gps靜態(tài)實習報告河北工程大學測繪僅供參考

1、GPS實習報告DC學 院：河北工程大學資源學院專業(yè)班級：測 繪 08 （01）班學 號： 0805101?指導老師：?實習日期：20目錄1項目概述31.1 實習目的31.2 實習安排31.3 實習任務32規(guī)范43測區(qū)概況44 GPS靜態(tài)觀測54.1 選點 54.2 選點作業(yè) 54.3 標志埋設 5 埋石作業(yè) 64.4儀器 6接收機選用 6 使用儀器 6 儀器檢校 64.5觀測準備 74.6 觀測 7觀測作業(yè)的要求 9選則最佳觀測時段 9外業(yè)觀測步驟 94.7外業(yè)成果記錄 105數(shù)據(jù)處理 115.1 數(shù)據(jù)傳輸 115.2 基線解算 115.2.1 基線解算數(shù)據(jù) 115.3 外業(yè)數(shù)據(jù)檢核 125.

2、3.1 重復基線邊較差的檢驗 125.3.2 同步環(huán)各坐標分量閉合差的檢驗 125.3.3 異步環(huán)各坐標分量閉合差的檢驗 125.4 網(wǎng)平差計算 13 坐標系統(tǒng)名稱 13 基準參數(shù) 135.4.3 投影參數(shù) 13 三維無約束平差 13.1 平差參數(shù) 14.2 基線向量及改正數(shù) 14.3 (Tau)檢驗表 14.4 自由網(wǎng)平差坐標 146成果驗收與上交資料 157 注意事項 159.附錄 161 項目概述本次GPS靜態(tài)觀測實習的目的是鞏固、擴大和加深我們從課堂上所學理論知識，獲得測量工作的初步經(jīng)驗和基本技能，著重培養(yǎng)我們的獨立工作能力，進一步熟練掌握測量儀器的操作技能，提高運用理論及計算能力，并

3、對GPS靜態(tài)觀測全過程有一個全面和系統(tǒng)的認識。1.1 實習目的1、掌握衛(wèi)星預報軟件的使用方法。2、掌握GPS靜態(tài)相對定位數(shù)據(jù)采集方法。3、掌握華測X-90接收機（水平標稱精度5mm+1pmm·D）的操作。4、掌握數(shù)據(jù)傳輸與后臺處理軟件的使用方法。1.2 實習安排準備好理論知識，掌握控制測量的技術(shù)要求，以及儀器的使用規(guī)范及過程，協(xié)調(diào)好分組的搭配。 以各個班為單位建立測量實習隊，6人一組（第五組為5人），分5組。每組領取GPS一套（包括主機、腳架、基座、連接線等）、記錄板一塊、記錄表。具體分組情況：第五組分組情況（共5人）。 第五組組長：陳曦第五組組員：戴超 趙娜娜 曲二亮 張士林項目與

4、內(nèi)容時間安排（天）任務與要求實習動員、領儀器工具、儀器效驗1作好測前準備工作GPS靜態(tài)觀測1熟練掌握觀測方法、要領實習總結(jié)5整理成果、編寫實習報告、歸還儀器1.3 實習任務根據(jù)中華人民共和國測繪行業(yè)標準全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程和紫山地區(qū)的具體情況，確定該測區(qū)可建立E級GPS網(wǎng)，GPS網(wǎng)中相鄰點之間的距離滿足下表要求：根據(jù)規(guī)程規(guī)范，E級GPS網(wǎng)的精度要求如下表：級別固定誤差(mm)平均邊長(km)比例誤差系數(shù)(mm)E100.2520每小組利用三臺華測X-90 GPS（水平標稱精度5mm+1pmm·D）接收機對四個控制點進行兩個同步環(huán)的觀測，觀測時段為一小時，觀測2個時段。2 規(guī)范

