《卫星定位城市测量技术规范 CJJ/T73-2010》

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中华人民共和国行业标准


卫星定位城市测量技术规范

Technical code for urban surveying using satellite positioning system


CJJ/T 73-2010


批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2010年10月1日


中华人民共和国住房和城乡建设部
公告

第512号

关于发布行业标准《卫星定位城市测量技术规范》的公告

    现批准《卫星定位城市测量技术规范》为行业标准,编号为CJJ/T 73-2010,自2010年10月1日起实施。原行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ 73-97同时废止。
    本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2010年3月15日

前言

    根据原建设部《关于印发〈2007年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)〉的通知》(建标[2007]125号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实际经验,参考有关国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,对原行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ 73-97进行了修订。
    本规范的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.坐标系统和时间;4.城市CORS系统建设;5.城市GNSS控制网建设;6.城市GNSS RTK测量;7.城市GNSS高程测量。
    本规范修订的主要技术内容是:1.将标准的名称修订为《卫星定位城市测量技术规范》;2.将原第2章术语修订为术语和符号;3.增加了2000国家坐标系;4.将原第4~10章进行了修改并合并为目前的第5章;5.增加了城市CORS系统建设、城市GNSS RTK测量、城市GNSS高程测量和附录A、B、C、D、E、J的内容。
    本规范由住房和城乡建设部负责管理,由北京市测绘设计研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送至北京市测绘设计研究院(地址:北京市海淀区羊坊店路15号,邮政编码:100038)。
    本规范主编单位:北京市测绘设计研究院
    本规范参编单位:清华大学 武汉大学 天津市测绘院 重庆市勘测院 上海市测绘院 广州市城市规划勘测设计研究院 杭州市勘测设计研究院 福州市勘测院 深圳市地籍测绘大队 武汉市勘测设计研究院 昆明市勘察测绘研究院 北京市信息资源管理中心
    本规范主要起草人员:陈品祥 洪立波 过静珺 刘晖 张凤录 朱照荣 张志全 谢征海 余美义 林鸿 吕松华 陈瑞霖 罗和平 严小平 侯至群 戴连君
    本规范主要审查人员:陈俊勇 宁津生 陶本藻 程鹏飞 王丹 张鹏 白征东 王双龙 胡亚明 黄北新


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豆丁网:http://www.docin.com/p-1072492058.html


豆丁网:http://www.docin.com/p-123037955.html


豆丁网:http://www.docin.com/p-121964229.html


豆丁网:http://www.docin.com/p-1066789200.html

1 总则


1.0.1 为了统一卫星定位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、可靠的空间信息,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于城市各等级控制测量、工程测量、变形测量和地形测量等。

1.0.3 卫星定位城市测量技术内容,宜包括城市CORS系统建设、城市GNSS网建设、城市GNSS RTK测量和城市GNSS高程测量等。

1.0.4 利用卫星定位技术进行城市测量时,应以中误差作为衡量测量精度的标准,并应以两倍中误差作为测量极限误差。

1.0.5 本规范规定了卫星定位城市测量的基本技术要求。当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时,应按国家法律、行政法规的规定执行。

1.0.6 卫星定位城市测量,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

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2 术语和符号


2.1 术语


2.1.1 观测时段 observation session
    测站上开始记录卫星观测数据到记录停止的时间间隔。

2.1.2 同步观测 simultaneous observation
    两台及以上接收机同时对共同卫星进行观测。

2.1.3 同步观测环 simultaneous observation loop
    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,简称同步环。

2.1.4 异步观测环 unsimultaneous observation loop
    由不同时段的观测基线向量构成的闭合环,简称异步环。

2.1.5 独立基线 independent baseline
    线性无关的一组观测基线。

2.1.6 星历 ephemeris
    表示不同时刻卫星在轨道位置的一组参数。

2.1.7 广播星历 broadcast ephemeris
    卫星实时发播的卫星轨道参数。

2.1.8 精密星历 precise ephemeris
    利用全球或区域导航卫星跟踪站网的观测数据,经后处理确定的导航卫星精密轨道参数。

2.1.9 单基线 single baseline
    由两台接收机同步观测数据解算得到的基线向量。

2.1.10 多基线 multiple baseline
    由两台以上接收机同步观测数据解算得到的所有独立基线向量。

2.1.11 数据剔除率 percentage of data rejection
    同一时段中未采用的观测值个数与获取的同类观测值总数的比值。

2.1.12 全球导航卫星系统网 global navigation satellite system network
    使用卫星定位技术建设的测量控制网,简称GNSS控制网或GNSS网。

2.1.13 高程异常 height anomaly
    从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面(似大地水准面)相对于参考椭球面的高度。

2.1.14 全球导航卫星系统高程测量 GNSS height survey
    利用GNSS技术测得的大地高,结合测量点的高程异常值,获得的该点的正常高,简称GNSS高程测量。

2.1.15 连续运行基准站系统 continuously operating reference station system
    由多个连续运行的GNSS基准站及计算机网络、通信网络等组成,用于提供不同精度、多种方式定位服务的信息系统,简称CORS系统。

2.2 符号


2.2.1 代号
    a——固定误差;
    b——比例误差系数;
    d——相邻点间的距离;
    dH——拟合点水准高程与模型计算高程的差值;检测点水准高程与GNSS测量的高程的差值;检测点两次测量的高程的差值;
    dP——测试点的已知平面点位与观测的平面点位平均值的差值;检核点两次测量平面点位的差值;
    dS——测试点点位平均值和每次观测点位的差值;复测基线的长度较差;
    dX、dY、dZ——测试点坐标分量平均值和观测值分量的差值;
    dV△X、dV△Y、dV△Z——同一基线约束平差基线分量的改正数与无约束平差基线分量的改正数的较差;
    K——测试点的观测次数;
    L——水准检测线路长度;
    mH——高程异常模型内符合中误差;
    MH——外符合高程中误差;检测高程中误差;
    MP——测试点的平面点位外符合中误差;检核点的平面点位中误差;
    MS——点位内符合中误差;
    MX、MY、MZ——坐标分量内符合中误差;
    n——闭合环边数;参与拟合的点数;
    N——检测点个数;测试点个数;
    S——三角高程边长;
    V△X、V△Y、V△Z——基线分量的改正数绝对值;
    WS——环闭合差;
    WX、WY、WZ——环坐标分量闭合差;
    σ——基线长度中误差;

2.2.2 缩略语
    BST  Beijing standard time 北京标准时
    CDMA  code-division multiple access 码分多址
    CORS  continuously operating reference station 连续运行基准站
    ftp  file transfer protocol 文件传输协议
    GNSS  global navigation satellite system 全球导航卫星系统
    GPRS  general packet radio service 通用无线分组业务
    IGS  international GNSS service 国际GNSS服务
    ITRF  international terrestrial referecce frame 国际地球参考框架
    LAN  local area network 局域网
    PDOP  position dilution of precision 空间位置精度因子
    Rinex  the receiver independent exchange format 与接收机无关的数据交换格式
    RTCM  radio technical committee for maritime services 海事服务无线电技术委员会
    RTD  real-time differential 利用伪距差分的实时动态定位
    RTK  real-time kinematic 利用载波相位差分的实时动态定位
    TCP/IP  transmission control protocol/internet protocol 传输控制协议/互联网协议
    UPS  uninterruptible power supply 不间断电源
    UTC  coordinate universal time 协调世界时
    UTM  universal transverse mercator projection 通用横轴墨卡托投影

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3 坐标系统和时间


3.1 坐标系统


3.1.1 GNSS测量应优先采用2000国家大地坐标系(CGCS2000)。当GNSS测量要求采用1954年北京坐标系或1980西安坐标系时,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范附录A的规定。

3.1.2 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 参考椭球基本几何参数;
    2 中央子午线经度,底点纬度;
    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 起算点坐标及起算方位角。

3.1.3 当GNSS网的大地坐标系统变换为城市坐标系统时,应满足投影长度变形值不大于2.5cm/km的要求。城市坐标系统可根据城市地理位置和平均高程按下列次序选定:
    1 采用高斯正形投影统一3°带的平面直角坐标系统;
    2 当无法采用高斯正形投影统一3°带的平面直角坐标系统时,可采用下列方法选定城市平面坐标系统:
        1)投影于抵偿高程面上的高斯正形投影统一3°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。

3.1.4 当GNSS测量的大地高转换成正常高时,高程系统应采1985国家高程基准,也可沿用1956年黄海高程系统或城市原高程系统。

3.2 时间


3.2.1 GNSS测量原始观测值应采用相应导航卫星系统的系统时间记录。

3.2.2 GNSS测量外业记录应采用协调世界时(UTC)或北京标准时(BST)。

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4 城市CORS系统建设


4.1 一般规定


4.1.1 城市CORS系统建设应统一规划、设计。一个城市只应建设一个CORS系统。CORS系统建设可一次建设完成,亦可分期、分批建设。

4.1.2 城市CORS系统建设内容应包括CORS网、通信网络、管理中心和服务中心建设等。

4.1.3 CORS网相邻点间基线长度精度应按下式计算:

4.1.3.jpg

    (4.1.3)

