某市现有的大地控制网是采用传统的天文测量与三角测量、导线测量等方法建立的，至今已有近半个世纪，受地壳运动和社会建设发展等因素的影响，目前的大地控制网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、灾难监测和预报等经济建设的需要，计划在该区域用全球定位系统（GPS）技术建立一、二、三等大地控制网。作业依据主要有：
（1）《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》（CH/T 2008—2005）；
（2）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314—2009）；
（3）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897—2006）；
（4）《国家重力控制测量规范》（GB/T 20256—2019）；
（5）《国家大地测量基本技术规定》（GB 22021—2008）；
（6）《区域似大地水面精化基本技术规定》（GB/T 23709—2009）。
现有资料等情况：
（1）国内WUHN、SHAO、IHAS、URUM、BJFS及KUNM等200多个国家GNSS连续运行基准站，周边地区有多个IGS连续运行基准站，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1954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：GNSS连续运行基准站仪器多套，静态GNSS接收机与扼径圈天线多套。
问题：
1．请简述进行一、二、三等大地控制网布设的基本流程。
2．请简述国家二等大地控制网的布设目的和技术要求及B、C级GPS网观测的基本技术规定。
3．GPS C级网中有一条重复基线向量，其观测值分别为8570.274m、8570.280m、8570.282m、8570.284m和8570.278m。若接收机的标称精度为5mm±1×10－6。通过计算说明该基线向量的观测值是否合格？
正确答案及解析
正确答案
解析
1.按照国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314—2009）第5.1条规定，GPS测量按其精度分为A、B、C、D、E五级。第5.3条规定，A级GPS网由卫星定位连续运行基准站构成，用于建立国家一等大地控制网，进行全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和卫星精密定轨测量；B级GPS测量主要用于建立国家二等大地控制网，建立地方或城市坐标基准框架、区域性的地球动力学研究、地壳形变测量和各种精密工程测量等；C级GPS测量用于建立三等大地控制网，以及区域、城市及工程测量的基本控制网等；D级GPS测量用于建立四等大地控制网；E级GPS测量用于测图、施工等控制测量。根据精度等级要求，布设大地控制网包括技术设计、实地选点、建造觇标、标石埋设、外业观测和数据处理等工作。
（1）技术设计：收集资料→实地踏勘→图上设计→编写技术设计书。
（2）实地选点：选点结束后应提交选点图、点之记、选点工作技术总结。
（3）建造觇标或观测墩。
（4）标石埋设：埋石工作结束后，要到所在地的乡（镇）人民政府办理控制点托管手续。
（5）外业观测：包括仪器的选取和检验、制订观测计划、观测作业、数据检验等工作。外业观测结束后应上交专业技术设计、原始观测手簿、观测数据、观测网图、数据检核结果及观测技术总结。
（6）数据处理：包括外业数据质量检核、平差方案的制订、起算数据的分析与确定、平差处理、精度评定、数据处理成果整理和技术总结编写。
（7）成果验收与上交资料。
（8）质量控制：执行“两级检查，一级验收”制度。
2.（1）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超过±5mm，垂直分量的中误差不应超过±10mm；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50km。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。国家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）GPS B级网观测要求：卫星截止高度角为10°，同时观测有效卫星数≥4颗；有效观测卫星总数≥20颗，观测时段数≥3，时段长度≥23h，采样间隔为30s。
GPS C级网观测要求：卫星截止高度角为15°，同时观测有效卫星数≥4颗，有效观测卫星总数≥6颗，观测时段数≥2，时段长度≥4h，采样间隔为10～30s。
3. 同一基线边，若观测了多个时段（≥2），则可得到多个基线边长。这种具有多个独立观测结果的基线边，称为重复边。复测基线的长度差属于GPS测量数据处理外业数据质量检核内容，C、D级网基线处理和B级网外业预处理后，若某基线向量被多次重复，则任意两个基线长度之差ds应满足下式：
式中，σ为相应级别规定的基线中误差，计算时边长按实际平均边长计算。则计算重复基线的长度差的步骤如下：
（1）计算平差值：
（2）计算改正数。
Δd1＝d1－d＝8570.274－8570.2796＝－5.6（mm）
Δd2＝d2－d＝8570.280－8570.2796＝＋0.4（mm）
Δd3＝d3－d＝8570.282－8570.2796＝＋2.4（mm）
Δd4＝d4－d＝8570.284－8570.2796＝＋4.4（mm）
Δd5＝d5－d＝8570.278－8570.2796＝－1.6（mm）
（3）计算平差值之中误差
（4）计算相对误差
md/d＝3.85/8570279.6＝0.45×10－6
结果判别：因为0.45×10－6≤b＝1×10－6，所以该重复基线合格。
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