工程測量GPS使用指南

GPS測量技術與應用實訓指導書GPSCeLiangYuanLIYuYingYongShiXiZhiDaoShu目錄HYPERLINK第一部分GPS測量試驗與實習須知 1HYPERLINK一、試驗與實習一般規(guī)定 1HYPERLINK二、使用儀器規(guī)則 1HYPERLINK1·儀器的攜帶 1HYPERLINK2·儀器的安裝 1HYPERLINK3·儀器的使用 2HYPERLINK4·儀器的搬遷 2HYPERLINK5·儀器的裝箱 2HYPERLINK三﹑外業(yè)記錄規(guī)則 2HYPERLINK第二部分GPS測量實習項目 3HYPERLINK試驗一南方北極星9600型單頻GPS接受機的認識 3HYPERLINK試驗二9600型GPS接受機野外數(shù)據(jù)采集 12HYPERLINK試驗三南方北極星9600型單頻GPS接受機數(shù)據(jù)下載 19HYPERLINK試驗四基線解算 29HYPERLINK試驗五GPS網平差 37試驗六南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4軟件的功能 41HYPERLINK第三部分GPS測量教學綜合實訓 48HYPERLINK一、實習目的 48HYPERLINK三、測區(qū)概況 50HYPERLINK五、實習規(guī)定 50HYPERLINK六、上交成果 51HYPERLINK七、成績評估 51HYPERLINK附GPS測量技術規(guī)定 52HYPERLINK一、GPS測量精度、密度原則及分類 52HYPERLINK二、GPS網的基準設計 53三、確定外業(yè)觀測計劃 53HYPERLINK四、技術設計書編寫 54HYPERLINK五、GPS測量的外業(yè)實行 55HYPERLINK六、觀測工作 PAGE56HYPERLINK七、內業(yè)數(shù)據(jù)處理 59HYPERLINK附錄1GPS實習匯報 59第一部分GPS測量試驗與實習須知XE"第一部分GPS測量試驗與實習須知"《GPS測量原理及應用》的理論教學、試驗和實習教學是本課程的三個重要的教學環(huán)節(jié)，基本原則是：堅持理論與實踐相結合，重視儀器操作、軟件使用，在實踐中真正掌握GPS測量的基本原理和技術應用。一、試驗與實習一般規(guī)定1·試驗或實習課前，應閱讀教材中有關內容和預習《GPS測量試驗與實習指導》中對應項目，理解學習的內容、措施和注意事項。2·試驗或實習時分小組進行，學生班學習委員向任課教師提供分組的名單，確定小組負責人。3·試驗和實習是集體學習行動，任何人不得無端缺席或遲到；應在指定場地進行，不得隨便變化地點。4·在試驗和實習中認真的觀看指導老師進行的示范操作，在使用儀器時嚴格按操作規(guī)則進行。二、使用儀器規(guī)則對的使用儀器，精心愛惜和科學保養(yǎng)，是測量人員必須具有的素質，也是保證測量成果的質量、提高工作效率的必要條件。在使用GPS測量儀器時應養(yǎng)成良好的工作習慣，嚴格遵守下列規(guī)則。1·儀器的攜帶攜帶儀器前，檢查儀器箱與否扣緊，拉手和背帶與否牢固。2·儀器的安裝（1）安放儀器的三腳架必須穩(wěn)固可靠，尤其注意伸縮腿穩(wěn)固。（2）從儀器箱提取儀器時，應先觀測一下儀器是怎樣放置的，便于儀器裝箱時對的放置儀器，然后用雙手握住儀器支架或基座，放到三腳架上，接著一手握住儀器，一手擰連接螺旋，直至擰緊。（3）儀器取出后，應關好箱蓋，不準在箱上坐人。3·儀器的使用（1）儀器安裝在三腳架上之后，無論與否觀測，觀測者必須守護儀器。（2）應撐傘，給儀器遮陽。雨天嚴禁使用儀器。（3）儀器鏡頭上的灰塵、污痕，只能用軟毛刷和鏡頭紙輕輕擦去。4·儀器的搬遷GPS測量儀器比較寶貴，儀器搬站時，必須把儀器裝箱后再搬。5·儀器的裝箱（1）先將箱蓋打開，接著從三腳架上取下儀器，這時一定要一手握住儀器基座或支架，一手擰松連接螺旋，雙手把儀器從架頭上取下裝箱。（2）在箱內將儀器對的就位后，關箱扣緊。三﹑外業(yè)記錄規(guī)則1·觀測數(shù)據(jù)按規(guī)定的表格現(xiàn)場記錄。記錄應采用2或3硬度的鉛筆。記錄者聽到觀測數(shù)據(jù)后應復誦一遍記錄的數(shù)字，防止記錯。2·記錄者記錄完一種測站的數(shù)據(jù)后，當場應進行必要的檢核，確認無誤后，觀測者才能搬站。3·對錯誤的原始記錄數(shù)據(jù)，不得涂改，也不得用橡皮擦掉，應用橫線劃去錯誤數(shù)字，把對的的數(shù)字寫在原數(shù)字的上方，并在備注欄闡明原因，保持記錄清晰、紙張清潔。第二部分GPS測量實習項目試驗一南方北極星9600型單頻GPS接受機的認識一﹑試驗準備每組儀器：南方北極星9600型單頻GPS接受機一臺，腳架一種，電池兩塊，基座一種，2米鋼卷尺一把，記錄板及登記表格。二﹑9600型單頻GPS接受機的特點及構成（一）、新的特點南方北極星9600型是智能一體化的GPS接受機，沒有電纜，沒有外接電池，沒有天線，任何東西都已內置在一種小小的主機殼里，寬敞的液晶顯示屏還可以在采集數(shù)據(jù)時查看星歷狀況、衛(wèi)星分布。該機適合于不一樣層次顧客，既可當傻瓜機使用，也可使用內置采集器來進行GPS數(shù)據(jù)采集工作。此外，采用雙電源系統(tǒng)，可以自動切換到另一塊電池中供電，從而保證不間斷測量工作。9600型GPS接受機內存高達16M的，能持續(xù)存儲約二十天的采集數(shù)據(jù)。（二）、構成9600型GPS測量系統(tǒng)可分為硬件、軟件兩個部分，詳細構成如下：硬件：1.9600接受機（內置測量型天線及克制多途徑板）原裝進口OEM板和CPU；2.9600單片機內置采集器（內置采集軟件）；3.可充電電池及充電器；4.鋁或木三腳架；5.數(shù)據(jù)傳播電纜。軟件：包括數(shù)據(jù)傳播軟件（計算機與9600主機通訊軟件）、GPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（包括基線向量處理、閉合差自動搜索、網平差、高程擬合以及圖形輸出等功能）。為到達高精度的大地測量規(guī)定，9600型GPS測量系統(tǒng)采用靜態(tài)相對定位模式。此時外業(yè)部分需兩臺或兩臺以上GPS接受機。同步，為以便野外觀測，提高野外作業(yè)的效率，提議顧客在條件許可下配置更多GPS接受機9600型GPS測量系統(tǒng)還可擴展成后差分測量系統(tǒng)。精度可達±0.1m——±1m（精度與作用距離成反比）。（三）測量系統(tǒng)的重要技術參數(shù)1、9600接受機：──12個并行的獨立通道、可同步接受12顆衛(wèi)星──L1載波相位、C／A碼偽距，1575.42MHz──扁平有源天線帶內裝式抑徑板──根據(jù)衛(wèi)星高度及衛(wèi)星運行的健康狀況自動選擇衛(wèi)星──flash閃存內存16M（與優(yōu)盤同芯片組），可存儲持續(xù)約20天數(shù)據(jù)量──240*160的大液晶顯示屏──兩塊高性能鋰電池持續(xù)工作時間長達16小時之久2、靜態(tài)相對定位精度：──靜態(tài)基線：±（5mm+1ppm）──高程：±（10mm＋2ppm）3、同步觀測時間：45分鐘左右注：同步觀測時間的多少與所測距離有關，當?shù)竭_20公里以上時觀測時段長度必須有兩個小時以上（參見表2-3）；還與規(guī)定到達的精度有關，若規(guī)定精度高，則觀測時間應長某些，精度規(guī)定較低則可相對縮短。