5、作業(yè)依據(jù)：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。3 測區(qū)概況 本測區(qū)為邯鄲市紫山地區(qū)，介于北緯36°4136至36°4141,東經(jīng)114°2012至114°2052之間，測區(qū)內(nèi)大部分為丘陵，梯形田地，給控制測量帶來一定困難。邯鄲紫山位于太行山東麓，屬暖溫帶半濕潤半干旱大陸季風性氣候。特點是四季分明，雨量適中，秋、春兩季短，冬、夏兩季長。邯鄲屬大陸性季風氣候，年平均氣溫

6、約為攝氏13度，最低溫度在1月，極限約為攝氏20度，最高溫度在7月，可達攝氏38度。年降雨量627毫米，主要集中在78月，無霜期為235天。早晨多霧,大氣能見度差，測區(qū)內(nèi)雜草叢生，交通不便給外業(yè)測量工作帶來很大不便。交通路線見圖3。圖34 GPS靜態(tài)觀測4.1 GPS網(wǎng)的布設本次實習精度要求為E級，因經(jīng)費、人力原因，采用三臺GPS接受機，按邊連式的布網(wǎng)形式布設GPS控制網(wǎng)，網(wǎng)型如圖4.1。圖4.14.2選點由于GPS測量觀測站之間不一定要求相互通視,而且網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)也比較靈活,所以選點工作比常規(guī)控制測量的選點要簡便。但仍應遵守以下原則:1）周圍應便于安置接收設備和操作，視野開闊，視場內(nèi)障礙物的

7、高度角不宜超過15°；2）遠離大功率無線電發(fā)射源（如電臺、電視接收天線、微波塔等），其距離不小于200m，遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，其距離不得小于50m；3）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；4）附近不應有強烈反射衛(wèi)星信號的物體（如大型建筑物、幕墻玻璃等）；5）交通便利，便于擴展和聯(lián)測，每點必須有兩個通視方向；6）地面基礎穩(wěn)定，易于標石的長期保存。7) 充分利用符合要求的已有控制點。8) 選站時應盡量可能使測站附近的局部環(huán)境（地形、地貌、植被等）與周圍的大環(huán)境保持以減少氣象元素的代表性誤差。4.3 選點作業(yè)1選點人員應按照技

8、術(shù)設計書經(jīng)過踏勘在實地按4.2的要求選定點位，并在實地加以標定。2當利用舊點時，應檢查舊點的穩(wěn)定性、可靠性和完好性，符合要求方可利用。3需要水準聯(lián)測的GPS點，應實地踏勘水準路線情況，選擇聯(lián)測水準點并繪出聯(lián)測路線圖。4不論新選定的點或利用舊點，均應實地的按GPS測量規(guī)范繪制點之記，其內(nèi)容要求在現(xiàn)場記錄，不得追記。5點位周圍有高于10度的障礙物時，應繪制點的環(huán)視圖（見第五組附圖）。6選點結(jié)束后，應上交下列資料：GPS點之記(見附圖1)、環(huán)視圖（見第五組附圖）、GPS網(wǎng)選點圖（見第五組附圖）。4.4標志埋設GPS點應埋設具有中心標志的標石，基巖和基本標石的中心標志應用銅或不銹鋼制作。普通標石的中心

9、標志鐵或堅硬的復合材料制作。標志中心應刻有清晰、精細的十字絲或嵌入不同顏色金屬制作的直徑小于0.5mm的中心點。點的標石和標志必須穩(wěn)定、堅固長久保存和利用。4.4.1 埋石作業(yè)根據(jù)GPS點的標石類型及其適用級別（表），及本次實習精度要求為E級，采用木樁和鋼釘作臨時標石。表5 GPS點的標石類型標石類型適用級別a.基巖天線墩b.巖層天線墩c.基巖標石d.巖層普通標石e.土層天線墩f.普通基本標石g.凍土基本標石h.固定沙丘基本標石i.普通標石j.建筑物上的標石AA、AAA、ABBEAA、ABEBBBEBEC級以下臨時性工程網(wǎng)點，可埋設簡易標志。點位標石埋設結(jié)束后，應按下表填寫點的記錄, 并提交以

