CJJT73-2010卫星定位城市测量规范.docx
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1、卫星定位城市测量规范CJJT73-2010卫星定位城市测量规范201I20010I58b7f93067ec102中华人民共和国行业标准全球定位系统城市测量技术规程TechnicalSpecificationforUrbanSurveyigUsingGlobalPositioningSystemCJJ7320IoXxxxx北京目12则1术语、符号和代号22.1术语22.2符号42.3代号63基本规73.1精度等级732坐标系统93.3时间104城市连续运行基准站网(CORS建设114.1一般要求.114.2CORS基准站网的布设124.3基准站建134.4通讯网络建164.5 管理中心建设174
2、.6 服务中心建设194.7 坐标联测.204.8系统测试.224.9成果提交.244.10系统维护.255城市GNSS网的建设285.1一般规TE285.2选点及埋石295.3GNSS测量315.4数据处理.365.5质量检查与技术总结396GNSSRTK量.426.1一般规TE.426.2仪器设.426.3单基站RTKIl量436.4络RTK测量466.5数据处理与检验476.6成果提交.487GNSS高程测量.497.1一般规TE.497.2技术要-.497.3数据处理与检验527.4成果提.54附录A地球椭球和参考椭球的基本几何参数551附录B直角坐标系间相互转换的常用方法56附录C连
3、续运行基准站点之记59附录D连续运行基准站观测墩埋设及规格60附录E通信设备登记表62附录F系统维护日志附录GGNSS控制点的标志、标石和造埋规格64附录HGNSS控制点点之记67附录J光学对点器的检验与校正68附录K接收机内部噪声水平用零基线检验的方法69附录L天线相位中心稳定性的检验70附录MGNSS外业观测手簿71附录NGNSS高程异常拟合的常用方法72附录QGNSSRTK外业观测手簿1总贝y1.0.1为了统一全球导航卫星系统(GNSS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、可靠的空间地理信息,制定本规程。1.0.2本规程适用于城市各等级控制网测量、工
4、程控制网测量、形变监测控制网测量以及城市各种工程测量、地形测量和地籍测量等。1.0.3本规程以中误差作为衡量精度的标准,并以两倍中误差作为极限误差1.0.4城市GNSS测量应积极采用新技术、新方法和新仪器,但应满足本规程的基本规定和精度要求。1.0.5城市GNSS测量除应符合本规程外,还应符合国家现行有关标准、规范的规定。2术语、术语、符号和代号2.1 术语2.1.1 观测时段Observationsession测站上开始观测记录GNSS卫星信号到记录停止,连续观测的时间间隔。2.1.2 同步观测Simultaeousobservation两台及以上接收机同时对同一组卫星进行观测2.1.3 同
5、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。2.1.4 独立观测环Independentobservationloop由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环。2.1.5 天线高Antennaheight观测时接收机天线平均相位中心到测站中心标志面的高度。2.1.6 星历Ephemeris是不同时刻卫星在轨道位置上的坐标值。卫星星历的提供方式通常有两种,预报星历(广播星历)和后处理星历(精密星历)。2.1.7 广播星历Broadcastephemeris卫星发播的无线电信号载有预报一定时间内卫星轨道参数的电文信号2.1.8精
6、密星历Preciseephemeris由若干个卫星跟踪站所得到的观测数据经事后处理计算出的卫星轨道参数,供卫星精密定位等使用。2.1.9 单基线Singlebaseline由多台GNSS接收机同步观测,每次只取两台接收机的GNSS观测数据解算两个测站间的基线向量。2.1.10 多基线Multiplebaseline在任意m台GNSS接收机同步观测时,只选择m-1条独立基线,一并构成观测方程,统一解出m-1条基线向量。2.1.11 单差Singledifferential两个不同观测站GNSS接收机同步观测同一卫星相位观测值之差。2.1.12 双差DoLlbIeCHfferential两个不同观
