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第1章大地测量
[大纲要求]
(1)根据测绘基准建设的要求，确定国家和区域卫星定位连续运行基准站网、卫星定位控
制网、高程控制网、重力控制网以及区域似大地水准面精化方案，进行技术设计。
(2)根据技术设计，优化作业组织，控制作业进度，确定安全生产、成果保密和质量控制措施。
(3)根据作业区域的地质、环境、交通、地形和气象等条件，选择满足技术设计要求的点 (站)址，建造合适的测量标志，并提交相应的资料。
(4)根据技术设计，选择经检验合格的测量仪器设备进行外业观测，对观测数据进行检核； 选择适当的数据处理方法和软件,对外业观测数据进行处理。
(5)根据项目要求，建立并运行大地测量数据库和髙精度导航定位服务系统。
(6)根据作业区域的坐标系统现状，分析确定不同坐标系统之间的转换方法，建立不同等
级、不同年代控制网间的相互转换关系。
(7)根据大地测量项目的特点和要求，对项目过程质量进行控制，并对项目成果进行整理、 检查、验收和归档。
[案例分析]
§ 1.1
GNSS连续运行基准站
1.1.1知识要点
1.1.1.1基准站网组成
全球导航卫星系统(GNSS)连续运行基准站网（以下简称“基准站网”）是由若干连续运行 基准站（以下简称“基准站”）、数据中心及数据通信网络组成的，提供数据、定位、定时及其他服 务的系统。
(1)连续运行基准站。由GNSS设备、气象设备、通信设备、电源设备、计算机等设备及观
测壞、观测室、工作室等基础设施构成，具备长期连续跟踪观测和记录卫星信号的能力，并通过 数据通信网络定时或实时将观测数据传输到数据中心。
(2)数据中心。由计算机、网络设备、专业软件系统以及机房等构成，具备数据管理、数据处
理分析、产品服务等功能，用于汇集、存储、处理、分析和分发基准站数据，形成产品和开展服务。
(3)数据通信网络。由公用或专用的通信网络构成，用于实现基准站与数据中心、数据中 心与用户间数据交换，完成数据传输、数据产品分发等任务。
1.1.1.2基准站网分类与布设原则 1.分类
依据管理形式、任务要求和应用范围，基准站网可划分为国家基准站网、区域基准站网和
专业应用站网三类。
(1)国家基准站网是国家地理空间信息的重要基础设施，主要用于维持和更新国家地心坐
标参考框架，开展全国范围内高精度定位、导航、工程建设、地震监测、气象预报等国民经济建
设、国防建设和科学研究服务。
(2)区域基准站网是省、市、自治区等区域地理空间信息的重要基础设施，用于维持和更新
区域地心坐标参考框架，开展区域内位置服务和相关信息服务。区域地心坐标参考框架应与 国家地心坐标参考框架保持一致。
(3)专业应用站网是由专业部门或机构根据专业需求建立的基准站网，用于开展专业信息 服务。专业应用站网基准站宜与国家地心坐标参考框架建立联系。
2.布设原则
(1)国家基准站网。国家基准站网应覆盖我国领土及领海，全国范围内均匀分布、站间距 100?200 km，满足国家地心坐标参考框架建设和维持的需要，并兼顾社会发展、经济建设、自
然条件和定位服务需求等因素。国家基准站网在每个省、自治区内应至少有3个分布均匀、观 测墩建造埋设于基岩上的基准站，直辖市内至少有1?2个观测墩埋设于基岩上的基准站。
(2)区域基准站网。区域基准站网应满足区域地心坐标参考框架建设的需要，均匀覆盖 省、自治区、直辖市等行政辖区，并兼顾地方经济发展现状、自然条件和定位服务需求等因素。 区域基准站网的布设应顾及相邻区域基准站网的站点分布，实现有效覆盖。不同区域基准站 网的重叠覆盖范围内，定位服务应保证一致。按照GB/T 28588—2012〇全球导航卫星系统连 续运行基准站网技术规范〈要求，区域基准站网提供实时定位服务时，基准站间平均距离宜按 表1.1.1规定执行。
表1.1.1实时定位精度要求
(3)专业应用站网。专业应用站网的布设应根据专业服务目标进行设计，按照专业需求确 定基准站分布。提供实时定位服务时，基准站间平均距离可参考表1.1.1执行。
1.1.1.3基准站建设
1.基准站选址
基准站观测环境应符合以下要求：
(1)距易产生多路径效应的地物（如高大建筑、树木、水体、海滩和易积水地带等）的距离应
大于200 m。
(2)应有10°以上地平高度角的卫星通视条件；困难环境条件下，高度角可放宽至25。，遮
挡物水平投影范围应低于60。。
(3)距微波站和微波通道、无线电发射台、高压线穿越地带等电磁干扰区的距离应大于200 m。 (4)避开采矿区、铁路、公路等易产生震动的地带。
(5)应顾及未来的规划和建设，选择周围环境变化较小的区域进行建设。