此外，同步觀測時間還與觀測時間段及衛(wèi)星圖形強度等原因有關。例如，在夜間進行觀測，其觀測時間可比白天稍短（夜間電離層的影響較?。＃ㄋ模y量系統(tǒng)的基本配置配置名稱數(shù)量9600型GPS接受機（含儀器箱）1臺可充電鋰電池2個充電器1個基座及對點器1套數(shù)據(jù)傳播電纜線1根/套《9600型GPS測量系統(tǒng)操作手冊》1本三腳架或對中桿1付圖1單臺9600型GPS接受機三、試驗課時2課時。四、試驗內容認識南方北極星9600型單頻GPS接受機的各個部件。掌握GPS接受機各個部件之間的連接措施。熟悉GPS接受機界面的基本操作。（一）、9600型GPS接受機充電及電源裝卸1、打開9600主機背面的電池后蓋（見圖2）；圖2裝卸電池第一步2、將電池后蓋打開后取出鋰電池（見圖3），然后用配套充電器充電。圖3裝卸電池第二步（二）熟悉GPS接受機背面接口的作用。GPS接受機背面的外部端口為COM口，可作為通訊端口，在接受機同PC或控制器間通過電纜互換信息，接口見圖2或圖3。（三）操作界面的簡介打開9600主機電源后進入程序初始界面，初始界面如下圖4：圖4南方北極星9600型接受機顯示面板1、初始界面中模式的選擇初始界面有三種模式選擇：智能模式、手動模式、節(jié)電模式；尚有一種數(shù)字遞減窗口，至零后就將進入主界面，若未在智能模式、手動模式、節(jié)電模式三種方式中選擇一種模式，則自動進入默認智能模式主界面，也可按下對應鍵進入某一模式。（1）智能模式：相稱于帶液晶顯示屏的“傻瓜機”采集。在該狀態(tài)下，9600可根據(jù)采集條件判斷滿足采集條件后，自動進入采集狀態(tài)（例如：PDOP<6，3D狀態(tài)）。在采集數(shù)據(jù)的同步，我們可通過液晶顯示屏查看衛(wèi)星星歷和分布狀況。（2）手動模式：在該狀態(tài)下需要人工判斷與否滿足采集條件，一般采集條件規(guī)定PDOP<6，定位狀態(tài)為3D，在顯示屏上看到滿足條件后就可輸入點號以及時段號，讓接受機進入采集狀態(tài)。（3）節(jié)電模式：該種模式相稱于完全傻瓜機采集模式，9600可根據(jù)采集條件判斷自動進入采集狀態(tài)（例如：PDOP<6，3D狀態(tài)）。在選擇這種模式后，液晶顯示屏關閉，僅靠指示燈來指示采集狀態(tài)。2、指示燈含義顯示屏上方三個指示燈依次電源燈、衛(wèi)星燈、信息燈。若正在使用A電池，則電源燈為綠燈。若正在使用B電池，則電源燈為黃燈。若A、B電池均局限性，則電源燈變?yōu)榧t色，此時應更換電池。未進入3D狀態(tài)時，信息燈每閃爍N次紅燈，則衛(wèi)星閃爍一次紅燈（N表達可視的衛(wèi)星數(shù)）進入3D狀態(tài)后，開始記錄，此時信息燈閃爍M次綠燈，衛(wèi)星燈閃爍一次綠燈，（M表達采集間隔，即每隔M秒記錄一次數(shù)據(jù)）。2、系統(tǒng)界面選手動或智能模式后進入主界面。見圖5。圖59600文獻系統(tǒng)主界面主界面分三大部分：（1）衛(wèi)星分布圖顯示天空衛(wèi)星分布圖，鎖定的衛(wèi)星將變黑，只捕捉到而未鎖定的可視衛(wèi)星為白色顯示，越是靠近內圈中心的衛(wèi)星高度截止角越高，越遠離內圈中心的衛(wèi)星高度截止角越低。并且衛(wèi)星幾何精度因子值PDOP也在該界面下顯示，如圖2所示PDOP值為2.3。（2）系統(tǒng)提醒框（在任何界面狀態(tài)，該右項框都會顯示）北京時間：顯示當?shù)卦瓌t北京時間。記錄時間：顯示在采集進入后已記錄采集GPS星歷數(shù)據(jù)的時間，單位為分鐘：秒，如顯示30：40，表達數(shù)據(jù)已記錄30分鐘40秒。剩余容量：表達尚有多少內存空間，如顯示14203K，則內存大概還剩余14M。采用的電源系統(tǒng)及電量顯示。如圖5所示，目前使用的電源系統(tǒng)是B號電池，電池的容量為1/3。（3）功能項要進行功能項的操作請選擇各功能項下面所對應的按鍵，如要進入“文獻”功能的操作則選擇F1鍵。下面將對每個功能進行簡介。①按F1鍵進入“文獻”功能的操作，界面見圖6。圖69600“文獻”子界面在文獻項里可查看已采集數(shù)據(jù)的存儲狀況。文獻排序是按照采集時間的先后次序來排列的，點名為“****”，則是傻瓜采集方式采集的點名默認；開機時間和結束時間分別是年8月20日16點50分和18點14分。若是人工方式采集，文獻名將顯示顧客輸入的點名。用F1鍵“”向下翻頁（當采集數(shù)據(jù)太多時需要翻頁查看）；用F2鍵“”向上翻頁（當采集數(shù)據(jù)太多時需要翻頁查看）；用F3鍵“↓”選擇每一頁當中的某一種文獻；假如要刪除某個文獻用F3鍵選擇（當然要這個數(shù)據(jù)已經傳播到電腦上），黑色光標會指示目前所要操作文獻，用F4鍵來刪除這個文獻；PWR鍵返回主界面。②按F2鍵進入“設置”功能的操作，界面見圖7。圖79600“設置”子界面F1用于設置采集間隔，出廠時默認為10，持續(xù)按F1鍵，設置采集間隔值由1秒到60秒可改(變化間隔為5秒)；F2設置高度截止角，出廠時默認為10，持續(xù)按F1鍵，設置高度截止角由0度到45度可改(變化間隔為5度)；F3設置采點次數(shù)，次數(shù)為3次，則表達采三個點取一種平均值。若設置成采樣間隔5秒，采點次數(shù)3次，則每一種點上需測15秒。F4鍵“確定”以上設置選擇好后，要用F4鍵確定，否則退出后還是此前的設置而非目前設置值；尤其注意：同步工作的幾臺9600主機高度截止角、采集間隔最佳保證一致，即同樣的設置值。PWR鍵“取消”:返回主界面。③按F3鍵進入“測量”功能的操作，界面見圖8。圖89600“測量”子界面有狀態(tài)、衛(wèi)星、點名（采集）、返回、記錄圖標五個子項：F1鍵“狀態(tài)”：顯示單點定位的經緯度坐標、高程和精度因子PDOP值、定位狀態(tài)、鎖定衛(wèi)星數(shù)目、可視衛(wèi)星數(shù)見圖9。圖99600“狀態(tài)”子界面F2鍵“衛(wèi)星”：顯示衛(wèi)星號和衛(wèi)星信躁比，見圖10。F3鍵“點名”：在智能模式下該項顯示（點名），在人工模式下顯示（采集），見圖11。在圖11中，顧客可以輸入測站的有關信息，如：測站的點名、測站的采集的時段號、測站的天線高。測站的點名：所架設儀器的點名（點名可以輸入0—9、A—Z一共36個字符）；時段號：給你采集的控制點取測量時段，規(guī)定某一控制點沒搬站時，應當取相似的文獻名，不一樣的時段號。例如：某一控制點上架站文獻名為GPS1，時段號取1，第一種同步時段測完后該站沒有搬站，則第二個時段還是取文獻名為GPS1，時段號取2（時段號只能輸0—9）；天線高：架站時的儀器高（請用卷尺量過后輸入，照上一章天線高輸入措施量測），天線高只能輸入不不小于10的數(shù)字。