式中:σ————基线长度中误差(mm);

a——固定误差(mm);

b——比例误差系数(mm/km);

d——相邻点间的距离(km)。


4.1.4 CORS网的主要技术要求应符合表4.1.4的规定。

表4.1.4 CORS网的主要技术要求

平均边长

(km)

固定误差a
  (mm)

比例误差b
  (mm/km)

最弱边相对中误差

40

≤5

≤1

1/800000


4.1.5 应定期对CORS网进行坐标解算,解算周期不应超过一年。CORS站坐标的变化量应符合下列规定:
    1 平面位置变化不应超过1.5cm。
    2 高程变化不应超过3cm。
    3 当CORS站坐标的变化量不符合规定时,应分析原因,并应及时更新CORS站坐标或另选新站。对于地面沉降严重的区域,可另行制定高程变化的变化量限值。

4.1.6 城市CORS系统的功能应符合下列规定:
    1 CORS站应能实时进行卫星定位数据的采集、记录以及设备完好性监测等;
    2 通信网络应能将CORS站观测数据实时传输至管理中心、将管理中心的RTK或RTD差分数据实时发送给用户,并将定制的数据发送给特许用户;
    3 管理中心应进行系统运行、系统维护、数据管理等,实现对各CORS站进行远程监控,并对定位数据进行分析、处理、计算、存储,完成系统建模、差分数据生成、传输、记录,数据维护和分发等;
    4 服务中心应对用户的注册、登记、查询和注销进行管理,还应对用户的管理权限进行设置。

4.1.7 城市CORS系统的防雷及防电涌设施应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057和《电子设备雷击试验方法》GB/T 3482的规定。

4.1.8 城市CORS系统建设完成后应进行系统测试,测试精度应符合下列规定:
    1 坐标分量内符合中误差不应超过2cm;
    2 平面位置外符合中误差不应超过5cm。

4.2 CORS网布设


4.2.1 CORS网建设前应收集下列资料,并应进行现场踏勘:
    1 已有的城市CORS站建设的资料、控制网成果资料、1:10000和1:50000现势性好的地形图资料;
    2 区域内及周边地区的地质、水文、气象和交通资源与需求等资料;
    3 区域内的无线电发射源、微波站及传输通道分布等资料;
    4 城市总体规划和近期建设开发资料。

4.2.2 CORS网的设计应根据收集的资料和踏勘情况进行,并应对下列内容进行调查、综合分析:
    1 已有CORS站运行情况和地面控制点的可用性分析;
    2 区域内可利用的供电、通信和交通等情况分析;
    3 共建共享单位资源和需求状况分析。

4.2.3 一个CORS网宜建设1~2个基岩或深埋的土层CORS站点。

4.2.4 CORS网的布设应利用满足条件的已有CORS站。

4.3 CORS站建设


4.3.1 CORS站建设应包括选址、观测墩标建设和设备室建设。

4.3.2 CORS站选址应符合下列规定:
    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;
    2 站址周围应便于安置接收设备和方便作业,视野应开阔;视场内高度角不宜大于10°,困难地区视场内高度角大于10°的障碍物遮挡角累计不应超过30°;
    3 站址与周围电视台、电台、微波站、通信基站、变电所等大功率无线电发射源的距离应大于200m,与高压输电线、微波通道的距离应大于100m;
    4 站址附近不应有大型建筑物、玻璃幕墙及大面积水域等强烈干扰接收机接收卫星信号的物体;
    5 站址应避开断层破碎带、易于发生滑坡或沉陷等地质构造不稳定区域和地下水位变化较大的地点;
    6 站址应有利于方便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;
    7 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;
    8 站址选定时,宜用场强仪进行实地场强测试,在卫星导航信号中心频点上的噪声场强宜低于-100dB/mV。GNSS建站条件的测试应连续进行24h,并应对测试数据进行分析,其中数据有效率应高于85%,多路径影响宜小于0.45m;
    9 站址选定时,应测设CORS站环视图,并应在实地绘制CORS站点之记,CORS站点之记应符合本规范附录B的规定;
    10 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。

4.3.3 CORS站观测墩标可分为基岩观测墩、土层观测墩和屋顶观测墩。墩标建造应符合下列要求:
    1 基岩观测墩基础应与基岩紧密浇筑,埋置在基岩内的深度不得少于0.5m,四角钢筋锚入基岩内的长度不得少于0.3m;土层观测墩应建在坚实的土层上,墩底埋置深度不应少于冻土线以下2m;深埋点应根据实际地质情况另行设计;屋顶观测墩应建在建筑物主承重柱上,观测墩的内部钢筋应与建筑物主承重结构连接。观测墩应符合本规范附录C的要求。
    2 观测墩顶面应水平,应垂直安装强制对中装置,并应加装或预埋保护线缆进出的硬质管道。
    3 观测墩与地层接合四周应有不少于10cm宽的隔振槽,隔振槽内应填粗砂;屋顶观测墩与屋顶面接合处应作防水处理。
    4 基岩上埋设的观测墩应至少经过一个月的稳定期方可用于观测;对于土层内埋设的观测墩,非冻土地区的应经过一个雨季方可用于观测,冻土地区应经过一个雨季和一个冻解期方可用于观测。
    5 观测墩应埋设水准标志并应进行三等以上水准联测,水准标志与观测墩顶面的高差测定中误差不应超过3mm。
    6 观测墩必须设置避雷装置。

4.3.4 设备室建设应符合下列规定:
    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制容纳仪器设备的空间作为设备室;
    2 设备室中仪器设备应整合安装在集成柜中,并应保证各设备具有适宜的工作条件;
    3 观测墩至设备室的电缆长度不宜超过天线电缆标称距离,当超过标称距离时,应加装信号放大器;
    4 设备室应配置通风、通电、安全、防雷等设施;
    5 设备室地基应牢固,并应敷设防水层,周围应有排水设施;结构中应分别预埋电力和通信管线通道;应具有防止动物损坏设备的防护装置。

4.3.5 GNSS天线应符合下列规定:
    1 应能在温度-40℃~60℃的环境中长期正常工作,并应安装天线保护罩;
    2 应配备扼流圈或抑径板;
    3 天线相位中心应稳定,变化量不应超过1mm;
    4 天线线缆应加装有源射频线防雷装置;
    5 对于有定向标志的天线,天线的定向误差不应超过5°。

4.3.6 GNSS接收机应符合下列规定:
    1 应能在温度-40℃~60℃的环境中长期正常工作;
    2 标称固定误差不应超过5mm、比例误差系数不应超过1mm/km;
    3 应能在交流电、直流电间自动切换;
    4 应采用双频GNSS接收机,并应能同时接收至少12颗GNSS卫星信号;
    5 GNSS原始观测数据的采样间隔可在1s~60s内设置;
    6 应实时输出原始观测数据;
    7 应能存储1s采样间隔、24h连续观测的数据;
    8 应至少有2个RS-232标准接口;
    9 宜有支持TCP/IP的LAN的接口或能通过TCP/IP进行数据发送。

4.3.7 GNSS天线应安置在观测墩强制对中装置上。

4.3.8 由观测墩顶面量取天线高时,应从不同方向量测三次,互差不应超过2mm,并应取平均值加上观测墩顶面高程作为天线高程。

4.3.9 CORS站应配置在线式UPS装置,并应保证至少24h连续稳定独立供电。电力线接入UPS前,应配置电涌防护设备。

4.4 通信网络建设


4.4.1 通信网络建设应包括CORS站与管理中心、管理中心与服务中心以及服务中心与用户间信息交换和发布网络的建设。

4.4.2 通信网络建设应符合下列规定:
    1 应长期、连续、稳定、可靠、安全地工作;
    2 数据传输速率应大于64kbit/s;
    3 通信误码率应小于10-8,通信延时应小于500ms,可用性应大于95%。

4.4.3 CORS站和管理中心宜采用专网进行数据通信,有条件时,可采用两条相互独立的数字通信链路。

4.4.4 城市CORS系统实时信息的发布可采用GPRS、CDMA等无线通信方式,其他信息发布可采用ftp、Web等方式。

4.4.5 通信网络宜采用TCP/IP协议。

4.4.6 通信线路上应加装信号线或射频线避雷设备。通信线接入通信终端前,应加装通信线电涌防护设备。

4.4.7 服务中心应通过路由器接入公共网络,并应安装硬件防火墙。

4.4.8 通信网络建设完成后,应进行网络连通测试和时延测试。建设或更新完成后应填写《通信设备登记表》,记录应符合本规范附录D的规定。

4.5 管理中心建设


4.5.1 管理中心建设应包括环境建设和硬件、软件及网络配置等内容。

4.5.2 环境建设应符合下列规定:
    1 机房建设应符合现行国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB 50174的要求;
    2 后备电源应具有不少于8h的连续稳定独立供电能力;
    3 应配备雷电防护设备,并应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057和《电子设备雷击试验方法》GB/T 3482的规定。

