GPS實(shí)習(xí)技術(shù)報(bào)告

1、一、GPS控制網(wǎng)外業(yè)觀測(cè)設(shè)計(jì)1.1 項(xiàng)目概況（1）實(shí)習(xí)目的： 本次實(shí)習(xí)的目的是運(yùn)用所學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)與課內(nèi)實(shí)驗(yàn)已掌握的基本技能，利用現(xiàn)有儀器設(shè)備及資料進(jìn)行綜合訓(xùn)練，對(duì)GPS靜態(tài)作業(yè)流程進(jìn)行熟悉，鞏固課堂教學(xué)知識(shí)，加深對(duì)GPS靜態(tài)測(cè)量基本理論的理解，能夠用有關(guān)理論指導(dǎo)作業(yè)實(shí)踐，做到理論與實(shí)踐相統(tǒng)一，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，從而對(duì)GPS測(cè)量的基本內(nèi)容得到一次實(shí)際的應(yīng)用，使所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步鞏固、深化。（2）實(shí)習(xí)任務(wù) 每個(gè)組在校園內(nèi)選10個(gè)點(diǎn)（選擇兩個(gè)點(diǎn)作為控制點(diǎn)），其余8個(gè)點(diǎn)自選，每個(gè)時(shí)段觀測(cè)不低于40min（按照GPS E級(jí)動(dòng)態(tài)測(cè)量）。 根據(jù)規(guī)程規(guī)范，E級(jí)GPS網(wǎng)的精度要求如下表：級(jí)別固

2、定誤差（mm）平均邊長(zhǎng)（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(cè)量規(guī)范（GB/T 18314-2001）。 2、全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范（CJJ 73-97）3、CH 1002-95測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定4、CH 1003-95測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1.2.1 實(shí)習(xí)任務(wù)書(shū)1.3 現(xiàn)有測(cè)繪資料1.3.1 測(cè)區(qū)概況 南京工業(yè)大學(xué)坐落于古城南京浦口區(qū)，整個(gè)測(cè)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(fēng)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(hào)接收。1.3.2 已有數(shù)據(jù) 學(xué)?？刂泣c(diǎn)的分布圖，及各控制點(diǎn)的坐標(biāo)。1.3.3 小組介紹 本次實(shí)習(xí)小組成員共9名，組長(zhǎng)1人，（本組共12名成員：成國(guó)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(xiàng)實(shí)習(xí)、儀器的借用與保管、資料的收集與整理等各項(xiàng)具體工作，按時(shí)完成實(shí)習(xí)計(jì)劃。1.4選點(diǎn)情況1.4.1 GPS觀測(cè)點(diǎn)要求 （1）觀測(cè)點(diǎn)視野開(kāi)闊，周圍障礙物高度角大于10°-15°；（2）

4、點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源其距離不小于200m；遠(yuǎn)離高壓輸電線，其距離不得小于50m，以免電磁場(chǎng)對(duì)GPS信號(hào)的干擾；（3）點(diǎn)位應(yīng)選在交通方便，有利于其它觀測(cè)手段擴(kuò)展與聯(lián)測(cè)的地方；（4）點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域或不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號(hào)接受的物體，以減弱多路徑效應(yīng)的影響。注意：用戶如果在樹(shù)木、覘標(biāo)等對(duì)電磁波傳播影響較大的物體下設(shè)觀測(cè)站，當(dāng)接收機(jī)工作時(shí)，接收的衛(wèi)星信號(hào)將產(chǎn)生畸變，這樣即使采集時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)，如觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)、DOP值等都較好，但觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量很差。1.4.2 選點(diǎn)位置 （這個(gè)位置你自己具體描述一下，我也不知道）1.4.3 點(diǎn)位分布圖（圖P好了以后我會(huì)傳給你們）1.5觀測(cè)方案1.5.1 GPS

5、儀器使用注意事項(xiàng)(1)調(diào)度安排，確定每臺(tái)接收機(jī)觀測(cè)的測(cè)站，開(kāi)機(jī)時(shí)間，搬站情況；(2)觀測(cè)組按調(diào)度表規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行作業(yè)，保證同步觀測(cè)同一衛(wèi)星組；(3)每時(shí)段開(kāi)機(jī)前，作業(yè)員量取天線高，并及時(shí)記錄測(cè)站名、年月日、時(shí)段號(hào)、天線高等信息。關(guān)機(jī)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(yīng)查明原因，提出處理意見(jiàn)，記入測(cè)量手簿；(4)儀器工作過(guò)程中，作業(yè)人員對(duì)照指示燈工作狀況說(shuō)明，判斷儀器是否正常工作；(5)一個(gè)時(shí)段觀測(cè)過(guò)程中，不得進(jìn)行以下操作：關(guān)閉接收機(jī)，又重新開(kāi)機(jī)；進(jìn)行自測(cè)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(cè)院在作業(yè)期間不得擅自