7、测站GNSS接收机同步观测两颗卫星所得两个单差之差Q2.1.13三差Tripeldifferential两个不同观测站对同一卫星不同历元的两个双差之差。2.1.14 数据剔除率Percentagedifferential删除的观测值历元数与应获取的观测值历元数的比值。2.1.15 GNSS大地高GNSSGeodeticHeight点位参照于GNSS参考椭球面的高程。2.1.16 正常高OrthometricHeight点位参照于似大地水准面的高程。2.1.17 高程异常HeightAnomalyGNSS参考椭球面与似大地水准面间的差值。2.1.18 似大地水准面Quasi-geoid从地面点沿
8、正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。2.1.19 似大地水准面精化Quasi-geoidDetermination利用全球或局部重力场模型,结合重力测量数据、地形数据、卫星测高数据以及GNSS点水准资料等,按照物理大地测量的方法综合确定出高分辨率、高精度的区域似大地水准面。2.1.20 GNSS水准点GNSSlevelingpoint是指进行了水准观测的GNSS点。2.1.21 GNSS高程测量GNSSheightsurvey利用GNSS定位技术、精密水准测量技术或已建立的似大地水准面精化模型,获取实测点的高程异常值,进而得到实测点正常高,称为GNSS高程测量。22符2.2.1变形量d
9、s-复测基线的长度较差WX同步环、异步环X方向坐标闭合差WY同步环、异步环Y方向坐标闭合差WZ同步环、异步环Z方向坐标闭合差WS独立异步环或附合线路坐标闭合差/X基线分量X方向改正数绝对值VAY-基线分量Y方向改正数绝对值/Z基线分量Z方向改正数绝对值dVAX-基线改正数X方向较差的绝对值dVAY基线改正数Y方向较差的绝对值dVAZ基线改正数Z方向较差的绝对值Sci-为重复测量的点位平面位置较差vi拟合点的拟合残差Vi检测点的GNSS高程与水准高程之差Hi拟合点、检测点的GNSS测量高程Hi拟合点、检测点的水准测量的高程a内符合中误差M-高程测量中误差hci-分别为检测点高程较差222唧惺d-
10、相邻点间的距离n-闭合环边数、测站数、点数ne重复测量的点数、检测点的点数-为水准检测线路长度S-为一角图程边长2.2.3中误差(T-标准差(基线向量的弦长中误差)mcs-检核点位中误差5mch检测点的高程中误差2.2.4仪器特征参数a固定误差bT一比例误差系数(IXIo)2.3代号GNSS全球导航卫星系统GlobalNavigationSatelliteSystemCORS连续运行基准站系统ContinuousOperationalRefereneeSystemMP1MP2UTCIGSLANTCP/IPL多路径影响MultipathEffectsofL1L2多路径影响Multipath曰fe
11、ctsofL2协调世界时CoordinateUniversalTime国际GPS服务InternationalGPSService局域网LocalAreaNetwork传输控制协议/互联网络协议TransmissionControlProtocol/internetProtocolUPS不间断电源UninterruptiblePowerSupplyGNSSRTK全球导航卫星系统实时动态定位GlobalNavigationSatelliteSystemReal-TimeKinematicPDOPGPS的空间位置精度因子Positiondilutionofprecision63基本规定3.1精度等