10、下資料：GPS點之記（見附圖1）；測量標志委托書；標石建造拍攝的照片；埋石工作總結(jié)。4.5儀器4.5.1接收機選用根據(jù)表6，本次實習控制網(wǎng)等級E級，選用GPS接收機。表6 接收機選用級別AAABCD、E單頻/雙頻雙頻/全波長雙頻/全波長雙頻雙頻或單頻雙頻或單頻觀測量至少有L1、L2載波相位L1、L2載波相位L1、L2載波相位L1載波相位L1載波相位同步觀測接收機數(shù)544324.5.2 使用儀器序號儀器名稱型號備注1GPS接收機x-90（水平標稱精度5mm+1pmm·D），基本參數(shù)參見華測X-90使用說明書。4.5.3 儀器檢校GPS接收機全面檢驗：一般檢視、通電檢驗、試測檢驗。一般檢

11、視應包括：a)GPS接收機及天線的外觀應良好，型號應正確；b)各種部件及其附件應匹配、齊全和完好；c)需緊固的部件應不得松動和脫落；d)設備使用手冊和后處理軟件操作手冊及磁(光)盤應齊全。通電檢驗應符合下列規(guī)定：a)有關信號燈工作應正常；b)按鍵和顯示系統(tǒng)工作應正常；c)利用自測試命令進行測試；d)檢驗接收機鎖定衛(wèi)星時間的快慢，接收信號強弱及信號失鎖情況。試驗檢驗前，還應檢驗：a)天線或基座圓水準器和光學對中器是正確；b)天線高量尺是否完好，尺長精度是否正確；c)數(shù)據(jù)傳錄設備及軟件是否齊全，數(shù)據(jù)傳輸性能是否完好；d)通過實例計算，測試和評估數(shù)據(jù)后處理軟件。4.6觀測準備GPS接收機在開始觀測前

12、，應進行預熱和靜置，具體要求按接收機操作手冊進行。 天線安置應符合下列要求：a、用三腳架安置天線時，其對中誤差不應大于3；b、天線集成體上的圓水準氣泡必須居中，沒有圓水準氣泡的天線，可調(diào)整天線基座腳螺旋，使在天線互為120°方向上量取的天線高互差小于5。4.7 觀測依據(jù)接收機的臺數(shù)和點位情況，結(jié)合實習現(xiàn)場的情況，靜態(tài)觀測安排為，按照全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T 18314-2001）中E級網(wǎng)的技術(shù)要求，進行兩個時段的靜態(tài)觀測，采用邊連式構(gòu)成GPS控制網(wǎng)。E級GPS測量基本技術(shù)規(guī)定應符合表7。表7 各級GPS測量基本技術(shù)要求規(guī)定項目級別AAABCDE衛(wèi)星截止高度角（

13、6;）101015151515同時觀測有效衛(wèi)星總數(shù)444444有效觀測衛(wèi)星總數(shù)20209644觀測時段數(shù)106421.61.6時段長度min靜態(tài)720540240604540快速靜態(tài)雙頻+P(Y)1052雙頻全波151010單頻或雙頻半波302015采樣間隔s靜態(tài)303030103010301030快速靜態(tài)515515515時段中任意衛(wèi)星有效觀測時間min靜態(tài)151515151515快速靜態(tài)雙頻+P(Y)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，應將個時段的有效觀測衛(wèi)星數(shù)扣除其間的重復衛(wèi)星數(shù)。3 觀測時