圖109600“衛(wèi)星”子界面圖119600“點名”子界面輸入措施簡介：F1鍵用來在字符段下選用某一字符；F2鍵用來移動光標；持續(xù)用F3鍵選擇不一樣的字符段0—9、A—G、H—N、O—U、V—Z；下面以點名為GPS1為例簡介：a用F3鍵選擇A—G字符段(上圖左下角會有A—G顯示)；b用F1鍵在A—G字符段再選擇單個字符G，第一種字母G就輸入進去了；c用F2鍵移動光標；d反復①～③步，直到GPS1輸入完畢。e然后用F4鍵“確定”。光標移到“輸入時段”，按照以上輸入措施輸入對應的時段號，F(xiàn)4“確定”。光標移到“天線高”，輸入測站的天線高，F(xiàn)4“確定”，返回到主界面。④按F4鍵進入“系統(tǒng)”功能的操作，界面見圖12圖129600“系統(tǒng)”子界面F1鍵:開/關背光燈；F2鍵:開/關顯示；F3鍵:切換到A或B電池，即在兩塊鋰電池之間切換；F4鍵：返回主界面。⑥長按PWR鍵關機五﹑試驗規(guī)定1.通過試驗認識南方北極星9600型單頻GPS接受機并學會初步使用；2.通過試驗加深理解全球定位系統(tǒng)—GPS的概念。六、試驗提議本實訓項目根據(jù)實際教學安排狀況，可以不單獨做，在綜合實習前期培訓中完畢。試驗二9600型GPS接受機野外數(shù)據(jù)采集一、試驗準備每組儀器：南方NGS－9600型靜態(tài)接受機，2號鋼釘、皮尺、2H或3H鉛筆、三角板、錘子、紅油漆、毛筆、小鋼尺，GPS點之記圖表，GPS地面點標志模板。GPS觀測記錄手薄，GPS測量規(guī)范（規(guī)程）手冊。二、試驗內容（一）前期準備工作1、選點選點應當注意：（1）點位應設在易于安裝接受設備，視野開闊的較高點上。（2）點位目的要顯著，視場周圍15°以上不應有障礙物，以減少GPS信號被遮擋或障礙物吸取。（3）點位應遠離大功率無線電發(fā)射源（如電視機、微波爐等），其距離不少于200m；遠離高壓輸電線，其距離不得少于50m，以防止電磁場對GPS信號的干擾。（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，以減弱多途徑效應的影響。（5）點位應選在交通以便，有助于其他觀測手段擴展與聯(lián)測的地方。（6）地面基礎穩(wěn)定，易于點的保留。（7）選點人員應按技術設計進行踏勘，在實地按規(guī)定選定點位。（8）網形應有助于同步觀測邊、點聯(lián)結。（9）當所選點位需要進行水準聯(lián)測時，選點人員應實地踏勘水準路線，提出有關提議。（10）當運用舊點時，應對舊點的穩(wěn)定性、完好性，以及覘標與否安全可用作一下檢查，符合規(guī)定方可運用。2、標志埋設GPS網點一般應埋設具有中心標志的標石，以精確標志點位，點的標石和標志必須穩(wěn)定、結實以利于長期保留和運用。在基巖露頭地區(qū)，也可以直接在基巖上嵌入金屬標志。每個點標石埋設結束后，提交點之記（見表4-6）及GPS網的選用點網圖。3、靜態(tài)基站安頓（1）三腳架對中將三腳架安頓在地面點上。規(guī)定：高度與觀測者胸部齊平，架頭概略水平，大體對中，穩(wěn)固可靠。伸縮三腳架架腿調整三腳架高度，在架頭中心處自由落下一小石頭，觀其落下點位與地面點的偏差，若偏差在3之內，則實現(xiàn)大體對中。三腳架的架腿尖頭盡量插進土中。（2）接受機基座對中1)安頓接受機基座:從儀器箱中取出基座放在三腳架架頭上(手不放松)，位置適中，另一手把中心螺旋(在三腳架頭內)旋進基座中心孔中，使基座牢固地與三腳架連接在一起。2)腳螺旋對中:這是運用基座的腳螺旋進行精密光學對中的工作。a.光學對點器對光(轉動目鏡調焦輪)，使之看清光學對點器的分劃板（圓圈）和地面，同步根據(jù)地面狀況辨明地面點的大體方位。b.兩手轉動腳螺旋，同步眼睛在光學對點器目鏡中觀測分劃板標志與地面點的相對位置不停發(fā)生變化狀況，直到分劃板標志與地面點重疊為止，則用腳螺旋光學對中完畢。（3）三腳架整平1)任選三腳架的兩個腳腿，轉動照準部使管水準器的管水準軸與所選的兩個腳腿地面支點連線平行，升降其中一腳腿使管水準器氣泡居中。2)轉動基座上部使管水準軸轉動90°，升降第三腳腿使管水準器氣泡居中。升降腳架時不能移動腳腿地面支點。升降時左手指抓緊腳腿上半段，大拇指按住腳腿下半段頂面，并在松開箍套旋鈕時以大拇指控制腳腿上下半段的相對位置實現(xiàn)漸進的升降，管水準氣泡居中時扭緊箍套旋鈕。整平時水準器氣泡偏離零點少于2或3格。整平工作應反復一二次。（4）精確整平1)任選兩個腳螺旋，轉動基座上部使管水準軸與所選兩個腳螺旋中心連線平行，相對轉動兩個腳螺旋使管水準器氣泡居中。管水準器氣泡在整平中的移動方向與轉動腳螺旋左手大拇指運動方向一致。2)轉動基座上部90°，轉動第三腳螺旋使管水準器氣泡居中。反復1)、2)使水準器氣泡精確居中。（5）將接受機裝配到基座上南方北極星9600型單頻GPS接受機下部有一種原則5/8英寸的裝配孔，用于將接受機固定在基座或測桿上。（6）天線定向在天線的上表面，位于電池盒上方的測點上有一種小三角形，它是定向標志，用它來對準參照北向。所有的接受機在測量時應對準相似方向。（7）量取天線高靜態(tài)測量時量取斜高，環(huán)節(jié)為：a.將量高環(huán)安頓在天線頂部。接受機的圓周上有一圈凹槽，將量高環(huán)旋到它里面。b.用GPS專用鋼卷尺鉤住量高環(huán)邊緣的測量點，量取天線到地面待測點的距離。天線高的量取如下圖13所示。圖139600型GPS接受機天線量取示意（8）打開接受機完畢設置，搜尋衛(wèi)星，接受機將開始數(shù)據(jù)采集。打開主機電源后，初始界面有三種采集工作方式選擇(三種采集方式不一樣之處實訓一中的有關簡介)，你需選擇其中任何一種工作方式來采集數(shù)據(jù)，若不進行選擇，則延時10秒后自動進入默認采集方式“智能模式”。9600有三種工作方式進行GPS數(shù)據(jù)采集工作，顧客可根據(jù)實際狀況和以便性來選擇不一樣的工作方式。注意：每一次只能用一種工作方式來采集數(shù)據(jù)。（二）、數(shù)據(jù)采集方式的操作1．智能模式采集（1）數(shù)據(jù)的采集：在9600主機電源打開后，在初始界面下選F1鍵進入“智能模式”，見圖14。圖149600“智能模式”界面進入該模式下，軟件自動判斷衛(wèi)星定位狀態(tài)和PDOP值，你不必進行任何操作，軟件會在PDOP值滿足后進入采集數(shù)據(jù)狀態(tài)，這時在右項框中能看到采集時間在遞増，表明9600主機已正在記錄GPS數(shù)據(jù)，你可以給記錄的數(shù)據(jù)取一種文獻名，若不取文獻名，軟件會默認文獻名為“****”。文獻構造是靠采集時間先后來辨別，若想不一樣名可在數(shù)據(jù)下載時更改，也可按如下操作更改文獻名。（2）給記錄的數(shù)據(jù)取一種文獻名：①按F3鍵“測量”進入測量功能界面(可看到接受機狀態(tài)，單點經緯度坐標，定位狀態(tài)、精度因子)，見圖15。