4.5.3 硬件配置应符合下列规定:
    1 应至少配置一台服务器,并应配置磁盘阵列或刻录机等数据备份设备;
    2 服务器的内存储器容量应不低于2GB,外存储器容量应满足1年以上、1s采样间隔的连续观测数据的存储;
    3 用于提供实时差分数据服务的服务器可采用双机热冗余备份;宜按系统管理、数据处理、存储和服务等功能配置服务器。

4.5.4 管理中心应选用运行稳定、安全性能强的软件。软件应满足下列要求:
    1 应能自动监控系统内各CORS站的工作状态,发生故障时,应同时报警;
    2 应能自动进行数据下载、处理,并形成服务需要的至少一种标准格式的数据文件;
    3 应能按预先设定的数据格式和文件类型,自动存储原始数据、过程数据及运行记录;
    4 应具有容错能力,在无法提供有效数据服务时,应有示警功能;
    5 应支持不同型号的CORS站和流动站接收机。

4.5.5 管理中心建设应满足下列要求:
    1 应能对CORS站GNSS接收机及其他配套设备的工作状态进行监控,并进行远程管理、故障分析;
    2 应能自动分析并记录系统数据的完整性、CORS站点的稳定性和多路径影响;
    3 应能自动分析电离层和对流层的影响,并生成报告;
    4 应能实时对获取的CORS站原始观测数据及星历数据进行分析、处理,并形成Rinex格式数据文件;
    5 应实时生成差分数据,并发送给服务中心;
    6 宜每隔3个月处理、分析CORS站GNSS数据,并应能监测CORS站稳定情况;
    7 应能对GNSS数据、管理数据和管理日志进行统一管理,宜每隔6个月进行一次备份,保存期限不应少于5年。

4.5.6 管理中心建设完成后,应按设计要求进行供电、环境、服务器及软件运行、内部网络和通信网络等调试。

4.6 服务中心建设


4.6.1 服务中心建设应包括环境建设和硬件、软件及网络配置等。

4.6.2 服务中心的环境建设、硬件配置应符合本规范第4.5节的规定。

4.6.3 服务中心的软件应满足下列要求:
    1 应能接收并处理管理中心发送的不同类型的服务数据;
    2 应能及时处理用户的服务请求;
    3 应能提供网络RTK、RTD和单基准站RTK、RTD实时差分定位服务等多种服务方式;
    4 后处理数据服务应能提供用户定制的不同采样间隔的CORS站原始观测数据;
    5 应能对用户进行授权、认证、登陆和使用过程的监控,并应能对用户的使用时间、流量大小等进行统计管理。

4.6.4 服务中心建设应满足下列要求:
    1 应能提供厘米级、亚米级精度的实时差分数据,不同采样间隔的CORS站原始观测数据及后处理数据;
    2 应能对用户进行管理;
    3 应能提供技术服务和技术支持。

4.6.5 服务信息发布应满足国家信息安全的要求。

4.6.6 服务中心建设完成后,应按设计要求进行供电、环境、服务器及软件运行、内部网络和通信网络等调试。

4.6.7 服务中心和管理中心可单独建设,也可共同建设。

4.7 坐标联测及数据处理


4.7.1 城市CORS网应与国家CORS站、高等级国家大地控制点和城市控制点等进行坐标联测。

4.7.2 确定城市CORS站的地心坐标系坐标时,应至少联测3个国家CORS站。

4.7.3 确定城市CORS网的参心坐标系坐标时,应至少联测4个已有的高等级国家大地控制点或城市控制点。联测的控制网点位应满足本规范第5.2.2条中GNSS控制点的选点要求。

4.7.4 坐标联测应符合下列规定:
    1 CORS网地心坐标系坐标联测时,使用的国家CORS站连续观测数据不应少于120h,采样间隔应为30s,截止高度角应为10°;
    2 CORS网参心坐标系坐标联测时,控制点观测使用的设备应满足本规范第5.3.2条中二等GNSS接收机的要求;每个点应与CORS站同时连续观测24h,采样间隔应为10s~30s。联测布设的GNSS网及GNSS测量应符合本规范第5.1节及第5.3节的规定。

4.7.5 数据处理应符合下列规定:
    1 基线处理时应采用IGS精密星历;
    2 城市CORS网宜采用ITRF作为参考框架,框架与历元应与所联测的国家CORS点的框架与历元一致;
    3 CORS网的基线解算应采用国家CORS点的地心坐标系坐标作为起算依据;
    4 CORS网的参心坐标联测的基线解算应采用CORS网点的地心坐标作为起算依据;
    5 数据质量、重复基线、同步环闭合差和异步环闭合差的检验,应符合本规范第5.4.3条的规定;
    6 CORS网坐标联测的平差计算应符合本规范第5.4.5条的规定;
    7 应确定地心坐标系与参心坐标系间的坐标转换参数。

4.8 CORS系统测试


4.8.1 城市CORS系统测试应包括功能测试和性能指标测试。

4.8.2 功能测试应包括下列内容:
    1 自动运行能力测试。在正常运行情况下,系统应按设置好的服务内容24h自动不间断地向用户提供数据服务。
    2 通信网络测试。网络数据的传输率、误码率、时延等应符合本规范第4.4.2条的规定。
    3 流动站用户并发性测试。测试应按系统设计的最大用户数,通过软件模拟进行。
    4 远程控制测试。管理中心应对所有CORS站的接收机和UPS电源等设备的运行状态进行监控,应能对相关参数进行调整,并应确认调整有效。
    5 系统容错性测试。当模拟CORS站、通信网络发生故障时,系统应自动报警,并应重新构网计算,继续提供数据服务。
    6 用户设备兼容性测试。应至少选用三个品牌的GNSSRTK设备,在不同时间段进行测试,记录首次获得固定解的时间,并进行测试点位的精度统计分析。

4.8.3 CORS系统性能指标测试应包括静态精度测试、动态精度及覆盖范围的测试和RTK可用性测试,并应符合下列规定:
    1 静态精度测试应符合下列规定:
        1)应在网络设计覆盖范围内均匀选择测试点,点的选择应符合本规范第5.2.2条的规定,参与统计的测试点数不宜少于20个;
        2)测试应是单点观测,测试点的观测、数据处理等应符合本规范第5章关于四等以上GNSS网的规定;
        3)测试点观测成果应按平面和高程进行精度统计、分析,并应符合本规范第4.1.8条的规定。
    2 动态精度及覆盖范围的测试应符合下列规定:
        1)测试点应均匀分布在网内及网外10km~30km范围内;测试点的选择应符合本规范第5.2.2条规定,参与统计的测试点数不应少于20个;
        2)测试点的观测、数据处理等宜符合本规范第6.4节和第6.5节关于三级以上控制点的规定,每个测试点宜独立记录10个以上的观测结果;
        3)精度统计应按网内、网外分别进行,并应进行测试点的内、外符合精度统计,分析测试点的平面、高程精度、收敛时间、覆盖范围及重复性测量精度。精度统计应符合本规范第4.1.8条的规定。
    3 RTK可用性测试应符合下列规定:
        1)应在系统服务区域内,选择1个已知地心坐标的动态测试点。服务中心与流动站间应采用有线连接方式进行通信,连续进行至少24h的RTK测量,并应每秒记录一个定位结果。
        2)满足精度要求的定位结果个数占理论定位结果总数的比率应大于95%。

4.8.4 系统性能指标测试的精度计算应符合下列规定:
    1 测试点的坐标分量内符合中误差(MX、MY、MZ)和点位内符合中误差(MS)应按下列公式计算:

4.8.4-1.jpg


式中:MX、MY、MZ——坐标分量内符合中误差(cm);

MS——点位内符合中误差(cm);

dX、dY、dZ——测试点坐标分量平均值与观测值分量的差值(cm);

dS——测试点点位平均值和每次观测点位的差值(cm);

N——测试点个数;

K——测试点的观测次数。


    2 测试点的平面点位外符合中误差(MP)应按下列公式计算:


4.8.4-6.jpg


式中:MP——测试点的平面点位外符合中误差(cm);

dP——测试点的已知平面点位与观测的平面点位平均值的差值(cm);

