GNSS静态相对定位高程测量精度评定开题报告

1. 研究目的与意义

全球卫星导航定位系统是利用在空间飞行的卫星不断向地面广播发送某种频率并加载了某些特殊定位信息的无线电信号来实现定位测量的定位系统。目前，正在运行的全球卫星导航定位系统有美国的全球卫星定位系统(GPS)、俄罗斯的全球卫星导航定位系统(GLONASS)、欧盟的 Galileo 系统和中国的北斗卫星导航定位系统(Compass)等。GPS 控制测量以其精度高、速度快、相邻点间无需通视、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于控制测量中。

目前，在工程测量中主要采用的是传统的方法建立高精度的施工控制网，由于受到观测仪器精度等因素的影响，平面控制和高程控制一般分开布设，即用三角测量的方法建立平面控制网，用水准测量的方法建立高程控制网，但是这种方法存在外业工作量比较大，且受地形、通视、外界条件影响显著等缺陷。由于近几年GPS技术的广泛开发与应用，高精度GPS控制测量已经在许多工程中得到应用，大量的实践数据表明，GPS控制网的平面坐标精度是可靠的，能达到工程测量的要求，但高程方面由受区域性大地水准面的精度及电离层延迟误差等因素的影响，其精度不够高，这在很大程度上限制了GPS技术的应用，因此，有必要对GPS水准测量的理论和方法进入探讨，以提高其观测精度，从而更广泛地应用于测量领域，为我国的工程建设服务。

本篇文章旨在通过实验数据从不同方面分析影响GNSS静态相对定位数据精度的因素，提出有效的建议，实施措施，可以在今后的工程测量中充分发挥 GPS 可以提供三维坐标的优越性功能。由于GPS 定位测量技术能给用户提供快速、全天候和高精度的三维测量成果,还具有观测站之间无需通视、观测时间短、自动化程度高、操作简便等优点, 因此,这种测量方法在许多情况下将能够取代传统的平面控制测量和高程测量,而成为现代控制测量的主要技术手段。而随着国民经济和科学技术的发展,各种大型工程和大型建筑物日趋增多,为保证这些工程和建筑物的安全运行,需要进行建筑物的变形监测。建筑物的沉降是变形监测中的最常见项目,通常采用水准测量方法进行,这种方法观测时间长、劳动强度大、难以实现自动化监测,在有些地方由于受到地形和外界条件等影响,其工作效率和精度往往受到很大的影响。GPS有很高的重复定位精度,且其接收机具有自动观测的特点,这对建筑物的安全监测和实现变形观测的自动化也是非常有利的。利用GPS及计算机技术,可实现从数据采集、平差计算及变形分析的连续自动化,利用GPS进行水准测量可获得高精度的大地高,这为应用于变形监测奠定了基础。

2. 研究内容和预期目标

（1）主要研究内容：静态相对定位是GNSS定位中精度最高的观测模式，但由于卫星分布不对称，在高程方向的观测精度始终低于水平方向，使得GNSS高程测量的应用受到限制。本课题的主要内容是通过实验收集GNSS静态观测数据，通过静态相对定位获得测站间的高差，并与水准测量获得的结果进行对比，以评价其精度及应用场景。

（2）预期目标：

深入理解GNSS系统，能按照计划进行数据采集工作，将GNSS静态观测数据与水准测量所得结果进行比较，熟练掌握数据处理相关的软件， 运用所学过的知识，将外业和内业相结合，能对数据有一个好的精度评定，能对GNSS卫星数据质量表征参数数据利用率、信噪比、多路径效应、周跳探测、电离层延迟变化率等的正确计算和分析，就精度分析结果，为今后对于全球导航卫星系统的学习与应用奠定基础。

3. 研究的方法与步骤

4. 参考文献

1. 苏志华, 周春柏,刘晚霞. 工程测量中 gps 控制测量平面与高程精度分析[j]. 测绘通报, 2012, 3: 56-62.

2. 胡伍生. gps 精密高程测量理论与方法及其应用研究[j]. 博士论文, 东南大学, 2001.

3. 冯雪巍, 卢吉锋.山区静态 gps 控制网拟合高程精度分析[j]. 河北工程技术高等专科学校学报, 2009, 4: 30-32.

5. 计划与进度安排

一、开题阶段（2022.3.8——2022.3.21）：

查阅相关文献，设计实验，撰写开题报告等。

二、实验阶段（2022.3.22——2022.4.30）：