12、级3.1.1城市GNSS测量包括下列技术内容:1城市CORS网建设;2城市GNSS网建设;3城市GNSSRTK测量;4城市GNSS高程!!量03.1.2城市GNSS控制网分为CORS网和GNSS网。GNSS网按相邻站点的平均距离和精度应划分为二、三、四等及一、二级网。CORS网应单独布设;GNSS网可以逐级布网、越级布网或布设同级全面网。3.1.3GNSS控制网相邻点间弦长精度应按公式3.1.3计算(T=a2+(bd)2(3.1.3)式中(T标准差(基线向量的弦长中误差mn);a固定误差(mm);b比例误差系数(IXIo-6);d相邻点间的距离(km)。314CoRS网中基准站的稳定性应符合下
13、列要求:1平面位置变化量应不大于2cm;2高程变化量应不大于5cm。73.1.5GNSS控制网的主要技术要求应符合表315规定。二、三、四等网相邻点最小距离不应小于平均距离的1/2;最大距离不应超过平均距离的2倍。一、二级网的距离可在上述基础上放宽一倍。表3.1.5GNSS控制网的主要技术要求-6等级平均距离(Kma(mm)b(1x10)最弱边相对中误差CORS40211/800000二等9 521/120000三等5521/80000四等21051/45000一级11051/20000二级110300 20055相对中误差1/100001/6000起算点等级四等及以上四等及以上二级及以上四等
14、及以上三级及以上四等及以上三级及以上流动站到单基准站间距离(km)663 63153等级二级三级图根100 5图上0.3mm1/40002碎部1注:1网络RTK测量可不受起算点等级、流动站到单基准站间距离的限制。2困难地区相邻点间距离缩短至表中的2/3,边长限差应不大于2cm。3.1.7GNSS高程测量按精度等级划分为四等、图根和碎部。四等GNSS高程测量最弱点的高程中误差(相对于起算点)不得大于土82cm。技术要求应符合表3.1.7的规定。表317GNSS高程测量主要的技术要求平原高程异常地形等级模型内符合中误差四等图根碎部土1.03.05.0测量中误差2.05.07.54.010.015.
15、0限差型内符合中误差1.54.57.5测量中误差3.07.5(单11.56.015.023.0限差高程高程异常模位:Cm)山区高程3.2坐标系统321GNSS测量可采用WGS-84大地坐标系或我国CGS2000大地坐标系。GNSS测量同时要求采用1954北京坐标系或1980西安坐当标系时,应进行坐标转换。各坐标系的地球椭球和参考椭球基本几何参数,应符合本规程附录A的规定。坐标转换的方法可按本规程附录B的规定。3.2.2当GNSS测量要求采用城市坐标系时,应进行投影变换,并应具备下列技术参数:1参考椭球几何参数;2中央子午线经度值;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
16、坐标及起算方位角。93.2.3当GNSS网的大地坐标系统变换成城市地方坐标系统时,应满足投影长度变形值不大于2.5cmkm。可根据城市地理位置和平均高程按下列方法选定坐标系统。1当长度变形值不大于2.5cmkm时,采用高斯正形投影统一3?带的平面直角坐标系统。2当长度变形值大于2.5cmkm时,可采用下列方法:1)投影于抵偿高程面上的高斯正形投影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。3.2.4当GNSS测量的高程值转换成正常高时,高程系统应采用1985国家高程基准或沿用1956年黄海高程系统、城市原高程系统。1985国家
17、高程基准青岛原点高程为72.260m;1956年黄海高程系统青岛原点高程为72.289m。3.3时间3.3.1GNSS测量的时间宜采用协调世界时UTC记录。当采用北京标准时BST时,应与UTC进行换算。3.3.2BST时与UTC时两者的关系可用BST二UTC8h换算。104城市连续运行基准站网(城市连续运行基准站网(CoRS建设)4.1一般要求4.1.1CORS系统应包括基准站网、通讯网络、管理中心和服务中心等基本内容。4.1.2城市CORS网建设应遵循如下原则:1立足测绘,服务社会;2科学规划,统筹建设;3行业共建,信息共享;4可靠实用,安全先进。4.1.3CoRS系统应具备下列基本功能1基