(6)应进行连续24 h以上的实地环境测试，对于国家基准站和区域基准站，数据可用率应 大于85%，多路径影响应小于0.5 m。
2.地质环境
地质环境应符合以下要求：
(1)国家基准站应建立在稳定地质构造条件的块体上，避开地质构造不稳定地区（如断裂
带、易发生滑坡与沉陷等局部变形地区）和易受水俺或地下水位变化较大的地区。
(2)区域基准站按国家基准站网要求或根据需要建立在稳定地质构造条件的块体上或结
构稳定的屋顶上。
(3)专业应用基准站依据专业需求选择建站环境。 3.依托保障
(1)便于接人公共或专用通信网络。 (2)具有稳定、安全可靠的电源。
(3)交通便利、便于人员往来和车辆运输。 (4)具有良好的土建施工条件。
(5)具有建设用地及基本基础设施保障。
(6)具有良好的安全保障环境，便于人员维护和站点的长期保存。 4.提交报告 (1)勘选报告。 (2)站点照片。
(3) 土地使用意向书或其他用地文件。 (4)地质勘査证明或建筑物结构证明。 (5)选址点之记。
(6)实地测试数据和结果分析。
(7)收集的其他资料(所属行政区划、自然地理、地震地质概况、交通、通信、物资、水电、治 安等情况）。
1.1.1.4数据中心
数据中心主要由数据管理系统、数据处理分析系统和产品服务系统三部分组成。建设时
应考虑的主要内容包括可靠性、安全性、准确性、规范化四个方面。
1.数据管理系统
数据管理系统负责对基准站设备的工作状况进行监控，对基准站产生的源数据进行汇集、 整理、质量检查、存储和备份，对数据中心产生的各类成果数据进行规范化管理。其中，源数据 包括基准站原始观测数据、广播星历、气象观测数据等，成果数据包括基准站坐标、速度、大气 参数、坐标框架转换参数、精密星历等。
数据管理系统一般要求：①具备规范化及自动化管理能力；②具备监控及自动报警能力； ③具备双机冗余备份能力；④具备高效可靠的数椐存储能力。
2.数据处理分析系统
数据处理分析系统对基准站源数据进行处理和分析，产生成果数据。数据处理应进行源
数据、站信息、卫星星历、地球动力学参数等数据准备，完成格式转换、粗差探测、周跳修复等预 处理，进行基线解算和网平差等工作。数据分析内容包括基准站坐标时间序列分析、速度场分 析、数据质量分析等。专业应用站网根据专业需求进行数据处理分析。
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测绘案例分析
(1)应采用2000国家大地坐标系。
(2)宜使用精密星历，可依据不同需求选用事后精密星历、快速精密星历或预报精密星历。
(3)数据处理模型宜采用国际地球自转服务局（IERS)的标准或其他相关标准。 3.产品服务系统
产品服务系统负责对数据中心形成的产品迸行规范化管理，向用户提供服务。产品可分 为基本产品和专业产品，具体见表1.1.2。
1.1.2产品内容 表 数据处理分析系基本产品专业产品 统一般要求：基 基准站坐标时间序列、事后及预报精密 多采样率的GNSS原始数据、基准站信 国家基准站网 星历，精密卫星钟差、电离层及对流层模型 气象数椐等 息、站坐标及精度、站速度、信息等 多采样率的GNSS原始数据、基准站信 实时载波相位和伪距差分数据、气象数 区域基准站网 息、站坐标及精度等 据等 专业应用站网 根据专业特性提供的数据产品 多采样率的GNSS原始数据 产品服务可包含位置服务、时间服务、气象服务、地球动力学服务、源数据服务等内容。 1.1.1.5基准站网测试
基准站网建成后应进行整网运行测试，并形成测试报告。可进行如下测试： (1)测试基准站数据采集、数据完好性。
(2)测试基准站到数据中心和数据中心到用户之间数据传输的稳定性，提供网络通信链路
的通信速率、误码率、可用性以及数据传输的延迟大小。
(3)测试数据中心对基准站的监控能力，包括通过数据通信网络监视和控制基准站工作状
况、参数配置、数据采集和传输等。
(4)测试实时定位的覆盖范围和有效作业时间。
(5)测试站网数据产品服务内容和精度指标，包括坐标框架、实时定位、快速定位、事后定
位、卫星轨道、源数据服务等内容以及相应的精度测试。
(6)测试其他内容。 1.1.1.6基准站网维护 基准站网维护要求如下：
(1)应保障全年每天连续24小时正常运行，必要时应安装报警系统。 (2)应定期进行设备检测，必要时进行设备更新。
(3)应定期与国际GNSS服务组织(IGS)提供的测站进行联测解算，维持坐标框架更新。 (4)根据需要对埋设的水准标志按照GB/T 12897—2006〇国家一、二等水准测量规范〈相
关技术要求进行定期测定。
(5)根据需要对埋设的軍力标石与国家重力基本网进行定期联测。
1.1.2案例样题
第一题
1.任务概况
GNSS连续运行基准站是由GNSS设备、计算机、气象设备、通信设备、电源设备及观测场