14、段長度，應為開始記錄數(shù)據(jù)到結(jié)束紀錄的時間段。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。4.7.1觀測作業(yè)的要求1）觀測組必須嚴格遵守調(diào)度命令，按規(guī)定的時間進行作業(yè)。2）經(jīng)檢查接收幾電源電纜和天線等各項連接無誤，方可開機。3）開機后經(jīng)檢驗有關指示燈與儀表顯示正常后，方可進行自測試并輸入測站、觀測單元和時段等控制信息。4）接收機啟動前與作業(yè)過程中，應隨時逐項填寫測量手簿中的記錄項目，測量手簿格式、記錄內(nèi)容及要求。5）接收機開始記錄數(shù)據(jù)后，觀測員可查看測站信息、接收衛(wèi)星數(shù)，如發(fā)現(xiàn)異常情況或未預料到的情況，應記錄在測量手簿的備注欄內(nèi)，并及時報告調(diào)度組織者。6）每時段觀測開始及結(jié)束前

15、各記錄一次觀測衛(wèi)星號、天氣狀況、實時定位經(jīng)緯度和大地高、PDOP值等。7）氣象觀測所用通風干濕表需懸掛在測站附近，與天線相位中心大致等高度處。懸掛地點應通風良好，避開陽光直接照射，便于讀數(shù)?？蘸袣鈮罕砜芍糜跍y站附近地面，其讀數(shù)應顧及至天線相位中心高度，加入相應的高程修正。8）每時段觀測前后應各量取天線高一次，其測量方法及要求見附錄D。兩次量高之差不應大于3，取平均值作為最后天線高。若互差超限，應查明原因，提出處理意見記入測量手簿記事欄。9）觀測員要細心操作，觀測期間防止接收設備震動，更不得移動，要防止人員和其他物體碰動天線或阻礙信號。10）觀測期間，不得在天線附近50m以內(nèi)使用電臺，10m以內(nèi)

16、使用對講機。11）一時段觀測過程中不允許進行以下操作：a、接收機關閉又重新啟動；b、進行自測試；c、改變衛(wèi)星仰角限；d、改變數(shù)據(jù)采樣間隔；e、改變天線位置；f、按動關閉文件和刪除文件等功能鍵；12）在GPS快速靜態(tài)定位測量中，同一觀測單元期間：a、參考站觀測不能中斷；b、參考站和流動站采樣間隔要相同，不能變更。13）經(jīng)認真檢查，所有規(guī)定作業(yè)項目均已全面完成，并符合要求，記錄與資料完整無誤，且將點位和覘標恢復原狀后，方可遷站。4.7.2選擇最佳的觀測時段根據(jù)衛(wèi)星星歷預報，選擇衛(wèi)星星數(shù)較多，高度角較大，PDOP值較小的觀測時段進行觀測。4.7.3外業(yè)觀測步驟1） 調(diào)度安排，確定每臺接收機觀測的測站

17、，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

18、，遮擋衛(wèi)星信號。7） 接收機在觀測過程，不應在接收機旁使用對講機；雷雨天氣過境應關機停測，卸下天下以防雷擊。8） 應記錄雨、晴、陰、云等天氣。4.8外業(yè)成果記錄GPS測量作業(yè)所獲得的成果紀錄應包括：a)測量手簿(見附圖2)；b)其他記錄，主要有觀測計劃、偏心觀測資料等。5數(shù)據(jù)處理5.1數(shù)據(jù)傳輸靜態(tài)觀測結(jié)束，立即將數(shù)據(jù)傳入計算機中并進行初步整理，為基線解算準備。5.2基線解算基線向量解算基本要求：B級GPS網(wǎng)基線外業(yè)預處理和C級以下各級網(wǎng)基線處理時，可采用廣播星歷。各級GPS觀測值均應加入對流層延遲修正，對流層延遲修正模型中的氣象元素可采用標準氣象元素。按同步觀測時段為單位進行。按多基線解時，每

19、個時段須提供一組獨立基線向量及其完全的方差協(xié)方差陣；按單基線解算時，須提供每條基線分量及其方差協(xié)方差陣。 基線解算數(shù)據(jù) 基線起點->終點.時段DX/改正數(shù)(m)DY/改正數(shù)(m)DZ/改正數(shù)(m)距離/改正數(shù)(m)中誤差/相對誤差(m)O3->B3.070D-828.5996-257.7829-156.8798881.83930.00060.0003-0.0003-0.0002-0.00021: 1364250O3->C3.070D-718.7120-625.0668368.18461021.18330.0009-0.00020.00070.0007-0.00001: 110

