背景材料
1.任务概况
陕西省西安市现有的大地控制网是采用传统的天文测量与三角/导线测量等方法建立的,至今已有近半个世纪,受地壳变动和社会建设发展等因素的影响,目前的大地控制网点难以满足经济建设日益发展的需要。
为了满足区域规划、工程建设、土地管理、气象预报、灾害监测和预报等经济建设的需要,计划在该区域范围内利用全球定位系统(GPS)技术建立一、二、三等大地控制网。
2.目标
建立和维持区域大地测量坐标基准,为经济建设、城市规划、环境监测、交通建设、水利建设、资源开发等提供基础性测绘服务,同时也为国防建设服务。按照统一规划、整体设计、逐级控制的原则,利用全球定位系统(GPS)技术建立一、二、三等大地控制网,为“数字区域”提供统一的地理空间基础框架。
1.计算题
(1)答:总经费为395万元,
(2)答:GPS B级网的观测总点数为32点,每点观测3天3夜,用12台仪器同时作业,采用点连接的观测模式,每个同步环间需要重复观测1个点,则需要观测3个同步环。第一天同步环观测12个点;第二天同步环观测12个,其中1个点为重复观测点;第三天观测10个点,其中1个为重复观测点。则GPS B级网观测总天数为3×3-9天。
计算公式:①同步环个数为(n一1)/(m一1)的最小整数,其中,n为设计观测点数,m为同
步仪器总数;②观测总天数一每点观测所需天数×同步环个数。
GPS C级网的观测总点数为239点,每点观测2个时段,每时段4 h,且每天每台仪器可观
测1个点。则GPS C级网需要观测239÷12=19.92天,最少需要20天。
因此不考虑迁徙时间,该项目需要9+20=29天能够完成外业观测工作。
2.简答题
(1)简述国家二等大地控制网的布设目的和技术要求。
[参考答案]
国家二等大地控制网布测目的是实现对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测;结合精密水准测量、重力测量等技术,精化我国似大地水准面;为三、四等大地控制网和地方大地控制网的建立提供起始数据。
国家二等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差不应大于±5 mm,垂直分量的中误差不应大于土10 mm;各控制点的相对精度应不低于l×l0-7,其点间平均距离不应超过50 km。
国家二等大地控制网点应在均匀布设的基础上,综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测等因素。
图家二二等大地控制网复测周期为5年,每次复测执行时间应不超过2年。
(2)简述B级、C级GPS网观测的基本技术规定。
[参考答案]
GPS B级网观测要求:①卫星截止高度角为l0。;②同时观测有效卫星数≥4颗;③有效观测卫星总数≥20颗;④观测时段数≥3;⑤时段长度≥23 h;⑥采用间隔为30 s。
GPS C级网观测要求:①卫星截止高度角为15。;②同时观测有效卫星数≥4颗;③有效观测:卫星总数≥6颗;④观测时段数≥2;⑤时段长度≥4 h;⑥采样间隔为10~30 s
三等大地控制网指标要求
1)资料
国内有WUHN、SHAO、LHAS、URUM、BJFS及KUNM等IGS基准站,中国周边地区有多个IGS基准站,国内还有中国地壳运动观测网络工程基准站及国家现代测绘基准体系基准站等,这些基准站均有2000国家大地坐标系成果。
区域范围内有多个国家一、二等三角网点,具有1980西安坐标系和1984北京坐标系成果。
2)人员
单位具有测绘高级工程师、测绘工程师及测绘技术员等多名,且具有丰富的控制网布测经验。
3)设备
全球导航卫星系统连续运行站仪器多套,静态GPS接收机+扼径圈天线多套。
4)其他
分析要点
1.建立大地控制网的方法
1)常规大地测量
三角测量法:控制网构成三角形网状,观测方向需通视。三角网的观测量是网中的全部(或大部分)方向值。
导线测量法:选定相邻点相互通视的一系列控制点构成导线,直接测定导线的各边边长及相邻导线边之间的角度,已知一个点的坐标和一条边的方位角就可以推算出所有其他控制点的坐标。
三边测量及边角同测法:三边测量的观测量是所有三角形的边长。边角同测法是观测部分边长、部分方向。
2)卫星定位技术
GPS(全球定位系统)测量以其观测简便、精度高、速度快、费用省、全天候等优点广泛应用于我国大地测量领域。GPS用于大地测量控制网的建立,通常采用静态观测模式,并执行《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》(CH/T2008…2005)和《全球定位系统(GPS)测量规范}(GB/T 18314--2009)。
2.建立大地控制网的基本原则
1)一般规定
大地控制网按照精度和用途分为一、二、三、四等大地控制网。
大地控制网在保证精度、密度等技术要求时可跨级布设。
天文大地控制网成果被正式废止前,在保证精度的前提下,可根据需要继续使用。
陆地困难地区和远离大陆岛(礁)的大地控制网布测,经省级以上测绘行政主管部门批准,其技术指标可根据实际情况适当放宽。
2)一等大地控制网
一等大地控制网由卫星定位连续运行基准站构成,它是国家大地基准的骨干和主要支撑,以实现和维持我国三维、动态地心坐标系统,保证大地控制网点位三维地心坐标的精度和现势性。
一等大地控制网的卫星定位连续运行基准站地心坐标分量年平均中误差应不大于土0.5 mm,相对精度不低于1×10-8,坐标年变化率中误差水平方向应不大于±2 mm,垂直方向应不大于±3 mm。
一等大地控制网点应均匀分布,覆盖我国国土。在满足条件的情况下,宜布设在国家一等水准路线附近和国家一等水准网的结点处。
地方或部门建立的卫星定位连续运行基准站,符合国家统一建站技术标准和一等大地控制网所规定的技术指标,经认证后,可纳入一等大地控制网。
3)二等大地控制网
二等大地控制网布测目的是实现对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测;结合精密水准测量、重力测量等技术,精化我国似大地水准面;为三、四等大地控制网和地方大地控制网的建立提供起始据。
二等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差不应大于士5 mm,垂直分量的中误差不应大于±10 mm;各控制点的相对精度应不低于1×10-7,其点间平均距离不应超过50 km。
二等大地控制网点应在均匀布没的基础上,综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测等因素。
二等大地控制网复测周期为5年,每次复测执行时间应不超过2年。
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(责任编辑:xll)
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