GPS實習技術(shù)報告

1、一、GPS控制網(wǎng)外業(yè)觀測設計1.1 項目概況（1）實習目的： 本次實習的目的是運用所學習的基礎理論知識與課內(nèi)實驗已掌握的基本技能，利用現(xiàn)有儀器設備及資料進行綜合訓練，對GPS靜態(tài)作業(yè)流程進行熟悉，鞏固課堂教學知識，加深對GPS靜態(tài)測量基本理論的理解，能夠用有關(guān)理論指導作業(yè)實踐，做到理論與實踐相統(tǒng)一，提高學生分析問題、解決問題的能力，從而對GPS測量的基本內(nèi)容得到一次實際的應用，使所學知識進一步鞏固、深化。（2）實習任務 每個組在校園內(nèi)選10個點（選擇兩個點作為控制點），其余8個點自選，每個時段觀測不低于40min（按照GPS E級動態(tài)測量）。 根據(jù)規(guī)程規(guī)范，E級GPS網(wǎng)的精度要求如下表：級別固

2、定誤差（mm）平均邊長（km）比例誤差系數(shù)（mm）E100.2-5201.2 技術(shù)依據(jù)1.2.1 技術(shù)規(guī)范1、全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T 18314-2001）。 2、全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)范（CJJ 73-97）3、CH 1002-95測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定4、CH 1003-95測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標準1.2.1 實習任務書1.3 現(xiàn)有測繪資料1.3.1 測區(qū)概況 南京工業(yè)大學坐落于古城南京浦口區(qū)，整個測區(qū)位于北緯32°12到北緯32°13之間，東經(jīng)118°42到118°44之間

3、。地屬平原，地形平坦，屬于校園地區(qū)，人口密集，交通方便，氣候宜人，屬于亞熱帶季風氣候，建筑物多而林立有序，多為低層建筑物，建筑物之間間距較大，不致影響GPS信號接收。1.3.2 已有數(shù)據(jù) 學?？刂泣c的分布圖，及各控制點的坐標。1.3.3 小組介紹 本次實習小組成員共9名，組長1人，（本組共12名成員：成國華，杜帥龍，陳帥，郭呈澄，符永興，李震，朱龍邦，李震，周毅晨，徐嬌），合理安排分工，完成各項實習、儀器的借用與保管、資料的收集與整理等各項具體工作，按時完成實習計劃。1.4選點情況1.4.1 GPS觀測點要求 （1）觀測點視野開闊，周圍障礙物高度角大于10°-15°；（2）

4、點位應遠離大功率無線電發(fā)射源其距離不小于200m；遠離高壓輸電線，其距離不得小于50m，以免電磁場對GPS信號的干擾；（3）點位應選在交通方便，有利于其它觀測手段擴展與聯(lián)測的地方；（4）點位附近不應有大面積水域或不應有強烈干擾衛(wèi)星信號接受的物體，以減弱多路徑效應的影響。注意：用戶如果在樹木、覘標等對電磁波傳播影響較大的物體下設觀測站，當接收機工作時，接收的衛(wèi)星信號將產(chǎn)生畸變，這樣即使采集時各項指標，如觀測衛(wèi)星數(shù)、DOP值等都較好，但觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量很差。1.4.2 選點位置 （這個位置你自己具體描述一下，我也不知道）1.4.3 點位分布圖（圖P好了以后我會傳給你們）1.5觀測方案1.5.1 GPS

5、儀器使用注意事項(1)調(diào)度安排，確定每臺接收機觀測的測站，開機時間，搬站情況；(2)觀測組按調(diào)度表規(guī)定的時間進行作業(yè)，保證同步觀測同一衛(wèi)星組；(3)每時段開機前，作業(yè)員量取天線高，并及時記錄測站名、年月日、時段號、天線高等信息。關(guān)機后再量取一次天線高作校核，兩次量取天線高互差不得大于3mm，取平均值作為最后結(jié)果，若互差超限，應查明原因，提出處理意見，記入測量手簿；(4)儀器工作過程中，作業(yè)人員對照指示燈工作狀況說明，判斷儀器是否正常工作；(5)一個時段觀測過程中，不得進行以下操作：關(guān)閉接收機，又重新開機；進行自測試；改變衛(wèi)星高度角；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；(6)觀測院在作業(yè)期間不得擅自