20、0006O3->A3.070F-182.7432409.1779-622.0791766.68380.0011-0.0002-0.0002-0.00060.00041: 699825B3->C3.070D109.8876-367.2839525.0644650.12720.00090.0002-0.0006-0.0006-0.00011: 715598B3->A3.070F645.8564666.9608-465.19931038.44960.00110.00030.00020.00080.00001: 9229215.3外業(yè)數(shù)據(jù)檢核5.3.1 重復基線邊較差的檢驗（數(shù)據(jù)見附

21、表1）同一條GPS基線邊若觀測了多個時段，可得多次基線邊的觀測結(jié)果，同一條基線邊任意兩個時段結(jié)果的互差不宜超過相應等級規(guī)定精度（按平均邊長計算）的2倍。5.3.2同步環(huán)各坐標分量閉合差的檢驗（數(shù)據(jù)見附表1） 采用單基線處理模式，對于采用同一種數(shù)學模型獲得的基線解，由其同步時段若干基線組成的同步多邊形環(huán)的坐標分量相對閉合差和全長閉合差應滿足：= (n=3) = (n=3)= (n=3) =式中n為多邊形的邊數(shù)，為GPS網(wǎng)相應級別規(guī)定的觀測精度。5.3.3異步環(huán)各坐標分量閉合差的檢驗（數(shù)據(jù)見附表1）由若干條獨立基線邊構(gòu)成的異步閉合環(huán)，其閉合差應符合下式規(guī)定： = =式中n為多邊形的邊數(shù)，為GPS網(wǎng)

22、相應級別規(guī)定的觀測精度。異步環(huán)多邊形閉合差的大小，是基線向量質(zhì)量檢核的主要指標。如果閉合差超限，應及時分析原因，對其中部分成果進行重測。5.4網(wǎng)平差計算GPS網(wǎng)的平差計算應用南方平差易2002軟件在1954北京坐標系下，進行三維無約束平差，以檢查本次GPS網(wǎng)的內(nèi)符合精度。1GPS靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，能滿足本專業(yè)技術(shù)施測方案規(guī)定的要求。 2GPS網(wǎng)中最弱邊中誤差為0.0011，相對中誤差1: 699825，邊名為O3->A3、B3->A3，邊長分別為766.6838米、1038.4496米，最弱點中誤差為0.0005m , 點名為B3、O3，平差精度及平差成果見GPS網(wǎng)平差結(jié)果，網(wǎng)

23、型見附圖3。5.4.1 坐標系統(tǒng)名稱 Beijing545.4.2 基準參數(shù) 橢球長半軸a6378245.0000橢球扁率f1/298.300000005.4.3 投影參數(shù) M0=1.00000000投影比率H=0.0000投影高Bm=0投影面的平均緯度B0=0:00:00.00N原點緯度L0=114:00:00.00E中央子午線N0=0.0000北向加常數(shù)E0=500000.0000東向加常數(shù)5.4.4 三維無約束平差 5.4.4.1 平差參數(shù) 基準WGS-84迭代次數(shù)2參考因子1.00平方檢驗(=95%)通過自由度65.4.4.3 (Tau)檢驗表 基線Tau-XTau-YTau-ZO3-

24、>B3.070D0.34970.26080.2243O3->C3.070D0.17900.31400.4882O3->A3.070F0.17100.07890.2784B3->C3.070D0.16400.28770.4474B3->A3.070F0.20040.08950.3226(Tau)檢驗直方圖 5.4.4.4 自由網(wǎng)平差坐標 站點緯度/中誤差經(jīng)度/中誤差高程/中誤差中誤差(度:分:秒)(m)(度:分:秒)(m)(m)(m)A336:41:30.38814N0.0003114:20:15.03563E0.0003234.16470.00070.0008B3