N——测试点个数。


4.9 成果提交


4.9.1 CORS站建设完成后应提交下列成果:
    1 CORS站建设的技术方案;
    2 CORS站建设的工作报告;
    3 CORS站点之记;
    4 CORS站竣工地形图;
    5 委托保管报告。

4.9.2 通信网络建设完成后应提交下列成果:
    1 技术设计书;
    2 网络测试报告;
    3 通信设备登记表。

4.9.3 管理中心和服务中心建设完成后应提交下列成果:
    1 技术设计书;
    2 测试报告。

4.9.4 坐标联测完成后应提交下列成果:
    1 技术设计书;
    2 原始观测数据、记录手簿;
    3 重复基线较差、同步环闭合差、异步环闭合差等内容的基线处理报告;
    4 三维无约束、三维约束和二维约束平差等内容的数据处理报告及成果表;
    5 坐标转换参数及精度分析报告;
    6 技术总结。

4.9.5 系统测试完成后应提交下列成果:
    1 技术设计书;
    2 测试报告。

4.9.6 系统建设完成后应提交下列成果:
    1 项目设计书;
    2 系统技术报告;
    3 系统工作报告;
    4 系统使用说明书。

4.10 系统维护


4.10.1 系统日常维护应符合下列规定:
    1 应每天填写日志表,记录系统运行中出现的故障及其维护工作情况。日志表填写应符合本规范附录E的规定;
    2 系统配置不得随意修改;
    3 应每天检查网络RTK、RTD信息及服务器软件的运行状态,出现故障时,应查找原因,及时排除,并进行记录;
    4 CORS站远程监控检查应每天进行,并记录;
    5 CORS站有人值守时,宜每天巡视并记录;无人值守时,宜每月巡视并记录;
    6 管理中心、服务中心、CORS站的环境应保持清洁,设备运行应良好;
    7 发生自然灾害后,应及时进行设备的检查或更换,并应重新对CORS站框架坐标进行联测。

4.10.2 系统维护时的检验分析应符合下列规定:
    1 CORS站设备应进行完好性检验;
    2 CORS站的接收机及天线的稳定性检验,应通过对原始观测数据的处理分析来进行;
    3 CORS站站址的稳定性应进行检验分析;
    4 通信网络设备的完好性应进行检验;
    5 系统软件安全运行应进行检验;
    6 系统防雷应进行检验;
    7 用户管理应及时有效。

4.10.3 系统维护应包括下列记录:
    1 日志表;
    2 接收机原始数据分析报告;
    3 系统发生故障的记录报告;
    4 系统硬件、软件升级记录报告;
    5 CORS站坐标重新计算数据处理报告。

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5 城市GNSS控制网建设


5.1 一般规定


5.1.1 GNSS网的布设应遵循从整体到局部、分级布网的原则。城市首级GNSS网应一次全面布设,加密GNSS网可逐级布网、越级布网或布设同级全面网。

5.1.2 GNSS网按相邻站点的平均距离和精度应划分为二、三、四等网和一、二级网。GNSS网相邻点间基线长度精度应按本规范式(4.1.3)计算。

5.1.3 GNSS网的主要技术要求应符合表5.1.3的规定。二、三、四等网相邻点最小边长不宜小于平均边长的1/2,最大边长不宜超过平均边长的2倍。一、二级网最大边长可在平均边长的基础上放宽1倍,当边长小于200m时,边长中误差应小于±2cm。

表5.1.3 GNSS网的主要技术要求

等级

平均边长(km)

a(mm)

b(1×10-6)

最弱边相对中误差

二等

9

≤5

≤2

1/120000

三等

5

≤5

≤2

1/80000

四等

2

≤10

≤5

1/45000

一级

1

≤10

≤5

1/20000

二级

﹤1

≤10

≤5

1/10000

注:表中a表示固定误差;b表示比例误差系数。


5.1.4 城市CORS站应作为城市首级GNSS网的起算点,并应与新布设GNSS网共同组成城市首级GNSS网。

5.1.5 在进行GNSS网设计时,应利用CORS站的连续观测数据。对符合GNSS网布点要求的已有控制点,应利用其标石。

5.1.6 GNSS网宜由一个或若干个异步观测环构成,也可采用附合线路的形式构成。各等级GNSS网中每个异步环或附合线路中的边数应符合表5.1.6规定。非同步观测的GNSS基线向量,宜按所设计的网图选定,也可由软件自动挑选独立基线构成环路。


表5.1.6 异步环或附合线路边数的规定

等级

二等

三等

四等

一级

二级

异步环或附合线路的边数(条)

≤6

≤8

≤10

≤10

≤10


5.1.7 布设城市首级控制网时,应与CORS站和国家控制网进行联测,联测点数均不应少于3个,联测点应均匀分布。

5.1.8 GNSS测量可用于工程形变测量,技术要求应符合现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ 8的规定。

5.2 选点及埋石


5.2.1 选点准备工作应符合下列规定:
    1 技术设计前应收集测区内及周边地区的有关资料,资料应包括下列内容:
        1)测区1:10000至1:100000比例尺地形图;
        2)测区及周边地区的控制测量资料,包括平面控制网和水准路线网成果、技术设计、技术总结、点之记等资料;
        3)与测区有关的城市总体规划和近期城市建设发展资料;
        4)与测区有关的交通、地质、气象、通信、地下水和冻土深度等资料。
    2 应根据项目目标和测区的自然地理情况进行网形及点位设计,并应进行控制网优化和精度估算。

5.2.2 选点除应满足本规范第4.3.2条1~4款的规定外,还应符合下列规定:
    1 点位应选择在交通便利,并有利于扩展和联测的地点;
    2 视场内障碍物的高度角不宜大于15°;
    3 对符合要求的已有控制点,经检查点位稳定可靠的,可充分利用;
    4 点位选定后应现场作标记、画略图。

5.2.3 控制点命名应符合下列规定:
    1 点名可采用村名、山名、地名或单位名等表示;
    2 利用原有旧点位时,点名不宜更改。

5.2.4 埋石应符合下列要求:
    1 城市各等级GNSS控制点应埋设永久性测量标志,标石的标志应满足平面、高程共用的要求。标石及标志规格要求应符合本规范附录F的规定;
    2 控制点的中心标志应用铜、不锈钢或其他耐腐蚀、耐磨损的材料制作,并应安放正直、镶接牢固;控制点的标志中心应刻有清晰、精细的十字线或嵌入直径小于0.5mm的不同颜色的金属;标志顶部应为圆球状,并应高出标石面;
    3 控制点标石可采用混凝土预制或现场灌制;利用基岩、混凝土或沥青路面时,可现场凿孔灌注混凝土埋设标志;利用硬质地面时,可在地面上刻正方形方框,其中心灌入直径不大于2mm、长度不短于30mm的铜条作为标志;
    4 埋设GNSS观测墩应符合本规范第4.3.3条的要求;
    5 标石的底部应埋设在冻土层以下,并应浇筑混凝土基础;
    6 地质坚硬处埋设的标石,可在混凝土浇筑一周后用于观测;除地质坚硬处外,四等及以上GNSS测量控制点标石埋设后,应经过一个雨季和一个冻解期后方可用于观测;
    7 标石埋设后应在实地绘制控制点点之记,具备拴距条件的,拴距不应少于3个方向,拴距方向交角宜在60°~150°之间,拴距误差应小于10cm;对二、三等控制点不具备拴距条件的,应埋设指示标志。控制点点之记绘制应符合本规范附录G的规定;
    8 二、三等GNSS测量控制点标石埋设后应办理测量标志委托保管。

5.2.5 选点与埋石结束后,应提交控制点点之记、控制点选点网图、测量标志委托保管书和选点与埋石工作总结报告。

5.3 GNSS测量


5.3.1 城市CORS系统提供的观测数据可作为布设各等级控制网的起算依据。

5.3.2 GNSS接收机的选用应符合表5.3.2的规定。

表5.3.2 GNSS接收机的选用
5.3.2.jpg

5.3.3 GNSS接收设备的检验应符合下列规定:
    1 GNSS接收设备应按现行行业标准《全球定位系统(GPS)接收机(测地型和导航型)校准规范》JJF 1118的要求定期进行检定,检定周期宜为一年;
    2 新购置的或经过维修的GNSS接收设备应进行检验,内容包括一般检验、常规检验、通电检验和实测检验。

5.3.4 一般检验应符合下列规定:
    1 接收机及天线型号应与标称一致,外观应良好;
    2 各种部件及其附件应匹配、齐全和完好,紧固的部件不得松动或脱落;
    3 设备使用手册和后处理软件操作手册及磁(光)盘应齐全。

5.3.5 常规检验应符合下列规定:
    1 天线或基座圆水准器和光学对点器应符合现行行业标准《全站型电子速测仪检定规程》JJG 100的规定,光学对点器的测试方法应符合现行行业标准《光学经纬仪检定规程》JJG 414的规定;
    2 天线高的量尺应完好,尺长精度应符合现行行业标准《钢卷尺检定规程》JJG 4的规定;
    3 数据传录设备及软件应齐全,数据传输性能应完好;
    4 数据后处理软件应通过实例计算测试和评估确认结果满足要求后方可使用。