圖159600“測量”功能界面②按F3鍵“點名”進入點名輸入功能界面，給正在記錄的數(shù)據(jù)起一種文獻名、輸入時段號及輸入測站天線高（輸入文獻名措施見本章第一節(jié)），見圖16。圖169600“點名”功能界面注意智能模式與人工模式采集的區(qū)別在于：智能模式下接受機已經開始記錄數(shù)據(jù)或正在記錄數(shù)據(jù)，然后給這個正記錄的數(shù)據(jù)起一種文獻名。而人工模式下接受機還沒有記錄數(shù)據(jù)，你給定文獻名后才讓接受機采集記錄數(shù)據(jù)。（3）退出數(shù)據(jù)記錄：①退回到主界面，然后長按PWR鍵關機。②在任何界面下同步按下F1+F4快捷鍵關機，即可退出采集，且不會丟失數(shù)據(jù)。2人工模式采集（1）數(shù)據(jù)的采集：在9600主機電源打開后，在初始界面下選F2鍵進入“人工模式”，見圖17。在該種模式下工作，采集過程不會自動進行，需要我們人為判斷目前接受機狀態(tài)與否滿足采集條件（PDOP<6，定位狀態(tài)為3D），當滿足條件時，請按下F3鍵“測量”數(shù)據(jù)采集界面，見圖18。（2）給記錄的數(shù)據(jù)取一種文獻名：當滿足條件時，請按下F3鍵“采集”進入文獻名輸入界面，見圖16。輸入完文獻名、時段號、天線高后，按F4鍵“確定”，接受機就開始記錄數(shù)據(jù)。（3）退出數(shù)據(jù)記錄：操作同“智能模式”。圖179600“人工模式”界面圖189600“測量”功能界面注意：人工模式與智能模式采集的區(qū)別在于：智能模式下接受機已經開始記錄數(shù)據(jù)或正在記錄數(shù)據(jù)，然后給這個正記錄的數(shù)據(jù)起一種文獻名。而人工模式下接受機還沒有記錄數(shù)據(jù)，你給定文獻名后才讓接受機采集記錄數(shù)據(jù)?！爸悄苣Ｊ健焙汀叭斯つＪ健钡膮^(qū)別：人工模式先取文獻名再記錄采集數(shù)據(jù)；智能模式先已自動記錄采集數(shù)據(jù)再取文獻名。3節(jié)電模式采集本方式操作最簡樸實用，完全“傻瓜式”操作，進入該方式后，你就可以去一邊休息，等采集時間足夠時就可收機搬站。（1）數(shù)據(jù)的采集：在9600主機電源打開后，在初始界面下選F3鍵進入“節(jié)電模式”。節(jié)電模式一進入之后就自動關閉液晶顯示屏，僅靠指示燈來顯示衛(wèi)星狀態(tài)和采集狀態(tài)。見圖19。圖199600主機正面顯示屏上方三個指示燈依次電源燈、衛(wèi)星燈、信息燈。①電源燈的工作狀況：若正在使用A電池，則電源燈為綠燈；若正在使用B電池，則電源燈為黃燈；若A、B電池均局限性，則電源燈變?yōu)榧t色，此時應更換電池。②衛(wèi)星燈和信息燈的工作狀況：未進入3D狀態(tài)時，信息燈每閃爍N次紅燈，則衛(wèi)星閃爍一次線燈紅燈（N表達可視的衛(wèi)星數(shù)）；進入3D狀態(tài)后，開始記錄，此時信息燈閃爍M次綠燈，衛(wèi)星燈閃爍一次綠燈（M表達采集間隔，即每隔M秒記錄一次數(shù)據(jù)）。節(jié)電模式能被任意鍵激活顯示屏而進入智能模式。（2）退出數(shù)據(jù)記錄：在任何界面下同步按下F1+F4快捷鍵關機，即可退出采集?！肮?jié)電模式”的長處：節(jié)電模式適合在北方寒冷地區(qū)使用，以克服液晶顯示屏也許低溫狀況下無法正常顯示。三、試驗課時：4課時四、試驗規(guī)定1.通過試驗掌握南方北極星9600型單頻GPS接受機的使用措施；2.學會量取天線高的措施；3.掌握選點和埋設標志的原則。4.掌握南方北極星9600型GPS接受機不一樣數(shù)據(jù)采集模式的特點及其合用條件。五、試驗提議本試驗項目根據(jù)教學安排狀況，可以不單獨進行，在綜合實習前期培訓中練習。試驗三南方北極星9600型單頻GPS接受機數(shù)據(jù)下載一、試驗準備每組儀器：南方北極星9600型單頻GPS接受機一臺，計算機一臺，登記表格,傳播數(shù)據(jù)線，南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4的安裝和注冊措施。二、試驗內容1、南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4的安裝的系統(tǒng)規(guī)定為了可以正常的安裝和使用南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4顧客的計算機一般應保證滿足如下最低硬件和軟件規(guī)定：操作系統(tǒng)：MicrosoftWindows（9x，NT，ME，XP，OR）內存：16MB硬盤：至少需要64MB的硬盤空間2、安裝南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4軟件南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4軟件安裝文獻中有名為GPSmax050823.exe的可執(zhí)行文獻，執(zhí)行該文獻可彈出如圖所示的安裝界面如圖20：圖20南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4軟件的安裝顧客可按設置規(guī)定完畢安裝。運行南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4，單擊工具→南方接受機數(shù)據(jù)下載。彈出如下圖21所示的界面。圖21數(shù)據(jù)傳播軟件主界面程序界面分為：菜單項、工具欄、狀態(tài)欄（左窗口）、程序視窗（右窗口）。（1）菜單項菜單項分為：計算機設置、設置、通訊、查看、協(xié)助。①計算機設置菜單計算機設置菜單重要是對文獻夾等的操作，見圖22。a新建文獻夾：輸入文獻夾名稱，在目前途徑下新建文獻夾。選擇該菜單后系統(tǒng)彈出圖23所示的對話框，輸入要建立的文獻夾的名稱，鼠標單擊“確定”按鈕。b刪除文獻夾：對選中的文獻夾來進行刪除。c刪除文獻：對選中的文獻進行刪除。d重命名：對文獻名進行設置。e退出程序：退出數(shù)據(jù)傳播程序。圖22計算機設置菜單圖23新建文獻夾對話框(2)設置菜單設置菜單重要是對GPS接受機的操作，見圖24。圖24設置菜單①GPS設置：對高度角和采集間隔進行設置，選擇該菜單后系統(tǒng)彈出圖25所示的GPS設置對話框，輸入對應的采樣頻率值和衛(wèi)星高度角，鼠標單擊“確定”按鈕即可。圖25GPS設置對話框②刪除數(shù)據(jù)：對9600內存中的數(shù)據(jù)進行選擇刪除。③數(shù)據(jù)清空：對9600接受機內存中的數(shù)據(jù)所有清空。(3)通訊菜單通訊菜單重要是進行計算機和GPS接受機通訊的設置，見圖26。圖26通訊菜單①通訊接口：對通訊口和波特率進行設置，選擇該菜單后系統(tǒng)彈出圖27所示的通訊參數(shù)設置對話框，選擇計算機和GPS連接的接口，鼠標單擊“確定”按鈕即可。圖27通訊參數(shù)設置對話框②開始連接：連接北極星9600。