)為例說明基線處理的基本原則和操作，施工網(wǎng)圖如圖5-1所示：圖5-1上圖網(wǎng)中的基線JD01-2112這條重復(fù)基線解算后的方差比太低，如圖5-2所示：圖5-2對此觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量差的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新解算,一般我們采用以下三種措施:5．1確定合適的歷元間隔我們可從圖5-1看到JD011751-21121751這條基線約有1.4km,而同步觀測時間有141分鐘,如果使用歷元間隔30秒來解算,則一共有282個歷元的數(shù)據(jù)參與解算，我們可看到圖5-1解算后方差比較低為2.0,沒達(dá)到成為合格固定雙差解的條件。由于基線越長，所觀測的采集時間也越長，我們野外觀測時間有141分鐘，現(xiàn)調(diào)整縮小歷元間隔為10秒來解算，這時參與計算的一共有523個歷元的數(shù)據(jù)，比用歷元間隔30秒來解算多三倍的數(shù)據(jù)量。現(xiàn)在用10秒間隔來算結(jié)果如圖5-3所示：圖5-3圖5-3-1此時方差比為1.1,反而比2.0更低,我們可查看基線詳解圖5-3-15．2如何確定合適的參考衛(wèi)星、高度截止角如果更改歷元間隔來解算無法使基線方差比增加，我們再來選擇較好的參考衛(wèi)星及調(diào)整高度截止角。當(dāng)高度截止角較低時，參與解算的衛(wèi)星數(shù)目多，但低空衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊容易被外界干擾，低空衛(wèi)星質(zhì)量差的數(shù)據(jù)較多；當(dāng)高度截止角較高時，參與解算的衛(wèi)星數(shù)目少，但高空衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊不容易被外界干擾，高空衛(wèi)星質(zhì)量好的數(shù)據(jù)較多。如圖5-2的參考衛(wèi)星為14、高度截止角設(shè)為20度時方差比為2.0,現(xiàn)改為參考衛(wèi)星22、高度截止角35度時,如圖5-4,方差比為9.0,已滿足合格固定雙差解的條件。圖5-4綜上所述確定合適的參考衛(wèi)星及高度截止角原則：從基線詳解中查看采集數(shù)據(jù)的衛(wèi)星，從中選取一較好的衛(wèi)星做為解算時的參考衛(wèi)星，從而得到更好的解算效果。當(dāng)基線詳解中查看到衛(wèi)星數(shù)目足夠多，適當(dāng)增加高度截止角，盡量讓高空衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)入解算；當(dāng)基線詳解中查看到衛(wèi)星數(shù)目比較少時（最低解算要求4顆以上衛(wèi)星），適當(dāng)降低高度截止角，盡量讓多一些衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)入解算。5．3如何剔除無效歷元從圖5-5，我們看到歷元有中斷的地方較多，我們雙擊左狀態(tài)欄的21121751.STH數(shù)據(jù)雙擊彈出數(shù)據(jù)編輯框。圖中紅線代表接收機(jī)對衛(wèi)星L1載波信號的跟蹤情況，每一條紅線對應(yīng)一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星序號為圖左端所示。紅線中斷處表示當(dāng)時衛(wèi)星信號失鎖，為無效歷元。刪除無效歷元時點(diǎn)中,然后按住鼠標(biāo)左鍵拖拉框選圈住上圖中有歷元中斷的地方即可剔除無效歷元,點(diǎn)中可恢復(fù)剔除歷元。圖5-5無效歷元剔除后將變灰如圖5-6。圖5-6用以上三種方法綜合交叉使用來解算基線合格后要檢核異步環(huán)、同步環(huán)和重復(fù)基線限差(限差要求見第四章)合格后才能網(wǎng)平差。所述三種基線解算條件只是一個大致的原則：根據(jù)基本原則合理的相互配合進(jìn)行設(shè)置，以使基線解算達(dá)到要求。在基線解算中還要求同步環(huán)中各條基線解算設(shè)置條件盡量保持一致，而修改了基線設(shè)置后又很難使其保持一致從而造成閉合環(huán)差過大。因此，我們一般只對基線方差比小于解算通過條件的基線進(jìn)行重解，其他基線不作改動。6.測設(shè)成果基線處理成功后，即可進(jìn)入軟件的網(wǎng)平差界面，進(jìn)行WGS-84坐標(biāo)系下的自由網(wǎng)平差及二維約束網(wǎng)平差。6．1GPS點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)系自由網(wǎng)平差6.1.1GPS點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)系坐標(biāo)平差及精度按《GPS規(guī)程》規(guī)定，基線向量的改正數(shù):Vx=Vy=Vz≤3σ（6-1）實(shí)測基線182條，經(jīng)檢查最大的基線向量改正數(shù)為17基線的相對精度最低為1/150576。6.1.2GPS點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)系大地坐標(biāo)及其精度WGS-84坐標(biāo)的點(diǎn)位中誤差最大為5.1mm6．2GPS點(diǎn)54系二維約束平差根據(jù)設(shè)計院提供的已知控制點(diǎn)，進(jìn)行二維強(qiáng)制約束平差，此次GPS網(wǎng)復(fù)測，經(jīng)平差得到結(jié)果如下:邊長中誤差最大為9.4mm。邊長的相對精度最高為1/3367601；最低為1/126957，高于規(guī)定1/12萬的精度7.結(jié)束語靜態(tài)GPS在廣深港鐵路客運(yùn)專線控制網(wǎng)布設(shè)中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)導(dǎo)線測量方法相比較，勘測精度和勘測效率都有了大幅度的提高。GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)相對定位測量無需點(diǎn)間通視能夠高精度地進(jìn)行各種控制測量，極大地降低勞動作業(yè)強(qiáng)度，減少野外砍伐工作量，提高作業(yè)效率。GPS測量作業(yè)效率為常規(guī)測量方法的3倍以上。當(dāng)點(diǎn)位測定后回到室內(nèi)或在野外，不受人為因素的影響，整個作業(yè)過程全由微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)控制，自動記錄、自動數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動平差計算，大大提高了線路測設(shè)的精度及工作效率。致謝回顧過去四年的大學(xué)生活，我得到了許多老師、同學(xué)、朋友和親人的指導(dǎo)、幫助、關(guān)心和鼓勵。在此向他們表示衷心的感謝。首先感謝我的指導(dǎo)老師張國慶高工。論文的選題、數(shù)據(jù)處理與寫作都是在張老師的悉心指導(dǎo)下完成的。張老師勤懇踏實(shí)的為人、治學(xué)作風(fēng)，將使我終生銘記。四年來，老師在我的學(xué)習(xí)和生活上傾注了大量的心血，在此，謹(jǐn)對導(dǎo)師的教誨和幫助表示衷心的感謝并獻(xiàn)上誠摯的敬意！還要感謝陪伴我度過四年愉快、充實(shí)大學(xué)生活的2006級測繪工程班全體同學(xué)。感謝資源工程學(xué)院提供的良好的生活和學(xué)習(xí)環(huán)境。感謝資源工程學(xué)院的各位老師和同學(xué)，在四年的生活中給我提供了許多的幫助和便利，向他