5.3.6 确认GNSS接收机的各种电缆正确连接后,可进行通电检验。通电检验应符合下列规定:
    1 电源及工作状态指示灯工作应正常;
    2 按键和显示系统工作应正常;
    3 测试应利用自测试命令进行;
    4 应检验接收机锁定卫星时间,接收信号强弱及信号失锁情况。

5.3.7 实测检验应包括下列内容:
    1 接收机内部噪声水平测试,测试方法应符合现行行业标准《全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程》CH 8016的规定;
    2 接收机天线相位中心稳定性测试,测试方法应符合现行行业标准《全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程》CH 8016的规定;
    3 接收机野外作业性能及不同测程精度指标测试;
    4 接收机高、低温性能测试;
    5 接收机综合性能评价等。

5.3.8 用于等级测量的接收机,在使用前应按本规范第5.3.7条第1、2款的规定进行实测检验,且每年应按本规范第5.3.7条第3、4、5款的内容进行实测检验。

5.3.9 不同类型的接收机参加共同作业时,应在已知基线上进行比对测试,超过相应等级限差时,不应投入生产使用。

5.3.10 GNSS接收设备的维护应符合下列规定:
    1 接收设备应有专人保管,运输期间应有专人押送,并应采取防振、防潮、防晒、防尘、防蚀和防辐射等防护措施;
    2 接收设备的接头和连接器应保持清洁,电缆线不应扭折,不应在地面拖拉、碾砸。连接电源前,电池正负极连接应正确,观测前电压应正常;
    3 当接收设备置于楼顶、高标或其他设施顶端作业时,应采取加固措施,在大风和雷雨天气作业时,应采取防风和防雷措施;
    4 作业结束后,应及时对接收设备进行擦拭,并放入有软垫的仪器箱内;仪器箱应置放于通风、干燥阴凉处,箱内应放置干燥剂并及时更换;
    5 接收设备在室内存放时,电池应在充满状态下存放,并应每隔1~2个月充放电一次;
    6 接收机发生故障后,应由专业人员维修。

5.3.11 GNSS测量各等级作业的基本技术要求应符合表5.3.11的规定。


表5.3.11 GNSS测量各等级作业的基本技术要求
5.3.11.jpg


5.3.12 观测实施计划应符合下列规定:
    1 观测实施计划可根据测区范围的大小分区编制;
    2 观测实施计划内容应包括作业日期、时间、测站名称和接收机名称等。

5.3.13 观测准备工作应符合下列规定:
    1 安置GNSS接收机天线时,天线应整平,定向标志宜指向正北。对于定向标志不明显的接收机天线,可预先设置定向标志;
    2 用三脚架安置GNSS接收机天线时,对中误差应小于3mm;在高标基板上安置天线时,应将标志中心投影到基板上,投影示误三角形最长边或示误四边形对角线应小于5mm;
    3 天线高应量测至毫米,测前、测后应各量测一次,两次较差不应大于3mm,并应取平均值作为最终成果;较差超限时,应查明原因,并应记录在GNSS外业观测手簿备注栏内。GNSS外业观测手簿格式应符合本规范附录H的规定。

5.3.14 GNSS的外业观测应符合下列规定:
    1 接收机工作状态正常后,应进行自测试,并应记录测站名、日期、时段号和天线高等信息;
    2 接收机开始记录数据后,应查看测站信息、卫星状况、实时定位结果、存储介质记录和电源工作情况等,异常情况应记录在GNSS外业观测手簿备注栏内;
    3 观测过程中应逐项填写GNSS外业观测手簿中的记录项目,记录应符合本规范附录H的规定;
    4 GNSS静态测量时,各接收机采样间隔应一致;
    5 作业期间使用手机和对讲机时,宜远离接收机;雷雨天气时,应关机停测,并应卸下天线以防雷击;
    6 作业期间不得进行下列操作:
        1)关机又重新启动;
        2)自测试;
        3)改变仪器高度值与测站名;
        4)改变GNSS天线位置;
        5)关闭文件或删除文件等;
    7 作业人员在作业期间不得离开仪器,并应防止仪器受到振动和被移动、防止人和其他物体靠近天线;
    8 观测结束后,应检查GNSS外业观测手簿的内容,并应将点位保护好后方可迁站;
    9 每日观测完成后,应将全部数据双备份,并应清空接收机存储器,及时对数据进行处理,剔除不合格数据。

5.3.15 观测记录整理应符合下列规定:
    1 原始观测记录不应涂改、转抄和追记;
    2 数据存储介质应贴标识,标识信息应与记录手簿中的有关信息一一对应;
    3 接收机内存数据转存过程中,不应进行任何剔除和删改,不应调用任何对数据实施重新加工组合的操作指令。


5.4 数据处理


5.4.1 城市二等GNSS网基线解算和平差宜采用高精度解算软件,其他等级控制网可采用商用软件。

5.4.2 数据预处理应符合下列规定:
    1 城市二等GNSS网应采用卫星精密星历解算基线,其他等级控制网可采用卫星广播星历解算基线。
    2 当使用不同型号的接收机共同作业时,应将观测数据转换成标准格式后,再进行统一的基线解算。
    3 基线解算可采用多基线解或单基线解,每个同步观测图形应选定一个起算点。起算点应按CORS站、已知点坐标和单点定位结果的先后顺序选择。
    4 观测值应加入对流层延迟修正。对流层延迟修正模型中的气象元素可采用标准气象元素。
    5 基线解算宜采用双差固定解。
    6 处理结果中应包括相对定位坐标及其方差阵、基线及其方差阵——协方差阵等平差所需的元素。

5.4.3 数据检验应符合下列规定:
    1 同一时段观测值的数据剔除率不宜大于20%;
    2 复测基线的长度较差应满足下式的要求:

5.4.3-1.jpg

      (5.4.3-1)

式中:dS——复测基线的长度较差。


    3 采用同一种数学模型解算的基线,网中任何一个三边构成的同步环闭合差应满足下列公式的要求:


5.4.3-2.jpg



式中:WX、WY、WZ——环坐标分量闭合差;

      WS——环闭合差。


    4 GNSS网外业基线预处理结果,异步环或附合线路坐标闭合差应满足下列公式的要求:

5.4.3-7.jpg


式中:WS——环闭合差;

n——闭合环边数。


5.4.4 数据检验中,当重复基线、同步环、异步环或附合路线中的基线超限时,应舍弃基线后重新构成异步环,所含异步环基线数应符合本规范表5.1.6的规定,且闭合差应符合本规范第5.4.3条的规定,否则应进行重测。舍弃和重测的基线应分析,并应记录在数据检验报告中。

5.4.5 数据处理应符合下列规定:
    1 无约束平差应符合下列规定:
        1)基线向量检核符合要求后,应以三维基线向量及其相应方差——协方差阵作为观测信息,并按基线解算时确定的一个点的地心系三维坐标作为起算依据,进行GNSS网的无约束平差。
        2)无约束平差应提供各点在地心系下的三维坐标、各基线向量、改正数和精度信息。
        3)无约束平差中,基线分量的改正数绝对值应满足下列公式的要求:


V△X≤3σ    (5.4.5-1)

V△Y≤3σ    (5.4.5-2)

V△Z≤3σ    (5.4.5-3)


式中:V△X、V△Y、V△Z——基线分量的改正数绝对值。


    2 约束平差应符合下列规定:
        1)可选择国家坐标系或城市坐标系,对通过无约束平差后的观测值进行三维约束平差或二维约束平差。平差中,可对已知点坐标、已知距离和已知方位进行强制约束或加权约束。
        2)约束平差中,基线分量的改正数与经过剔除粗差后的无约束平差结果的同一基线相应改正数较差应满足下列公式的要求:


dV△X≤2σ    (5.4.5-4)

dV△Y≤2σ    (5.4.5-5)

dV△Z≤2σ    (5.4.5-6)


式中:dV△X、dV△Y、dV△Z——同一基线约束平差基线分量的改正数与无约束平差基线分量的改正数的较差。


        3)当平差软件不能输出基线向量改正数时,应进行不少于2个已知点的部分约束平差,通过平差获得未参加约束已知点的平差坐标,其点位变化相对于约束点的边长相对中误差不应低于本规范表5.1.3规定的上一等级控制网中最弱边相对中误差。
    3 方位角应取位至0.1",坐标和边长应取位至毫米。

5.4.6 测量成果输出宜包括相应坐标系中的三维或二维坐标、基线向量改正数、基线边长、方位角、转换参数及其精度等信息。


5.5 质量检查与技术总结


5.5.1 质量检查应包括下列内容:
    1 使用仪器的精度等级、检定状态和检定记录;
    2 控制点布设情况,选埋资料的完整性;
    3 外业观测资料中多余观测、各项限差、技术指标情况;
    4 数据处理过程中,数据录入、已知数据的使用,各项限差、闭合差和精度统计情况;
    5 记录完整性、准确性,记录项目齐全性;
    6 观测数据的各项改正是否齐全;
    7 计算过程正确性、资料整理的完整性、精度统计和质量评定的合理性;
    8 提交成果的正确性和完整性;
    9 技术报告内容的完整性、统计数据的准确性、结论的可靠性。