25、36:41:49.10721N0.0002114:20:49.81318E0.0002238.35400.00040.0005C336:42:10.12905N0.0003114:20:51.88000E0.0003247.53250.00050.0007O336:41:55.25555N0.0002114:20:15.12116E0.0002246.57430.00040.00056成果驗收與上交資料成果驗收交送驗收的成果，包括觀測記錄的存儲介質(zhì)及其備份，內(nèi)容與數(shù)量必須齊全、完整無損，各項注記、整飾應符合要求。驗收重點包括：1.實施方案是否符合規(guī)范和技術(shù)設計要求；2.補測、重測和數(shù)據(jù)剔除是否

26、合理；3.數(shù)據(jù)處理的軟件是否符合要求，處理的項目是否齊全，起算數(shù)據(jù)是否正確；4.各項技術(shù)指標是否達到要求。上交資料1.測量任務書(或合同書)、技術(shù)設計書；2.點之記、環(huán)視圖、測量標志委托保管書、選點資料和埋石資料；3.接收設備、氣象及其它儀器的檢驗資料；4.外業(yè)觀測記錄、測量手簿及其它紀錄；5.數(shù)據(jù)處理中生成的文件、資料和成果表；6.GPS網(wǎng)展點圖；7.技術(shù)總結(jié)和成果驗收報告。7 注意事項1.注意同步觀測采集數(shù)據(jù)；2.正確量取天線高，填寫外業(yè)數(shù)據(jù)記錄手簿；3.外業(yè)結(jié)束后及時傳輸數(shù)據(jù)，檢核外業(yè)觀測數(shù)據(jù)；4.數(shù)據(jù)處理時正確輸入測站點名和儀器高；5.正確判斷基線解算是否合格；6.基線解算完成后檢查閉

27、合差是否符合相應的等級要求；7.平差后檢查平差結(jié)果是否合格。8 附錄附圖1日期： 2011年3月22日 記錄者： 繪圖者：戴超 校對者：點名GPS點名B土質(zhì)號3相鄰點O3、A3、C3標識說明（單、雙層、類型）舊點木樁，鋼釘，旁邊噴漆所在地工程村西北舊點名交通路線由邯鄲市內(nèi)乘60路至工程村下車，步行300米及到所在圖幅號概略位置L114:20:49.81318B36:41:49.10721備注附圖2靜態(tài)定位測量手簿紀錄格式點號點名圖幅號觀測記錄員觀測日期2011/3/18觀測單元號接收機名稱及編號華測-X-90天線類型及其編號時段號數(shù)據(jù)文件名采樣間隔s開始記錄時間h min結(jié)束記錄時間h min

28、天線高測定天線高測定方法及略圖點位略圖測前： 測后：測定值 m修正值 m天線高 m平均值 m時間（UTC）跟蹤衛(wèi)星號(PRN)及信嘈比緯度°' "經(jīng)度°' "大地高m天氣狀況記事附圖3GPS網(wǎng)型附表1：GPS同步環(huán)、異步環(huán)、重復基線數(shù)據(jù) Baseline Type rms dx dy dz distance - A2->B2.069E 99.9 0.0036 -648.3273 -662.5060 458.3397 1034.0782 A2->O2.069E 99.9 0.0039 185.3747 -410.2514 624

29、.8906 770.1677 B2->O2.069E 99.9 0.0038 833.7020 252.2548 166.5506 886.8092 - 同步環(huán)( 3 baselines) 相對誤差= 0.16ppm EX = 0.0000 EY = -0.0003 EZ = 0.0003 2691.0552 Baseline Type rms dx dy dz distance - C2->B2.069E 99.9 0.0034 -123.6084 370.9957 -535.6275 663.1845 C2->O2.069F 99.9 0.0033 710.0917 623.2495 -369.0782 1014.3416 B2->O2.069F 99.9 0.0033 833.7001 2