③斷開連接：斷開和北極星9600的連接。④傳播數(shù)據(jù)：選擇要傳播的文獻，執(zhí)行此功能，彈出圖28所示的對話框。圖28傳播數(shù)據(jù)對話框選擇對應的文獻后，鼠標單擊“開始”9600上的數(shù)據(jù)就會傳播到計算機對應的目錄下。在連通狀態(tài)下執(zhí)行此功能，可以對點名、天線高和時段號進行更改，點名為四個字母或數(shù)字構成。(4)查看菜單查看菜單重要是進行傳播軟件自身界面的操作，見圖29。圖29查看菜單①工具欄：控制工具欄的可見性；②狀態(tài)欄：顯示連接狀態(tài)及傳播進度；③連接狀態(tài)：對傳播過程序中多種狀態(tài)進行跟蹤顯示；④文獻信息：顯示計算機文獻目錄信息。(5)協(xié)助菜單協(xié)助菜單重要是有關傳播軟件操作的在線協(xié)助和GPS接受機注冊等的操作，見圖30。圖30協(xié)助菜單①協(xié)助主題：有關傳播軟件的在線協(xié)助；②軟件注冊：對GPS接受機注冊，選擇該菜單后系統(tǒng)彈出圖31所示的對話框，輸入對應GPS接受機的注冊碼，鼠標單擊“確定”按鈕即可。圖31接受機注冊對話框和以往不一樣的是，注冊信息寫入接受機中，不管與否斷電注冊信息會永久存在GPS接受機里面。③有關StarTransfers：有關本軟件版權信息及南方企業(yè)網址提醒。選擇本菜單后系統(tǒng)彈出圖32所示的對話框，鼠標單擊“確定”按鈕即可。圖32有關StarTransfers對話框(6)工具欄工具欄中菜單都為菜單項中的快捷方式，數(shù)據(jù)傳播軟件的工具欄見圖33。圖33數(shù)據(jù)傳播軟件的工具欄輸入文獻夾名稱，在目前途徑下新建文獻夾。對選中的文獻夾來進行刪除。對選中的計算機中文獻進行刪除。對文獻名進行設置。連接北極星9600與計算機。斷開串口，中斷北極星9600與計算機通訊。選擇要傳播的文獻，將它傳回到計算機中。對9600數(shù)據(jù)進行選擇選擇刪除。對9600接受機數(shù)據(jù)所有清空（慎用此命令，在保證數(shù)據(jù)都已安全傳回電腦中，方可使用該命令，否則數(shù)據(jù)所有丟失）。對高度角和采集間隔進行設置。軟件版本信息。(7)狀態(tài)欄位于程序左窗口，顯示顧客每一步操作的詳細過程。(8)程序視窗位于程序右窗口，其中上半部分顯示計算機中的文獻內容，下半部分顯示9600主機中的數(shù)據(jù)。4怎樣進行數(shù)據(jù)傳播在本節(jié)中將詳細簡介怎樣把野外的觀測數(shù)據(jù)傳播到計算機中，環(huán)節(jié)如下：(1)連接前的準備①保證9600主機電源充足，打開電源。②用通訊電纜連接好電腦的串口1（COM1）或串口2（COM2）。③要等待（約10秒鐘）9600主機進入主界面后再進行連接和傳播（初始界面不能傳播）。④設置要寄存野外觀測數(shù)據(jù)的文獻夾，可以在數(shù)據(jù)通訊軟件中設置。(2)進行通訊參數(shù)的設置①選擇“通訊”菜單中的“通訊接口”功能，系統(tǒng)彈出圖34所示的通訊參數(shù)設置對話框。②在通訊參數(shù)設置對話框中選擇通訊接口COM1或COM2，鼠標單擊“確定”按鈕。圖34通訊參數(shù)設置對話框③連接計算機和GPS接受機圖35連接計算機和GPS接受機后的程序菜單選擇“通訊”菜單中的“開始連接”功能或直接在工具欄中選擇“”。假如在第二步中設置的通訊參數(shù)對的系統(tǒng)將連接計算機和GPS接受機，在程序視窗的下半部分顯示GPS接受機內的野外觀測數(shù)據(jù)。見圖35。假如通訊參數(shù)設置不對的，請反復第二步的操作。④數(shù)據(jù)傳播a選擇“通訊”菜單中的“傳播數(shù)據(jù)”功能，系統(tǒng)彈出圖4-16所示的對話框。b在GPS數(shù)據(jù)傳播對話框中選擇野外的觀測數(shù)據(jù)文獻，鼠標單擊“開始”。⑤斷開連接選擇“通訊”菜單中的“斷開連接”功能或直接在工具欄中選擇“”，即可斷開計算機和GPS接受機的連接。例如要將數(shù)據(jù)保留在E盤根目錄下JT文獻夾中，則可以進行如下操作：1.打開E盤根目錄下JT文獻夾；2.選定欲傳播的數(shù)據(jù)（如2113點數(shù)據(jù)）如圖36。3.在圖36的對話框中可更改點名、儀器天線高、時段號。4.然后鼠標左鍵點擊“開始”，該點上采集的數(shù)據(jù)“2113”將傳播到你指定的E盤根目錄下JT文獻夾。5.斷開連接。圖36GPS數(shù)據(jù)傳播對話框5數(shù)據(jù)傳播軟件的擴展作用(1)怎樣輸入注冊碼注冊碼是保證顧客對的、合法使用南方企業(yè)GPS產品的顧客標識碼，請顧客妥善保管。注冊GPS的環(huán)節(jié)如下：①選擇“協(xié)助”菜單中的“軟件注冊”功能，系統(tǒng)彈出圖37所示的對話框；②在接受機注冊對話框中的注冊碼編輯框中輸入在南方企業(yè)申請到的注冊碼，鼠標單擊“確定”。注意：注冊碼為21位，假如長度局限性程序不能接受。假如輸入的注冊碼對的，系統(tǒng)提醒注冊成功對話框，見圖38。假如注冊碼錯誤，則提醒注冊碼輸入錯誤對話框，見圖39。圖37接受機注冊對話框圖38注冊成功對話框圖39注冊失敗對話框(2)檢測注冊碼連接GPS接受機和計算機，啟動數(shù)據(jù)傳播軟件，在軟件的標題欄會顯示注冊碼的日期，假如提醒的時間比目前的時間小則表明注冊碼日期以到，請與就近南方企業(yè)的分企業(yè)聯(lián)絡，索取對的的注冊碼。(3)設置功能在數(shù)據(jù)傳播軟件中可以對GPS接受機采樣間隔和衛(wèi)星高度截止角進行設置。在“設置”菜單下“GPS機設置”功能，彈出圖40所示的參數(shù)設置對話框。采樣頻率值：設置采集間隔，例如設成5秒，則接受機每隔5秒鐘采集一種歷元數(shù)據(jù)，一分鐘則可采集12個歷元數(shù)據(jù)。衛(wèi)星高度角即衛(wèi)星截止角，若設成10度，則接受機只對水平仰角10度以上衛(wèi)星鎖定，而屏蔽10度如下的衛(wèi)星。圖40參數(shù)設置對話框注意：參與作業(yè)的每臺GPS的設置應當保持一致。如更改了一臺GPS接受機的內部參數(shù)，其他的GPS接受機也應當更改成同樣的內部參數(shù)。三、試驗課時2課時四、試驗規(guī)定1、熟悉的工作界面，熟悉命令菜單與工具框.2掌握南方北極星9600型單頻GPS接受機數(shù)據(jù)下載.3理解南方靜態(tài)的某些擴展功能和操作措施五、試驗提議本項試驗根據(jù)實際教學進度狀況，不規(guī)定單獨進行，在綜合實習中教師按狀況指導。試驗四基線解算一、試驗準備安裝南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4軟件的計算機一臺二、試驗內容1、解算環(huán)節(jié)南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4進行基線解算環(huán)節(jié)為：在桌面上雙擊“南方測繪GPS數(shù)據(jù)處理”圖標或單擊“開始”→“程序”→“南方測繪GPS4.4000數(shù)據(jù)處理”→“GPS數(shù)據(jù)處理”打開GPS數(shù)據(jù)處理軟件，GPS數(shù)據(jù)處理軟件界面如下圖41所示。