5.5.2 各项工作完成后应编写项目技术总结,技术总结应重点突出、文理通顺、表达清楚、结论明确。技术总结应包括下列内容:
    1 测区概况,自然地理条件等;
    2 任务来源,施测目的和基本精度要求,测区已有测量情况;
    3 施测单位,施测起止时间,技术依据,作业人员情况,接收设备类型与数量以及检验情况,观测方法,重测、补测情况,作业环境,重合点情况,工作量与工日情况;
    4 野外数据检核,起算数据情况,数据后处理内容、方法与软件情况;
    5 外业观测数据质量分析与野外检核计算情况;
    6 方案实施与规范执行情况;
    7 提交成果中尚存或需要说明的问题;
    8 各种附表与附图。

5.5.3 提交的成果资料应包括下列内容:
    1 任务或合同书、技术设计书;
    2 利用的已有成果资料情况;
    3 仪器检校资料和自检原始记录;
    4 点之记、外业原始观测记录、平差计算手簿(含电子文档);
    5 质量检查资料;
    6 技术总结;
    7 设计网图、观测网图、数据处理用图、成果图;
    8 坐标、高程成果及注释资料。

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6 城市GNSS RTK测量


6.1 一般规定


6.1.1 RTK测量可采用单基站RTK测量和网络RTK测量两种方法进行。已建立CORS系统的城市,宜采用网络RTK测量。在困难地区,也可采用后处理动态测量的模式进行RTK测量。

6.1.2 GNSS RTK平面测量按精度应划分为一级、二级、三级、图根和碎部。各等级的技术要求应符合表6.1.2的规定。

表6.1.2 GNSS RTK平面测量技术要求
6.1.2.jpg

注:1 一级GNSS控制点布设应采用网络RTK测量技术;

2 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;

3 困难地区相邻点间距离缩短至表中的2/3,边长较差不应大于2cm。


6.1.3 利用RTK测量方法布设控制点时,点位选择应符合本规范第5.2.2条的规定。

6.1.4 RTK测量时,GNSS卫星的状况应符合表6.1.4规定。


表6.1.4 GNSS卫星状况的基本要求

观测窗口状态

15°以上的卫星个数

PDOP值

良好

≥6

﹤4

可用

5

﹤6

不可用

﹤5

≥6


6.1.5 RTK测量时,开始作业或重新设置基准站后,应至少在一个已知点上进行检核,并应符合下列规定:
    1 在控制点上检核,平面位置较差不应大于5cm;
    2 在碎部点上检核,平面位置较差不应大于图上0.5mm。

6.1.6 利用已有RTK测设的控制点时,应进行坐标或几何检核。


6.2 仪器设备


6.2.1 RTK测量接收设备应符合下列规定:
    1 接收设备应包括双频接收机、天线和天线电缆、数据链设备、数据采集器等;
    2 基准站设备应能发送RTCM标准格式差分数据;
    3 流动站设备应能接收并处理标准差分数据;
    4 宜选用固定误差不超过10mm、比例误差系数不超过2mm/km的RTK接收机。

6.2.2 接收设备的检验,除应符合本规范第5.3.3条的规外,RTK测量前,还宜进行下列检验:
    1 基准站与流动站的数据链连通检验;
    2 数据采集器与接收机的通信连通检验。

6.2.3 接收设备的维护应符合本规范第5.3.10条的规定。

6.3 单基站RTK测量


6.3.1 基准站设置应符合下列规定:
    1 选点应符合本规范第5.2.2条的规定。
    2 测前准备应符合本规范第5.3.13条的规定。
    3 仪器对中、天线高的量取应符合本规范第5.3.13条的规定。接收机中的天线类型、天线高量取方式以及天线高量取位置等项目设置应和天线高量测时的情况一致。天线高的记录格式应符合本规范附录J的规定。
    4 基准站的卫星截止高度角设置不应低于10°。
    5 选择无线电台通信方法时,数据传输工作频率应按约定的频率进行设置。
    6 仪器类型、测量类型、电台类型、电台频率、天线类型、数据端口、蓝牙端口等设备参数应在随机软件中正确选择。
    7 基准站坐标、数据单位、尺度因子、投影参数和坐标转换参数等计算参数应正确输入。

6.3.2 RTK观测准备应符合下列规定:
    1 GNSS天线、通信接口、主机接口等设备连接应牢固可靠;连接电缆接口应无氧化脱落或松动;
    2 数据采集器、电台、基准站和流动站接收机等设备的工作电源应充足;
    3 数据采集器内存或储存卡应有充足的存储空间;
    4 接收机的内置参数应正确;
    5 水准气泡、投点器和基座应符合作业要求;
    6 天线高度设置与天线高的量取方式应一致。

6.3.3 坐标系统转换应符合下列规定:
    1 所用已知点的地心坐标框架应与计算转换参数时所用地心坐标框架一致;
    2 已有转换参数时,可直接输入;
    3 已有3个以上同时具有地心和参心坐标系的控制点成果时,可直接将坐标输入数据采集器,计算转换参数;
    4 已有3个以上参心坐标系的控制点成果时,可采用直接输入参心坐标,并在控制点上采集地心坐标,计算转换参数;
    5 计算转换参数的控制点应均匀分布在测区及周边;
    6 平面坐标转换的残差绝对值不应超过2cm。

6.3.4 在未知点上设置基准站进行RTK测量时,应符合下列规定:
    1 测区应至少有3个分布均匀的已知点;
    2 基准站点的等级应低于已知点等级;
    3 RTK测量成果最高等级应定为图根级。

6.3.5 RTK观测前设置的平面收敛阈值不应超过2cm,垂直收敛阈值不应超过3cm。

6.3.6 RTK一测回观测应符合下列规定:
    1 观测前应对仪器进行初始化;
    2 观测值应在得到RTK固定解且收敛稳定后开始记录;
    3 每测回的自动观测个数不应少于10个观测值,并应取平均值作为定位结果;
    4 经度、纬度应记录到0.00001",平面坐标和高程应记录到0.001m。

6.3.7 测回间应对仪器重新进行初始化,测回间的时间间隔应超过60s。

6.3.8 测回间的平面坐标分量较差不应超过2cm,垂直坐标分量较差不应超过3cm。应取各测回结果的平均值作为最终观测成果。

6.3.9 当初始化时间超过5min仍不能获得固定解时,宜断开通信链路,重新启动GNSS接收机,再次进行初始化。当重新启动3次仍不能获得固定解时,应选择其他位置进行测量。

6.3.10 进行后处理动态测量时,流动站应先在静止状态下观测10min~15min,获得固定解,在不丢失固定解的前提下方可进行动态测量。

6.3.11 RTK控制测量应符合下列规定:
    1 控制点应布设不少于3个或不少于2对相互通视的点;
    2 控制点测量应采用三角支架方式架设天线进行作业;测量过程中仪器的圆气泡应严格稳定居中;
    3 控制点应采用常规方法进行边长、角度或导线联测检核,导线联测应按低一个等级的常规导线测量的技术要求执行。RTK平面控制点检核测量技术要求应符合表6.3.11的规定。

表6.3.11 RTK平面控制点检核测量技术要求
6.3.11.jpg


注:表中n为测站数。


6.3.12 RTK碎部测量应符合下列规定:
    1 作业时,应采用带圆气泡的对中杆架设天线进行测量;
    2 技术要求应符合本规范表6.1.2的规定;
    3 作业前后应进行已知点检核,检核较差应符合本规范第6.1.5条的规定。

6.3.13 RTK定桩应符合下列规定:
    1 宜采用三脚支架方式架设天线,测量过程中仪器的圆气泡应稳定居中;
    2 规划道路中线、建筑物边线测量定桩的起算点等级不应低于二级;
    3 规划红线、拨地测量定桩的起算点等级不应低于三级;
    4 作业前后应进行已知点检核,检核较差应符合本规范第6.1.5条的规定;
    5 定桩点应按几何或重复测量等方法进行外业检核,检核限差应符合现行行业标准《城市测量规范》CJJ 8的规定。