6、離開測站，并應防止儀器收到震動，防止人或其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號；(7)不得在天線附近呢50m以內(nèi)使用電臺，10m以內(nèi)使用對講機；雷雨天氣過境應關(guān)機停測，卸下天下以防雷擊；(8)應記錄雨、晴、陰、云等天氣。格式轉(zhuǎn)換工具：格式轉(zhuǎn)換軟件（功能模塊）結(jié)果：標準格式的數(shù)據(jù)開始數(shù)據(jù)采集工具：GPS接收機結(jié)果：記錄在接收機中原始觀測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸工具：數(shù)據(jù)傳收軟件（功能模塊）結(jié)果：記錄在計算機中原始觀測數(shù)據(jù)基線解算工具：HGO數(shù)據(jù)處理軟件（功能模塊）結(jié)果：GPS基線向量解是否完成所有觀測和基線解算網(wǎng)平差工具：HGO數(shù)據(jù)處理軟件（功能模塊）結(jié)果：點坐標、基線轉(zhuǎn)換參數(shù)及相關(guān)統(tǒng)計信息結(jié)束是否1.5.2 GP

7、S測量流程圖1.5. 調(diào)度安排 本次選定共10個（包括兩個控制點），由于儀器只有六臺。因此分為六個小組，采用多臺接收機同步觀測的相對定位方法，分兩次觀測。 確定每臺接收機觀測的測站，開機時間，搬站情況。觀測組按調(diào)度表規(guī)定的時間進行作業(yè)，保證同步觀測同一衛(wèi)星組。每時段開機前，作業(yè)員量取天線高，并及時記錄測站名、年月日、時段號、天線高等信息。第一次觀測完成后，在控制點上的儀器保持位置不變，其他四臺儀器移到另外四個點上，再次進行上述操作。 儀器工作過程中，作業(yè)人員對照指示燈工作狀況說明，判斷儀器是否正常工作。一個時段觀測過程中，不得進行以下操作：關(guān)閉接收機，又重新開機；進行自測試；改變衛(wèi)星高度角；改

8、變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；觀測院在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應防止儀器收到震動，防止人或其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號。二、GPS網(wǎng)控制網(wǎng)外業(yè)技術(shù)總結(jié)2.1 技術(shù)依據(jù)（1）平均邊長表1 GPS網(wǎng)中各點平均邊長 級別項目AAABCDE平均距離10003007010155100.25（2）外業(yè)觀測要求表 2 各級GPS測量基本技術(shù)要求規(guī)定級別項目AAABCDE衛(wèi)星截止高度角（°）101015151515同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)444444有效觀測衛(wèi)星總數(shù)20209244觀測時段數(shù)106421.61.6表3 觀測技術(shù)要求級別項目AAABCDE時段長度min靜態(tài)720540240604540

9、快速靜態(tài)雙頻+P（Y）碼-1052雙頻全波-1552單頻或雙頻半波-3052采樣間隔S靜態(tài)303030103010301030快速靜態(tài)-55515515時間中任一衛(wèi)星有效觀測時間min靜態(tài)151515151515快速靜態(tài)雙頻+P（Y）碼-111雙頻全波-333單頻或雙頻半波-555注：1、在時段中觀測時間符合表7中第七項規(guī)定的衛(wèi)星，為有效觀測衛(wèi)星；2、計算有效觀測衛(wèi)星總數(shù)時，應將各時段的有效觀測衛(wèi)星數(shù)扣除其間的重復衛(wèi)星數(shù)；3、觀測時段長度，應為開始記錄數(shù)據(jù)到結(jié)束記錄的時間段；4、觀測時段數(shù)1.6，指每站觀測一時段，至少60%測站再觀測一時段。5、 所做E級GPS控制網(wǎng)還應符合以下要求：相對中誤