圖41南方GPS數(shù)據(jù)處理界面2、假如該處理軟件為演示版，則必須規(guī)定注冊，注冊措施為單擊“協(xié)助”→“注冊”打開如下圖42所示界面。圖42南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件注冊界面在使用單位中任意輸入使用單位名稱，E－mail中輸入電子郵箱，電子郵箱格式必須對的，在注冊碼中任意輸入16位長的數(shù)字或英語字母。假如注冊功能欄出現(xiàn)“Sth解算”字樣后，單擊“退出”按鈕即可完畢注冊。3、新建項目，在菜單欄單擊“文獻”→“新建”或在工具欄單擊按鈕打開如下圖43所示界面圖43項目建立對話框在上述界面中依次填入或選上項目屬性描述，單擊確定即可。然后會彈出如下圖44所示的界面。圖44建立項目后的軟件界面4、添加外業(yè)GPS數(shù)據(jù)文獻在菜單欄單擊“數(shù)據(jù)輸入”→“增長觀測數(shù)據(jù)文獻”或在工具欄單擊圖標，打下如下圖45所示的界面。圖45加入外業(yè)觀測數(shù)據(jù)文獻對話框選擇途徑中選中寄存GPS外業(yè)數(shù)據(jù)文獻的文獻夾，然后在文獻列表中選中所需要的數(shù)據(jù)文獻，然后單擊確定，彈出數(shù)據(jù)錄入進度條如圖46所示：圖46處理進度然后稍等半晌，調入完畢后，網圖如下圖3-5所示：5、解算基線詳解選擇解算所有基線，有自動計算進度條顯示如下圖47所示圖47處理進度這一解算過程也許等待時間較長，處理過程若想中斷，請點擊停止?；€處理完全結束后，網圖如下圖，顏色已由本來的綠色變成紅色或灰色。基線雙差固定解方差比不小于2.5的基線變紅(軟件默認值2.5)，不不小于2.5的基線顏色變灰色?；疑€方差比過低，可以進行重解。例如對于基線“G5041801－G5011801”，用鼠標直接在網圖上雙擊該基線，選中基線由實線變成虛線后彈出基線解算對話框如圖48，在對話框的顯示項目中可以對基線解算進行必要的設置。圖48基線狀況基線解算對話框各項設置的意義和使用闡明如下：“”：顯示目前處理的基線。注：文獻“G5041801”中“G504”表達點名，“180”表達測量日期是1年365天中的第180天，“1”表達時段數(shù)?！啊保涸诎咨》娇蛑袉螕羰髽俗箧I后小方框中出現(xiàn)小勾，表達此功能已經被選中。“禁用”體現(xiàn)禁用目前的基線；“新增基線”表達當前基線為新增基線；“自動嚴禁使用”表達不合格的基線不參與組網，“選中基線”表達目前基線為正在處理的選中基線?！啊睌?shù)據(jù)選擇系列中的條件是對基線進行重解的重要條件?？梢詫Ω叨冉刂两呛蜌v元間隔進行組合設置完畢基線的重新解算以提高基線的方差比。歷元間隔中的左邊第一種數(shù)字歷元項為解算歷元，第二項為數(shù)據(jù)采集歷元。當解算歷元不不小于采集歷元時，軟件解算采用采集歷元，反之則遠用設置的解算歷元?！熬庉嫛敝械臄?shù)字表達誤差放大系數(shù)，參照衛(wèi)星可進行選擇，一般默認為自動選擇接受信號效果最佳的衛(wèi)星，最小歷元和最大歷元數(shù)為限制解算的數(shù)據(jù)，一般可設為默認值即可?！昂细窠膺x擇”為設置基線解的措施。分別有“雙差固定解”、“雙差浮點解”、“三差解”三種，默認設置為雙差固定解，為最佳的解算精度。在反復組合高度截至角和歷元間隔進行解算仍不合格的狀況下，可點狀態(tài)欄基線簡表查看該條基線詳表。點擊左邊狀態(tài)欄中“基線簡表”，點擊基線“G5021801－G5011801”，顯示欄中會顯示基線詳情，如圖49所示。圖49基線詳解圖50數(shù)據(jù)編輯圖49中詳細列出了每條基線的測站、星歷狀況，以及基線解算處理中周跳、剔除、精度分析等處理狀況。在基線簡表窗口中將顯示基線處理的狀況，先解算三差解，最終解算出雙差解，點擊該基線可查看三差解、雙差浮動解、雙差固定解的詳細狀況。無效歷元過多可在左邊狀態(tài)欄中觀測數(shù)據(jù)文獻下剔除，例如在G5011801.STH數(shù)據(jù)雙擊彈出數(shù)據(jù)編輯框(圖50).。點中，然后按住鼠標左鍵拖拉圈住上圖中有歷元中斷的地方即可剔除無效歷元，點中可恢復剔除歷元。在刪除了無效歷元后從解基線，若基線仍不合格，就應當考慮對不合格基線進行重測了。6、檢查閉合環(huán)和反復基線待基線解算合格后（少數(shù)幾條解算基線不合格可讓其不參與平差），在“閉合環(huán)”窗口中進行閉合差計算。首先，對同步時段任一三邊同步環(huán)的坐標分量閉合差和全長相對閉合差按獨立環(huán)閉合差規(guī)定進行同步環(huán)檢核，然后計算異步環(huán)。程序將自動搜索所有的同步、異步閉合環(huán)。有關同步、異步閉合環(huán)、反復基線的規(guī)定請查看使用提醒“外業(yè)成果質量檢核原則”（頁），或者參照有關國家規(guī)范。搜索閉合環(huán)點左邊狀態(tài)欄中閉合環(huán)，有下圖顯示閉合差：圖51閉合環(huán)從上圖中看出，此網所有的同步閉合環(huán)均不不小于10ppm，不不小于四等網（≤10ppm）的規(guī)定。閉合差假如超限，那么必須剔除粗差基線（基線選擇的原則措施請查看使用提醒）。點擊“基線簡表”狀態(tài)欄重新算。根據(jù)基線解算以及閉合差計算的詳細狀況，對某些基線進行重新解算，具有多次觀測基線的狀況下可以不使用或者刪除該基線。當出現(xiàn)孤點（即該點僅有一條合格基線相連）的狀況下，必須野外重測該基線或者閉合環(huán)。保留項目，單擊菜單欄“文獻”→“保留”或單擊工具欄圖標，可彈出如下圖52所示的對話框，然后選擇好寄存途徑后單擊保保留按鈕即可。圖52項目保留對話框三、試驗課時4課時四、試驗規(guī)定1、掌握基線解算的工作流程2、學會分析基線固定解時的處理措施3、掌握基線解算不合格時的處理措施五、教學提議本試驗項目根據(jù)實際教學進度狀況，可不單獨進行實訓，在綜合實習中教師指導進行。試驗五GPS網平差一、試驗準備安裝南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4軟件的計算機一臺試驗內容1、數(shù)據(jù)錄入：輸入已知點坐標，給定約束條件。本例控制網中＿MJS為已知約束點在點擊“數(shù)據(jù)輸入”菜單中的“坐標數(shù)據(jù)錄入”彈出對話框如圖53，在“請選擇”中選中“＿MJS”，單擊“＿MJS”對應的“北向X”的空白框后，空白框就被激活，此時可錄入坐標。通過以上操作最終完畢已知數(shù)據(jù)的錄入。圖53錄入已知數(shù)據(jù)2、平差處理：進行整網無約束平差和已知點聯(lián)合平差。根據(jù)如下環(huán)節(jié)依次處理。（1）自動處理：基線處理完后點此菜單，軟件將會自動選擇合格基線組網，進行環(huán)閉合差。