6.4 城市网络RTK测量


6.4.1 网络RTK的用户应在城市CORS系统服务中心进行登记、注册,以获得系统服务的授权。

6.4.2 网络RTK测量应在CORS系统的有效服务区域内进行。

6.4.3 网络RTK测量应符合本规范第6.3.2条~第6.3.11条的规定。

6.4.4 网络RTK测量用于碎部、定桩测量时,应符合本规范第6.3.12条和第6.3.13条的规定。

6.5 数据处理与检验


6.5.1 应及时将外业采集的数据从数据采集器中导入计算机,并应进行数据备份、数据处理,同时应对数据采集器内存进行整理。

6.5.2 数据输出内容应包含点号、三维坐标、天线高、三维坐标精度、解的类型、数据采集时的卫星数、PDOP值及观测时间等。

6.5.3 外业观测数据不得进行任何剔除、修改,应保存外业原始观测记录。

6.5.4 地心三维坐标成果可通过验证后的软件转换为参心坐标成果。

6.5.5 RTK测量成果应进行100%的内业检查和10%的外业抽检。

6.5.6 内业数据检查应符合下列规定:
    1 外业观测数据记录和输出成果内容应齐全、完整;
    2 观测成果的精度指标、测回间观测值及检核点的较差应符合本规范第6.3.5条、第6.3.8条和第6.1.5条规定;
    3 几何检核应符合本规范表6.3.11的规定。

6.5.7 外业检核点应均匀分布于作业区的中部和边缘。外业检核可采用已知点比较法、重测比较法、常规测量方法等进行,并应按下式计算检核点的平面点位中误差。

6.5.7.jpg


式中:MP——检核点的平面点位中误差(cm);

dP——检核点两次测量平面点位的差值(cm);

N——检测点个数。


6.5.8 检核点位中误差MP不应超过本规范表6.1.2的规定。


6.6 成果提交


6.6.1 RTK测量完成后,宜提交下列成果:
    1 技术设计书;
    2 控制点测量示意图。

6.6.2 RTK测量完成后,应提交下列成果:
    1 外业观测数据记录文件;
    2 单基站RTK测量起算点成果资料;
    3 区域坐标转换精度分析;
    4 测量成果表;
    5 测量检核资料;
    6 技术小结/总结。

.

7 城市GNSS高程测量


7.1 一般规定


7.1.1 GNSS高程测量按作业过程应分为高程异常模型的建立、GNSS测量和数据处理。高程异常模型可利用已有模型。

7.1.2 GNSS高程测量按精度等级划分为四等、图根和碎部。高程异常模型内符合中误差(简称模型内符合中误差)、高程中误差、检测较差不应超过表7.1.2的规定。

表7.1.2 GNSS高程测量主要技术要求(cm)
7.1.2.jpg


7.1.3 GNSS高程测量可与GNSS控制测量同时进行,也可单独进行。

7.1.4 GNSS高程测量时,应至少联测一个已知高程控制点进行检核,较差应符合本规范表7.1.2的规定。


7.2 技术要求


7.2.1 高程异常模型应利用GNSS测量、水准测量、重力测量、地形测量及重力场模型等资料,按物理大地测量计算方法获得。在区域面积小、地形平坦及重力异常变化平缓地区,可利用水准测量和GNSS测量资料,通过数学拟合方法,获取该区域的高程异常模型。

7.2.2 GNSS水准点的布设应符合下列规定:
    1 点位应均匀分布于测区范围内;
    2 平原地区点间距不宜超过5km;
    3 地形起伏大时,应按测区地形特征增加点位;
    4 点位选取应符合本规范第5.2.2条和现行行业标准《城市测量规范》CJJ 8中高程控制点的规定;
    5 计算选取的拟合点数不应少于5个。
7.2.3 GNSS水准点观测技术要求应符合表7.2.3的规定。

表7.2.3 GNSS水准点观测技术要求

等级

水准联测等级

GNSS联测等级

图根

四等

四等

碎部

图根

一级


7.2.4 GNSS水准点的数据处理应符合本规范第5.4节和现行行业标准《城市测量规范》CJJ 8中有关高程测量数据处理的规定。

7.2.5 采用数学拟合法建立高程异常模型时,应根据拟合区域的面积、地形、区域和地质情况,选择合适的数学模型。

7.2.6 新建立高程异常模型应进行GNSS测量高程中误差检测。检测应符合下列规定:
    1 检测点应均匀分布于拟合区域,且应位于拟合点间的中部并能反映地形特征。检测点数不应少于拟合点总数的15%,且不应少于5个点;
    2 点位选取应符合本规范第5.2.2条和现行行业标准《城市测量规范》CJJ 8中高程控制点的选点规定;
    3 观测及数据处理应符合本规范第7.2.3条和第7.2.4条中水准联测的规定。

7.2.7 GNSS高程测量应符合下列规定:
    1 GNSS高程测量选点应符合本规范第5.2.2条的规定,可采取埋设永久测量标志、实地标注点位等方法设置测量点;
    2 GNSS高程测量的技术要求应符合表7.2.7的规定;

表7.2.7 GNSS高程测量的技术要求

等级

观测方法

GNSS观测等级

四等

静态

四等

图根

静态/RTK

二级

碎部

静态/RTK

三级


    3 宜选用固定误差不超过20mm、比例误差系数不超过2mm/km的RTK接收机;
    4 采用静态观测方法时,布网、观测、已知点联测和数据处理应符合本规范第5章的规定;
    5 采用RTK观测方法时,选点、观测和数据处理及检验应符合本规范第6章的规定。

7.2.8 GNSS高程测量应在高程异常模型覆盖区域内进行,不应外扩。

7.3 数据处理与检验


7.3.1 采用GNSS静态观测方法时,数据处理应符合本规范第5.4节的规定。采用RTK观测方法时,数据处理应符合本规范第6.5节的规定。

7.3.2 水准测量的数据处理应符合现行行业标准《城市测量规范》CJJ 8中高程控制测量的规定。

7.3.3 GNSS高程测量成果应按已确定的区域高程异常模型进行正常高程计算。

7.3.4 新建立的高程异常模型应进行模型内符合中误差计算,并应符合本规范表7.1.2的规定。模型内符合中误差mH应按下式计算:

7.3.4.jpg


式中:mH——高程异常模型内符合中误差(cm);

dH——拟合点水准高程与模型计算高程的差值(cm);

n——参与拟合的点数。


7.3.5 新建立的高程异常模型应进行模型外符合高程中误差计算,并应符合本规范表7.1.2中高程中误差的规定。外符合高程中误差MH应按下式计算:


7.3.5.jpg


式中:MH——外符合高程中误差(cm);

dH——检测点水准高程与GNSS测量高程的差值(cm);

N——检测点数。


7.3.6 GNSS高程测量工作完成后,应进行100%的内业检查和10%的外业同精度检测。内业检查应符合本规范第6.5.6条的规定。外业抽检可采取水准测量、光电测距三角高程测量或GNSS测量方法进行。

7.3.7 采用水准或光电测距三角高程检测时,应至少联测一个已知高程点,并应符合现行行业标准《城市测量规范》CJJ 8的规定;采用GNSS测量检测时,应符合本规范第5章、第6章的规定。

7.3.8 采用GNSS方法进行高程检测时,检测较差不应超过本规范表7.1.2的规定;采用水准或光电测距三角高程检测时,检测较差不应超过表7.3.8的规定。


表7.3.8 GNSS高程测量检测较差(mm)
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注:1 L为水准检测线路长度,以公里为单位。小于0.5km的,按0.5km计;

2 S为三角高程边长,以米为单位;

3 在山区,上述限差可放宽1.5倍;

4 在山区,可采用四等电磁波测距三角高程检测。


7.3.9 GNSS高程测量检测时,高程中误差MH应符合本规范表7.1.2的规定,并应按下式计算:


7.3.9.jpg


式中:MH——检测高程中误差(cm);

dH——检测点两次测量高程的差值(cm);

N——检测点数。


7.3.10 新建立的高程异常模型外符合高程中误差的计算可与GNSS高程测量检测高程中误差的计算进行统一设计、一次完成。


7.4 成果提交


7.4.1 GNSS高程测量完成后,宜提交下列成果:
    1 技术设计书;
    2 仪器鉴定资料;
    3 控制点示意图。

7.4.2 GNSS高程测量完成后,应提交下列成果:
    1 起算点成果资料;
    2 外业观测原始记录文件;
    3 平差计算文件;
    4 高程异常模型及精度评定;
    5 测量成果表;
    6 技术总结。

附录A 地球椭球和参考椭球的基本几何参数


表A 地球椭球和参考椭球的基本几何参数
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附录B CORS站点之记


表B CORS站点之记
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附录C CORS站观测墩埋设及规格


C.0.1 基岩观测墩的埋设及规格应符合下列规定(图C.0.1):

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图C.0.1 基岩观测墩(单位:mm)
1-强制对中标志;2-水准标志;3-地面;4-土层;
5-基岩层;6-直径为20mm的钢筋;7-隔振槽

    1 基岩观测墩应由盘石和柱石两部分组成,基础应与基岩紧密浇筑,盘石埋置在基岩内的深度不得少于500mm,四角钢筋锚入基岩内的长度不得少于300mm;
    2 基岩观测墩柱石高出地面不应少于2000mm,水准标志高出地面宜为200mm;
    3 基岩观测墩的柱石直径宜为500mm,观测墩与地层接合四周应有不少于100mm宽的隔振槽,隔振槽内应填粗砂。