18、准站应具备实时进行卫星定位数据跟踪、采集、记录、设备完好性监测等功能。2通讯网络应具备将基准站观测数据实时传输至管理中心,能将管理中心的RTK差分数据实时发送给用户,并能将基准站静态数据发送给特许用户。3管理中心应实现对各基准站进行远程监控,并对定位数据进行分析、处理、计算、存储;系统建模、差分数据生成、传输、记录;数据管理、维护和分发等功能。4服务中心应实现对用户进行管理,包括:用户注册、登记、撤消,查询、权限管理等功能。W4.1.4CoRS系统的防雷设施应符合国家现行标准GB50057和GB7450的要求。4.24.2.1CORS基准站网的布设CORS基准站网建设前应收集有关资料并进行现场
19、踏勘,收集资料应包括:1收集区域内已有的城市连续运行基准站网建设的资料、控制网成果资料、1:100oO和1:50000现势性好的地形图资料;2收集区域内的及周边地区的地质、水文、气象和交通资源与需求等资料;3收集区域内的无线电发射源、微波站及传输通道等资料;4422城市总体规划和近期建设开发资料。应根据资料和踏勘情况进行基准站网设计,并对以下内容进行调查、已有基准站运行情况分析;综合分析1234.2.34.2.44.2.5地面控制点的可用性分析;区域内可利用的供电、通讯和交通情况等;共建共享单位资源和需求状况。CORS网的布设的主要技术要求应符合表3.1.5的规定。CORS网宜建设12个基岩或
20、深埋的土层基准站点。CORS网的布设应充分利用满足条件的已有连续运行基准站,减少重复建设。124.3基准站建设431基准站建设分为基准站选址、观测墩标建设和设备室建设三部分。432基准站选址应符合下列条件:1站址应选在基础坚实稳定,易于长期保存,并有利于安全作业的地方;23站址周围应便于安置接收设备和方便作业,视野应开阔;站址与周围大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站、通讯基站、变电所等)的距离应大于200m;与高压输电线、微波通道的距离应大于100m;4站址附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体,如大型建筑物、玻璃幕墙及大面积水域等;530?;6站址应避开地质构造不稳定区域,如:断层破碎
21、带,易于发站址视场内高度角大于10?的障碍物遮挡角累积不应超过生滑坡、沉陷等局部变形的地点(如采矿区、油气开采区、地下水漏斗沉降区等),地下水位变化较大的地点;7站址应可方便地架设市电线路或具有可靠的电力供应;并应便于接入公共通信网络或专用通信网络;8屋顶观测墩应选在坚固稳定的建筑物上,建筑物高度不宜超过30m;9站址选定后,应用场强仪进行实地场强测试,在L1、L2中13心频点上的噪声场强宜分别低于-18Odbmv和-16Odbmv。并应连续进行24小时的GNSS建站条件测试和数据分析,其中数据有效率应高于90%,多路径影响MP10.35,MP20.4;10站址选定后,应测设基准站环视图,环视
22、图记录应符合本规程附录C的规定;11建站所占用的土地,应征得土地所有者和使用者的同意或依据土地管理法办理征地或用地手续。433观测墩标按地质地形可分为基岩观测墩、土层观测墩和屋顶观测墩三类,墩标建造应符合下列规定:1基岩观测墩内部钢筋与基岩应紧密浇注,浇注深度不少于05米;土层观测墩应建在坚实的土层上,钢筋混凝土墩体应埋于解冻线2米以下,深埋点应根据实际地质情况另行设计;屋顶观测墩内部钢筋应与主承重结构连接。观测墩建造可参照本规程附录D设计。2观测墩应安装强制对中装置,并严格整平;强制对中装置的对中误差应小于Imm应加装或预埋保护线缆进出硬质管道。3观测墩与地面接合四周应做不少于10厘米宽的隔
23、振槽,内填粗沙,避免振动带来的影响。屋顶观测墩与屋顶面接合处应做防水处理。4基岩上埋设的观测墩至少需经过一个月的稳定期;土层内埋设的观测墩,一般地区至少需经过一个雨季,冻土地区还需经过一个冻解期方可进行观测。5观测墩应埋设水准标志并进行三等以上水准联测,水准标志14与观测墩强制对中标志间高差测定误差应不大于3mm6434规定:1设备室应在观测墩周围建造或租用,也可在观测墩中底部预观测墩应设置避雷装置。设备室可单独建造或利用现有建筑物,设备室建造应符合下列制容纳仪器的空间,以减少占地面积。2设备室中仪器设备应整合安装在集成柜中,保证各设备具有适宜的工作条件。345观测墩至设备室电缆长度不宜大于标
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