（2）三維平差：進行WGS-84坐標系下的自由網平差。（3）二維平差：把已知點坐標帶入網中進行整網約束二維平差。但要注意的是，當已知點的點位誤差太大時，軟件會提醒如圖54所示。在此時點擊“二維平差”是不能進行計算的。顧客需要對已知數(shù)據(jù)進行檢合。圖54錯誤提醒窗口注：假如在“平差參數(shù)設置”中取消“進行已知點與坐標系檢查”項目，則不彈出如圖54所示的錯誤提醒，該項的設置在“設置”→“平差參數(shù)設置”下，其對話框如圖55所示。假如有確定的坐標系統(tǒng)參數(shù)，為了防止出現(xiàn)錯誤，提議選中些項。圖55平差參數(shù)設置（4）高程擬合：根據(jù)“平差參數(shù)設置”中的高程擬合方案對觀測點進行高程計算注：“網平差計算”的功能可以一次實現(xiàn)以上幾種環(huán)節(jié)。3、平差后的成果平差后的成果如圖56所示圖56平差后成果預覽4、平差成果輸出平差后的成果可直接打印輸出，如圖57所示，首先在“設置”→“成果打印輸出設置”對話框中或在“文獻”→“打印預覽”中進行設置，然后單擊確定。圖57成果輸出設置設置好后可進行預覽，該項在“文獻”→“打印預覽”進行，如不滿意可重新進行設置。打印預覽界面如圖58所示圖58成果打印預覽界面假如顧客想將平差成果輸出，則可以在“成果”菜單下點擊“平差匯報（文本文檔）”如圖圖59所示，將平差匯報輸出，點擊“網平差成果”可輸出控制點坐標成果和控制網圖等，詳細操作如圖60所示。圖59平差匯報輸出對話框圖60網平差成果輸出對話框三、試驗課時4課時四、試驗規(guī)定1、掌握GPS網平差的操作環(huán)節(jié)。2、學會分析網平差匯報。3、網平差成果的輸出等。五、教學提議本試驗項目根據(jù)教學安排狀況，可不單獨進行，但在綜合實習中指導教師必須進行培訓。試驗六南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4軟件的功能一、試驗準備安裝南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4軟件的計算機一臺試驗內容（一）將南方GPS文獻數(shù)據(jù)格式轉換為Rinex格式有時，假如不一樣品牌的GPS接受機進行同步觀測時，為了對處采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一平差，必須將某品牌的GPS接受機的數(shù)據(jù)輪換為Rinex格式，在南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.4軟件中的實現(xiàn)措施為，單擊“成果”→“Rinex輸出”，將彈出如圖61所示的對話框，選擇好寄存轉換后的數(shù)據(jù)文獻后，單擊確定即可。圖61Rinex輸出對話框（二）星歷預報在工具菜單下的星歷預報軟件重要作用是預報GPS衛(wèi)星狀況。軟件運用網上下載的最新星歷文獻即可預報30天之內的衛(wèi)星分布，PDOP值，衛(wèi)星個數(shù)，衛(wèi)星分布時段等。我們根據(jù)衛(wèi)星預報，就可以選擇好的時段進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，保證外業(yè)采集數(shù)據(jù)的質量。而在星歷較差時采集數(shù)據(jù)輕易導致返工重測，導致人力物力揮霍。星歷預報軟件使用如下：1、軟件功能和菜單首先打開軟件左邊狀態(tài)欄窗口下的“參數(shù)設置”圖62星歷預報參數(shù)設置先設定你要觀測衛(wèi)星的時間段，例如開始“6：00”，結束“20：00”。然后在上圖星歷文獻下點擊“瀏覽”，選擇已采集的星歷文獻后彈出界面如下62圖圖63星歷預報主界面從上圖可看到許多有效衛(wèi)星狀況：1、任一時間段當?shù)厣峡沼袔最w衛(wèi)星。例如上圖預報年12月15日上午6點06分有5顆衛(wèi)星，中午14點有7顆衛(wèi)星。2、任一時間衛(wèi)星分布PDOP值。3、還能顯示每顆衛(wèi)星在天空出現(xiàn)的時間段4、有衛(wèi)星分布圖和衛(wèi)星軌道圖。注意：星歷文獻有效期為30天，也就是說，只能預報星歷文獻采集的時刻往后推30天的星歷。過期后請重新采集或者下載新星歷文獻。（三）GPS坐標轉換單擊“工具”→“GPS坐標轉換”可彈出如圖64所示的坐標轉換主界面。圖64GPS坐標轉換主界面1、首先在“作業(yè)設置”菜單下點擊“新建作業(yè)”后彈出如圖65所示的對話框，在該對話框中選擇寄存途徑，輸入作業(yè)文獻名后單擊確定。圖65新建作業(yè)設置對話框2、在“參數(shù)設置”點擊中“投影設置”，打開如圖66所示的對話框，對其各項目按實際狀況進行設置，如中央子午線的經度為105°（即縱軸），緯度為0°即赤道為橫軸，如橫坐標Y加500Km，則“Y坐標加常數(shù)中：”輸入：500000等。設置后單擊“設置”可完畢。圖66投影參數(shù)設置3、在“源橢球系”中選擇原橢球，如“WGS84”，在“目的橢球系”中選擇適合的目的橢球，如“北京54”。4、單點轉換要將某點在WGS84橢球下的大地坐標BLH轉換為克拉索夫斯基橢球下（北京54坐標發(fā)）的高斯平面坐標。完畢各項設置后，在輸入對應的點信息后單擊按鈕后進行轉換。如下圖67所示。圖67單點坐標轉換對于多點轉換的操作請參與手冊，本試驗不進行。三、試驗課時4課時四、試驗規(guī)定1、Rinex格式輸出的目的和措施。2、星歷預報的操作措施及所示的意義。3、GPS坐標軟件操作的措施流程等。五、教學提議本試驗項目根據(jù)教學安排狀況，可不單獨進行。第三部分GPS測量教學綜合實訓一、實習目的實習的目的是使學生理解根據(jù)GPS定位的特點來測定工程控制網的過程，它和常規(guī)工程控制網的不一樣點和相似點，使所學理論知識與實踐相結合，鞏固和加深對新知識的理解，增強學生的動手能力，培養(yǎng)學生處理問題、分析問題的能力。通過學習，應到達如下規(guī)定：

1.純熟掌握GPS接受機的使用措施，外業(yè)觀測的記錄規(guī)定，選點、埋石的規(guī)定。

2.合理分派時段、掌握星歷預報對時段的規(guī)定，PDOP值的大小對觀測精度的影響，圖形構造的設計及外業(yè)工作，手機或對講機的合理應用。

3.培養(yǎng)學生熱愛本職工作，關懷集體、愛惜儀器及工具的良好職業(yè)道德以及對工作認真負責，對技術精益求精的工作作風，遵守校紀校規(guī)，保護群眾利益的社會公德。4.通過GPS定位實習，將所學知識融會貫穿，從外業(yè)準備工作開始，測區(qū)踏勘、資料搜集、人員組織、外業(yè)觀測計劃，GPS網與地面網的聯(lián)測方案，編寫GPS技術設計書并實行。