C.0.2 土层观测墩的埋设及规格应符合下列规定(图C.0.2):

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图C.0.2 土层观测墩(单位:mm)
1-强制对中标志;2-水准标志;3-地面;4-冻土线;5-土层;6-隔振槽

    1 土层观测墩应建在坚实的土层上,观测墩应由盘石和柱石两部分组成,观测墩埋置深度不应少于冻土线以下2000mm,盘石边长宜为1000mm,盘石的高度宜为300mm;
    2 土层观测墩柱石高出地面不应少于2000mm,水准标志宜高出地面200mm;
    3 土层观测墩柱石的直径宜为500mm,观测墩与地层接合四周应有不少于100mm宽的隔振槽,隔振槽内应填粗砂。

C.0.3 屋顶观测墩的埋设及规格应符合下列规定(图C.0.3):

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图C.0.3 屋顶观测墩(单位:mm)
1-强制对中标志;2-水准标志;3-建筑物;4-建筑物主承重柱

    1 屋顶观测墩应建在建筑物主承重柱上,观测墩的内部钢筋应与建筑物主承重结构连接;
    2 屋顶观测墩的直径宜为500mm,观测墩距离屋顶的高度不应少于300mm。

C.0.4 观测墩配筋应符合下列规定(图C.0.4):

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图C.0.4 观测墩配筋(单位:mm)

    1 观测墩中的柱石纵向钢筋的长度不应少于500mm,箍筋与箍筋之间的距离宜为300mm;盘石钢筋的长度宜为900mm,间隔宜为300mm;
    2 观测墩中的纵向钢筋应采用直径不小于10mm的螺纹钢筋,箍筋应采用直径不小于6mm的普通钢筋。混凝土保护层的厚度不应小于7mm。观测墩应采用钢筋混凝土现场浇筑的方法施工。

C.0.5 配制混凝土应符合下列规定:
    1 配制混凝土所用材料应符合下列规定:
        1)水泥的强度等级不应低于42.5。在北方地区宜使用普通硅酸盐水泥;在南方地区宜使用矿渣水泥或火山灰水泥,不宜使用粉煤灰水泥;在受盐碱、海水或工业污水侵蚀地区,宜使用抗硫酸盐水泥;在沙漠、戈壁等干燥地区,不宜使用火山灰水泥;
        2)石子应采用级配合格的5mm~40mm的天然卵石或碎石;砂宜采用中砂;砂、石质量应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52的规定;
        3)混凝土拌合用水应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ 63的规定;
        4)外加剂可根据施工环境选用,其质量应符合国家现行有关标准的规定;不应使用含氯盐的外加剂。
    2 混凝土的配合比宜为水:水泥:砂:石子=0.6:1:2.3:4.2。

C.0.6 混凝土施工应符合下列规定:
    1 浇灌标石时,应逐层充分振捣密实;
    2 气温等于或低于0℃时,应加入防冻剂,且拆模时间不得少于24h;气温高于0℃时,拆模时间不得少于12h。

附录D 通信设备登记表


表D 通信设备登记表
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注:表中设备编号是资产管理部门为设备管理按一定规则为该设备所做的序号;

设备ID号是设备出厂时的唯一识别号。

附录E 系统维护日志表


表E 系统维护日志表
时间:       年    月    日    时    分            责任人:
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注:1 检查系统软件工作是否正常,是否自动更新星历数据。

2 CORS系统各参考站通信连接情况,通信延时大于10s以上.即为异常。

3 解算卫星数是否多于5颗(正常),检查电离层等可能影响卫星接收状况的因素。

4 数据存储包括各参考站自身数据存储和控制中心数据存储,检查是否有丢失历元的情况。

5 若坐标变化量超过规定要求时,即视为异常情况。

6 数据分发系统包括实时原始数据流分发和差分数据分发,有拨号服务系统的还需检查拨号服务系统。

7 检查工作站服务器、UPS等硬件设备是否有报警出错信息。

附录F GNSS控制点的标志、标石和造埋规格


F.0.1 GNSS控制点的标志应符合下列规定(图F.0.1):

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图F.0.1 GNSS控制点标志

    1 GNSS控制点标志宜为不锈钢材质,并应同时符合平面、高程测量 的要求;
    2 标志顶部应为圆球状,直径为 20mm,并应高出标石面5mm;标志上部宜为圆台状,上圆直径宜为50mm,下圆直径宜为60mm,高度宜为10mm;
    3 标志下部宜为圆柱状,圆直径宜为40mm,高度宜为10mm;圆台与圆柱之间的长度宜为50mm。

F.0.2 普通地面标石造埋规格应符合下列规定(图F.0.2):


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图F.0.2 普通地面标石埋设

    1 普通地面标石由盘石和柱石两部分组成,柱石顶部边长宜为250mm,底部边长宜为400mm,高度宜为400mm;盘石边长宜为700mm,高度宜为200mm;普通地面标石顶部宜为地面下300mm;
    2 标石应采用直径不小于6mm的钢筋,混凝土保护层的厚度不应小于7mm,浇筑钢筋混凝土应符合本规范第C.0.5条、第C.0.6条的规定;
    3 柱石底盘的钢筋应与盘石钢筋相连。

F.0.3 岩层墩标造埋规格应符合下列规定(图F.0.3):


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图F.0.3 岩层墩标埋设
1-基岩面

     1 岩层墩标应由盘石和柱石两部分组成,盘石的边长宜为700mm,高度宜为500mm;柱石的直径宜为500mm,高度宜为800mm;
     2 浇筑钢筋混凝土观测墩宜符合本规范第C.0.4条~第C.0.6条的规定。

F.0.4 土层墩标造埋规格应符合下列规定(图F.0.4):

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图F.0.4 土层墩标埋设
1-冻土线;2-水准标志

    1 土层墩标应由盘石和柱石两部分组成,盘石的边长宜为1200mm,高度宜为300mm;柱石直径宜为500mm;土层墩标埋深不应小于1400mm,冻土线以下不少于600mm;土层墩标高出地面宜为800mm,水准标志宜为地面下200mm;
    2 浇筑钢筋混凝土观测墩宜符合本规范第C.0.4条~第C.0.6条的规定。

F.0.5 楼顶墩标造埋规格应符合下列规定(图F.0.5):

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图F.0.5 楼顶墩标埋设

    1 楼顶墩标应由盘石和柱石两部分组成,盘石的边长宜为700mm,高度宜为200mm;柱石直径宜为500mm,高度宜为800mm;
    2 浇筑钢筋混凝土观测墩宜符合本规范第C.0.4条~第C.0.6条的规定。

F.0.6 一二级控制点预制混凝土标石造埋规格应符合下列规定(图F.0.6):

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图F.0.6 一二级控制点预制混凝土标石埋设
1-直径为1mm的铜芯

    1 一二级控制点预制混凝土标石中心标志宜采用直径为1mm的铜芯,标志顶部应为圆球状,并应高出标石面,标志的长度宜为300mm;
    2 标石的直径宜为200mm,标石的长度宜为600mm;标石应采用直径不小于6mm的钢筋,混凝土保护层的厚度不应小于7mm,浇筑钢筋混凝土应符合本规范第C.0.5条、第C.0.6条的规定;
    3 标石埋设的底部边长宜为300mm,顶部边长宜为400mm,标石底部应填充50mm厚的混凝土。

F.0.7 一二级控制点现场浇筑标石造埋规格宜符合下列规定(图F.0.7):

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图F.0.7 一二级控制点现场浇筑埋设
1-直径为1mm的铜芯

    1 一二级控制点现场浇筑标石中心标志宜采用直径为1mm的铜芯,标志顶部应为圆球状,圆球直径宜为50mm,并应高出标石面,标志的长度宜为300mm;
    2 现场浇筑钢筋混凝土应符合本规范第C.0.5条、第C.0.6条的规定;
    3 标石埋设的直径宜为150mm,深度宜为250mm。

附录G GNSS控制点点之记


表G GNSS控制点点之记
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附录H GNSS外业观测手簿


表H GNSS外业观测手簿
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附录J GNSS RTK基准站外业观测手簿


表J GNSS RTK基准站外业观测手簿
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本规范用词说明


1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
    1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
    2)表示严格,在正常情况均应这样做的:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
    3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
    4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应按……执行”或“应符合……的规定”。

引用标准名录


1 《建筑物防雷设计规范》GB 50057
2 《电子信息系统机房设计规范》GB 50174
3 《电子设备雷击试验方法》GB/T 3482
4 《建筑变形测量规范》JGJ 8
5 《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52
6 《混凝土用水标准》JGJ 63
7 《城市测量规范》CJJ 8
8 《全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程》CH 8016
9 《全球定位系统(GPS)接收机(测地型和导航型)校准规范》JJF 1118
10《钢卷尺检定规程》JJG 4
11《全站型电子速测仪检定规程》JJG 100
12《光学经纬仪检定规程》JJG 414

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