GB 50633-2010 核电厂工程测量技术规范
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Ⅱ 卫星定位测量控制网的设计、选点与埋石

3.2.4 卫星定位测量控制网的布设应符合下列规定:

1 应根据测区的实际情况、精度要求、卫星状况、接收机的类型和数量,以及测区已有的测量资料进行综合设计。

2 首级网布设时,宜联测2个以上高等级国家控制点或地方控制点;对控制网内的长边,宜构成大地四边形或中点多边形。

3 控制网应由独立观测边构成一个或若干个闭合环或附合路线,各等级控制网中构成闭合环或附合路线的边数不宜多于6条。

4 各等级控制网中独立基线的观测总数不宜少于必要观测基线数的1.5倍。

5 加密网应根据工程需要,在符合本规范精度要求的前提下可采用较灵活的布网方式。

6 对于采用GPS-RTK测图的测区,应将参考站点的分布纳入首级网的布设方案中。

卫星定位测量控制网布设的技术要求:

1 卫星定位测量控制网的设计是一个综合设计的过程,首先应明确工程项目对控制网的基本精度要求,然后才能确定控制网或首级控制网的基本精度等级。最终精度等级的确立还应考虑测区现有测绘资料的精度情况、计划投入的接收机的类型、标称精度和数量、定位卫星的健康状况和所能接收的卫星数量,同时还应兼顾测区的道路交通状况和避开强烈的卫星信号干扰源等。

2 由于卫星定位测量所获得的是空间基线向量或三维坐标向量,其属于WGS-84坐标系,应将其转换至国家坐标系或地方独立坐标系方能使用。为了实现这种转换便要求联测若干个旧有控制点以求得坐标转换参数,故规定联测2个~3个高等级国家平面控制点或地方坐标系的高等级控制点。

对控制网内的长边,宜构成大地四边形或中点多边形;主要是为了保证控制网进行约束平差后坐标精度的均匀性,也是为了减少尺度比误差的影响。

3 规范课题组对m×n环组成的连续网形进行研究,见表1。

表1 GPS网最简闭合环的边数分析

续表1

注:m表示行数,n表示列数。

从表1中可以看出,三条边的网型、四条边n=m≥2的网型、五条边n=m≥3的网型、六条边无限大的网型都能达到要求。八条、十条边的网型规模不管多大均无法满足网的平均可靠性指标1/3的要求。故GPS网中规定构成闭合环或符合路线的边数以6条为限值。简言之,如果异步环中独立基线数太多,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。

4 由于卫星定位测量过程中要受到各种外界因素的影响,有可能产生粗差和各种随机误差,因此要求由非同步独立观测边构成闭合环或附合线路,是为了对观测成果进行质量检查,以保证成果的可靠并恰当地评定精度。

在一些规范和专业教科书中,各有观测时段数、施测时段数、重复设站数、平均重复设站数、重复测量的最少基线数、重复测量的基线占独立确定的基线总数的百分数等不同概念和技术指标的规定,且在观测量的计算中均涉及GPS网点数、接收机台数、平均重复设站数、平均可靠性指标等四项因素;工程应用上也显得比较繁琐、条理不清。

规范课题组研究认为:GPS控制网的工作量与接收机台数不相关。

全网总的站点数为Np ×Nr,全网的观测时段数为Ki台接收机观测一个时段的独立观测基线数为Ki-1条,则全网的独立观测基线数为:

式中:NP——GPS网点数;

Ki——接收机台数;

Nr——平均重复设站数。

由于网的必要观测基线数为NP-1(此处仅以自由网的情形讨论),则多余独立观测基线数为:

网的平均可靠性指标为:

工程控制网通常取1/3为网的可靠性指标,即有

故规定全网独立观测基线总数不宜少于必要观测量的1.5倍。必要观测量为网点数减1。作业时,应准确把握以保证控制网的可靠性。

5 由于GPS-RTK 测图对参考站有具体要求,所以在布设首级控制网时,应充分考虑GPS-RTK 参考站点的分布和满足观测条件。

3.2.5 卫星定位测量控制点点位的选定应符合下列规定:

1 点位应选在土质坚实、稳固可靠的地方,并应有利于加密和扩展,每个控制点应至少有一个通视方向。

2 点位应选在视野开阔,高度角在15°以上的范围内,应无障碍物;点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的干扰源或强烈反射卫星信号的物体。

3 应充分利用符合要求的旧有控制点。

关于控制点点位的选定:

1 卫星定位测量控制网的点位之间原则上不要求通视,但考虑到在使用其他测量仪器对控制网进行加密或扩展时的需要,故提出控制网布设时,每个点至少应与一个以上的相邻点通视。

2 卫星高度角的限制主要是为了减弱对流层对定位精度的影响,随着卫星高度的降低,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大于15°。

GPS卫星信号本身是很微弱的,为了保证接收机能够正常工作及观测成果的可靠性,故应注意避开周围的电磁波干扰。

如果接收机同时接收来自卫星的直接信号和很强的反射信号,这样会造成解算结果不可靠,出现错误。这种影响称为多路径效应。为了减少在观测过程中的多路径效应,故提出点位要远离强烈反射卫星接收信号的物体。

3 符合要求的旧有控制点就是指满足卫星定位测量的外部环境条件、满足网形和点位要求的旧有控制点。

3.2.6 GPS控制点的埋石应符合本规范附录B的规定,点之记绘制应符合本规范附录C的规定。

布设在高层建筑物顶部的点位,其标石应浇筑在楼板的混凝土面上。内部骨架可采用在楼板上钉入3个~4个钢钉或膨胀螺栓,再绑扎钢筋的方法。标石底部四周应采取防漏措施。