6、離開(kāi)測(cè)站，并應(yīng)防止儀器收到震動(dòng)，防止人或其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號(hào)；(7)不得在天線附近呢50m以內(nèi)使用電臺(tái)，10m以內(nèi)使用對(duì)講機(jī)；雷雨天氣過(guò)境應(yīng)關(guān)機(jī)停測(cè)，卸下天下以防雷擊；(8)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)開(kāi)始數(shù)據(jù)采集工具：GPS接收機(jī)結(jié)果：記錄在接收機(jī)中原始觀測(cè)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(jì)算機(jī)中原始觀測(cè)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(cè)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(diǎn)坐標(biāo)、基線轉(zhuǎn)換參數(shù)及相關(guān)統(tǒng)計(jì)信息結(jié)束是否1.5.2 GP

7、S測(cè)量流程圖1.5. 調(diào)度安排 本次選定共10個(gè)（包括兩個(gè)控制點(diǎn)），由于儀器只有六臺(tái)。因此分為六個(gè)小組，采用多臺(tái)接收機(jī)同步觀測(cè)的相對(duì)定位方法，分兩次觀測(cè)。 確定每臺(tái)接收機(jī)觀測(cè)的測(cè)站，開(kāi)機(jī)時(shí)間，搬站情況。觀測(cè)組按調(diào)度表規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行作業(yè)，保證同步觀測(cè)同一衛(wèi)星組。每時(shí)段開(kāi)機(jī)前，作業(yè)員量取天線高，并及時(shí)記錄測(cè)站名、年月日、時(shí)段號(hào)、天線高等信息。第一次觀測(cè)完成后，在控制點(diǎn)上的儀器保持位置不變，其他四臺(tái)儀器移到另外四個(gè)點(diǎn)上，再次進(jìn)行上述操作。 儀器工作過(guò)程中，作業(yè)人員對(duì)照指示燈工作狀況說(shuō)明，判斷儀器是否正常工作。一個(gè)時(shí)段觀測(cè)過(guò)程中，不得進(jìn)行以下操作：關(guān)閉接收機(jī)，又重新開(kāi)機(jī)；進(jìn)行自測(cè)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(cè)院在作業(yè)期間不得擅自離開(kāi)測(cè)站，并應(yīng)防止儀器收到震動(dòng)，防止人或其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號(hào)。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(zhǎng)表1 GPS網(wǎng)中各點(diǎn)平均邊長(zhǎng) 級(jí)別項(xiàng)目AAABCDE平均距離10003007010155100.25（2）外業(yè)觀測(cè)要求表 2 各級(jí)GPS測(cè)量基本技術(shù)要求規(guī)定級(jí)別項(xiàng)目AAABCDE衛(wèi)星截止高度角（°）101015151515同時(shí)觀測(cè)有效衛(wèi)星數(shù)444444有效觀測(cè)衛(wèi)星總數(shù)20209244觀測(cè)時(shí)段數(shù)106421.61.6表3 觀測(cè)技術(shù)要求級(jí)別項(xiàng)目AAABCDE時(shí)段長(zhǎng)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(shí)間中任一衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)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(shí)段中觀測(cè)時(shí)間符合表7中第七項(xiàng)規(guī)定的衛(wèi)星，為有效觀測(cè)衛(wèi)星；2、計(jì)算有效觀測(cè)衛(wèi)星總數(shù)時(shí)，應(yīng)將各時(shí)段的有效觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)扣除其間的重復(fù)衛(wèi)星數(shù)；3、觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度，應(yīng)為開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)到結(jié)束記錄的時(shí)間段；4、觀測(cè)時(shí)段數(shù)1.6，指每站觀測(cè)一時(shí)段，至少60%測(cè)站再觀測(cè)一時(shí)段。5、 所做E級(jí)GPS控制網(wǎng)還應(yīng)符合以下要求：相對(duì)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(diǎn)位分布 本次靜態(tài)測(cè)量中在全校范圍內(nèi)選擇了均勻分的10個(gè)點(diǎn)。位置分別在：2.4 觀測(cè)作業(yè)要求 每時(shí)段采集數(shù)據(jù)前，作業(yè)員應(yīng)量取天線高，記錄此時(shí)段的接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號(hào)、各通道信噪比、故障情況；一個(gè)時(shí)段觀測(cè)過(guò)程中不得進(jìn)行關(guān)閉接收機(jī)又重新啟動(dòng)、進(jìn)行接收機(jī)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(cè)員在作業(yè)期間不得擅自離開(kāi)測(cè)站，并應(yīng)防止儀器受震動(dòng)和被移動(dòng)，防止人和其他物體靠近儀器、以免遮擋衛(wèi)星信號(hào)；觀測(cè)時(shí)不應(yīng)在接收機(jī)旁使用手機(jī)和對(duì)講機(jī)，避免干擾衛(wèi)星信號(hào)；在觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)保證接收機(jī)正常工作