10、差<1/45000；cpop值<6；閉合環(huán)或附合路線邊數(shù)<8。2.3 點位分布 本次靜態(tài)測量中在全校范圍內(nèi)選擇了均勻分的10個點。位置分別在：2.4 觀測作業(yè)要求 每時段采集數(shù)據(jù)前，作業(yè)員應量取天線高，記錄此時段的接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號、各通道信噪比、故障情況；一個時段觀測過程中不得進行關(guān)閉接收機又重新啟動、進行接收機初始化（發(fā)現(xiàn)故障除外）、改變衛(wèi)星高度角、改變數(shù)據(jù)采集間隔、改變天線位置；觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應防止儀器受震動和被移動，防止人和其他物體靠近儀器、以免遮擋衛(wèi)星信號；觀測時不應在接收機旁使用手機和對講機，避免干擾衛(wèi)星信號；在觀測過程中應保證接收機正常工作

11、，數(shù)據(jù)記錄正確，每天觀測結(jié)束后，應及時將數(shù)據(jù)輸出到計算機硬、軟盤上，確保觀測數(shù)據(jù)不會丟失。2.3 數(shù)據(jù)處理要求 （1）基線解算的質(zhì)量檢驗：無論采用單基線模式或多基線模式解算基線，都應在整個GPS網(wǎng)中選擇一組完全的獨立基線構(gòu)成獨立環(huán)，各獨立環(huán)的全長閉合差應滿足 W2*¶*SQR(3*n) ,W為環(huán)閉合差，n為獨立環(huán)中的邊數(shù)，¶為標稱精度; 復測基線的長度較差，不宜超過 ds2*¶*SQR； （2）復測與重測：無論何種原因造成一個控制點不能與兩條合格獨立基線相聯(lián)結(jié)，則在該點上必須補測或重測不得少于一條的獨立基線； （3）GPS網(wǎng)平差處理：無約束平差中，基線向量的改正數(shù)

12、（VDx、VDy、VDz）絕對值應滿足VDx3*¶ VDy3*¶ VDz3*¶，當超限時，可認為該基線或其附近存在粗差基線，應采用軟件提供的或人為的方法剔除某些誤差較大的基線值，直至符合要求; 約束平差中，基線向量的改正數(shù)與剔除粗差后的無約束平差結(jié)果的同名基線相應改正數(shù)的較差（dVDx、dVDy、dVDz）應符合dVDx2*¶ 、dVDy2*¶ 、dVDz2*¶，當超限時，可認為作為約束的已知坐標、距離、已知方位與GPS網(wǎng)不兼容，應采用軟件提供的或人為的方法剔除某些誤差較大的約束值，直至符合要求。2.4 數(shù)據(jù)解算操作步驟（1）打開HG

13、O軟件，新建項目并保存。在系統(tǒng)自動跳出的【項目屬性設置】對話框中將【限差】下的【控制網(wǎng)等級】改為E級。（2）接著，中自動跳出的【坐標系統(tǒng)、，導入上面坐標轉(zhuǎn)換的參數(shù)dam文件，實現(xiàn)坐標轉(zhuǎn)換。（3）導入數(shù)據(jù),并編輯文件天線高信息；（4）基線解算,并根據(jù)殘差信息進行調(diào)整，直到基線質(zhì)量合格；（5）平差前設置,在樹形視圖區(qū)中卻換到【點】，在右邊工作區(qū)點擊【站點】，對選中的站點右鍵菜單，選擇【轉(zhuǎn)為控制點】，這些點會自動添加到【控制點】列表中。切換到【控制點】列表，雙擊某個站點名進行坐標的編輯。（6）選擇菜單【網(wǎng)平差】>【平差設置】，進入【平差設置】窗口，選擇【三維自由網(wǎng)平差】；（7）點擊【全自動平差】，軟件將自動根據(jù)起算條件，完成自由網(wǎng)平差，84下的約束平差，以及當?shù)厝S約束平差和二維約束平差。并形成平差結(jié)果列表。（8）在【平差】窗口中生成質(zhì)量報告。2.4 數(shù)據(jù)處理結(jié)果圖1 點分布平面圖圖2 基線3、 GPS動態(tài)測量總結(jié)3.1 GPS動態(tài)測量操作流程（1）觀測亞青村測區(qū)基本地形；（2）