11、，數(shù)據(jù)記錄正確，每天觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將數(shù)據(jù)輸出到計(jì)算機(jī)硬、軟盤(pán)上，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。2.3 數(shù)據(jù)處理要求 （1）基線解算的質(zhì)量檢驗(yàn)：無(wú)論采用單基線模式或多基線模式解算基線，都應(yīng)在整個(gè)GPS網(wǎng)中選擇一組完全的獨(dú)立基線構(gòu)成獨(dú)立環(huán)，各獨(dú)立環(huán)的全長(zhǎng)閉合差應(yīng)滿足 W2*¶*SQR(3*n) ,W為環(huán)閉合差，n為獨(dú)立環(huán)中的邊數(shù)，¶為標(biāo)稱精度; 復(fù)測(cè)基線的長(zhǎng)度較差，不宜超過(guò) ds2*¶*SQR； （2）復(fù)測(cè)與重測(cè)：無(wú)論何種原因造成一個(gè)控制點(diǎn)不能與兩條合格獨(dú)立基線相聯(lián)結(jié)，則在該點(diǎn)上必須補(bǔ)測(cè)或重測(cè)不得少于一條的獨(dú)立基線； （3）GPS網(wǎng)平差處理：無(wú)約束平差中，基線向量的改正數(shù)

12、（VDx、VDy、VDz）絕對(duì)值應(yīng)滿足VDx3*¶ VDy3*¶ VDz3*¶，當(dāng)超限時(shí)，可認(rèn)為該基線或其附近存在粗差基線，應(yīng)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(wú)約束平差結(jié)果的同名基線相應(yīng)改正數(shù)的較差（dVDx、dVDy、dVDz）應(yīng)符合dVDx2*¶ 、dVDy2*¶ 、dVDz2*¶，當(dāng)超限時(shí)，可認(rèn)為作為約束的已知坐標(biāo)、距離、已知方位與GPS網(wǎng)不兼容，應(yīng)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(kāi)HG

13、O軟件，新建項(xiàng)目并保存。在系統(tǒng)自動(dòng)跳出的【項(xiàng)目屬性設(shè)置】對(duì)話框中將【限差】下的【控制網(wǎng)等級(jí)】改為E級(jí)。（2）接著，中自動(dòng)跳出的【坐標(biāo)系統(tǒng)、，導(dǎo)入上面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的參數(shù)dam文件，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。（3）導(dǎo)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(jìn)行調(diào)整，直到基線質(zhì)量合格；（5）平差前設(shè)置,在樹(shù)形視圖區(qū)中卻換到【點(diǎn)】，在右邊工作區(qū)點(diǎn)擊【站點(diǎn)】，對(duì)選中的站點(diǎn)右鍵菜單，選擇【轉(zhuǎn)為控制點(diǎn)】，這些點(diǎn)會(huì)自動(dòng)添加到【控制點(diǎn)】列表中。切換到【控制點(diǎn)】列表，雙擊某個(gè)站點(diǎn)名進(jìn)行坐標(biāo)的編輯。（6）選擇菜單【網(wǎng)平差】>【平差設(shè)置】，進(jìn)入【平差設(shè)置】窗口，選擇【三維自由網(wǎng)平差】；（7）點(diǎn)擊【全自動(dòng)平差】，軟件將自動(dòng)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(dāng)?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(bào)告。2.4 數(shù)據(jù)處理結(jié)果圖1 點(diǎn)分布平面圖圖2 基線3、 GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量總結(jié)3.1 GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量操作流程（1）觀測(cè)亞青村測(cè)區(qū)基本地形；（2）