二、實習內容1.作業(yè)根據(jù)1.1GPS測量規(guī)范（規(guī)程）（1）《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（2）《全球定位系統(tǒng)都市測量技術規(guī)程》（3）各行業(yè)部門的其他GPS測量規(guī)程或細則1.2測量任務書測量任務書或協(xié)議是測量施工單位上級主管部門或協(xié)議甲方下達的技術規(guī)定文獻。它規(guī)定了測量任務的范圍、目的、精度和密度規(guī)定，提交成果資料的項目和時間，完畢任務的經濟指標等。2.施測方案2.1布網方案采用四臺GPS接受機，按邊連式或點連與邊連相結合的形式布設GPS控制網，等級為E級。2.2坐標系統(tǒng)、高程系統(tǒng)和時間系統(tǒng)GPS基線向量為WGS-84坐標系，GPS網平差成果為西安1980坐標系坐標或1954北京坐標系并轉換為測區(qū)獨立坐標系坐標。高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準。時間系統(tǒng)采用北京時間系統(tǒng)。2.3測區(qū)已經有的大地控制成果測區(qū)如有已知的國家高等級三角點，可考慮聯(lián)測國家高等級點，將GPS網點的坐標轉換到國家坐標系中。如無已知的國家高等級三角點，則采用測區(qū)獨立坐標系統(tǒng)。2.4起算數(shù)據(jù)本次實習GPS控制網可考慮運用國家等級點，必須有西安1980坐標系坐標或1954北京坐標系坐標，作為本次實習GPS控制網的起算數(shù)據(jù)。如無已知的國家高等級三角點，則采用測區(qū)中任意兩點的獨立坐標作為本次實習GPS控制網的起算數(shù)據(jù)。3.外業(yè)觀測3.1GPS外業(yè)觀測GPS觀測及作業(yè)規(guī)定：（1）外業(yè)作業(yè)調度安排（按實際狀況另排）。（2）GPS接受機的檢查：一般檢視；通電檢查。（3）觀測組嚴格按調度表規(guī)定的時間進行作業(yè)，保證同步觀測同一衛(wèi)星組。（4）每時段開機前，作業(yè)員量取天線高，并及時輸入測站名、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，兩次量天線高互差不得不小于3mm，取平均值作為最終成果，記錄在手簿中。若互差超限，應查明原因，提出處理意見記入測量手簿備注欄中。（5）儀器工作正常后，作業(yè)員及時逐項填寫測量手簿中各項內容。當時段觀測時間超過60min以上，應每隔30min記錄一次。（6）一種時段觀測過程中不得進行如下操作：關閉接受機又重新啟動；進行自測試(發(fā)現(xiàn)故障除外)；變化衛(wèi)星高度角；變化數(shù)據(jù)采樣間隔；變化天線位置；按動關閉文獻和刪除文獻等功能鍵。（7）觀測員在作業(yè)期間不得私自離開測站，并應防止儀器受震動和被移動，防止人和其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號。（8）接受機在觀測過程中不應在接受機近旁使用對講機；雷雨過境時應關機停測，并卸下天線以防雷擊。（9）每日觀測結束后，應及時將數(shù)據(jù)轉存至計算機硬、軟盤上，保證觀測數(shù)據(jù)不丟失。（10）記錄雨、晴、陰、云等天氣狀況。4.GPS網的數(shù)據(jù)處理基線數(shù)據(jù)采用Smart3100IS隨機軟件包進行求解，用BJ-54坐標進行平差，包括數(shù)據(jù)傳播、輸入數(shù)據(jù)、解算基線、打印網圖、檢查基線閉合差、定義橢球元素、選擇坐標系統(tǒng)、定義高斯投影、網平差。其重要技術參數(shù)如下：衛(wèi)星截止高度角≥15°，星歷為廣播星歷，采用L1頻率。三、測區(qū)概況根據(jù)實際選定實習場地，布設10個左右的GPS控制點，構建一種E級GPS網，滿足實習需要。

四、組織安排1、時間安排實習時間為1周。詳細安排如下表：序號實習內容名稱時間分派（天）1測區(qū)踏勘、選點0.52星歷預報、編寫觀測計劃0.53GPS靜態(tài)觀測1.04數(shù)據(jù)傳播、網平差1.55GPS動態(tài)觀測1.06打印成果、實習總結0.5合計5.02、人員組織實習過程由指導老師和班委負責。外業(yè)工作分2個大組，每大組分兩小組，每組一臺Smart3100IS單頻GPS接受機，電腦1臺，腳架一種，電池兩塊，基座一種，2米鋼卷尺一把，工具箱一種，記錄板一塊，登記表格若干，小測傘一把。每臺接受機均由指導老師和班干部詳細負責。五、實習規(guī)定1.指導教師應以身作則，嚴格規(guī)定學生，常常對學生進行思想和安全教育工作，尤其對人身安全和儀器安全引起高度重視，并且應時時關懷和愛惜學生。2.學生應對工作認真負責，對技術精益求精、互相支持、搞好團結、共同努力完畢任務。實習中要尤其注意儀器設備的安全，組長負責儀器設備的領取和償還、以及工具的管理與安全工作，小組長負責學生的管理工作，每次出工和收工應清點儀器和工具，發(fā)現(xiàn)問題應及時向指導老師匯報。3.加強組織紀律性，遵守學生守則、遵守實習制度，加強請假制度，未經指導老師同意，不得缺勤，不得私自外出，無端不請假離開實習者，以曠課論處。實習中，各小組長應切實負責，合理安排小組工作。實習的各項工作每人都應有機會參與，得到鍛煉。4.網平差規(guī)定每個同學計算一遍，打印成果上交。六、上交成果每人應上交技術總結1份，其內容如下：1.測區(qū)踏勘狀況2.三角點、水準點的資料3.布設的GPS網略圖4.星歷預報的詳細資料6.內業(yè)計算成果①基線計算②網平差7.個人的心得體會已知點坐標由指導老師提供，上繳的實習成果要存檔，打印并裝訂成冊。注明實習測區(qū)、班級、小組、姓名及年月日，成果中應按某都市GPSⅢ等控制網測量技術設計實例的規(guī)定進行，實習總結可寫在實習日志中。七、成績評估實習成績評估根據(jù)：學生的操作技能，內業(yè)數(shù)據(jù)處理時分析問題和處理問題的能力，組織紀律，工作態(tài)度，愛惜儀器和工具，所提交GPS控制網成果資料的質量，《GPS測量技術設計書》和《GPS測量實習匯報》的編寫水平等。實習成績評估等級：根據(jù)以上實習成績評估根據(jù)，實習成績分為優(yōu)、良、中、及格和不及格五個等級，其中凡違反實習紀律，缺勤3天以上，實習中發(fā)生打架事件，發(fā)生重大儀器事故，未提交成果資料和實習總結等，成績均記為不及格。附GPS測量技術規(guī)定一、GPS測量精度、密度原則及分類（1）GPS測量精度分類對于各類GPS網的精度設計重要取決于網的用途。用于地殼形變及國家基本大地測量的GPS控制網可按表4-1分級。表4-1GPS測量精度分級（一）級別重要用途固定誤差a（mm）比例誤差b（mm）A地殼形變測量或國家高精度GPS網建立≤5≤0.1B國家基本控制測量≤8≤1用于都市或工程的GPS控制網可按表4-2分級表4-2GPS測量精度分級（二）等級平均距離（km）a（mm）b（mm）最弱邊相對中誤差二等9≤10≤21/12萬三等5≤10≤51/8萬四等2≤10≤101/4.5萬一級1≤10≤101/2萬二級1≤15≤201/1萬（2）GPS測量的精度原則GPS測量的精度原則一般用網中相鄰點之間的距離中誤差表達，其形式為：式中：σ--距離中誤差（毫米）；ɑ——固定誤差（mm）；b——比例誤差系數(shù)（ppm）；d——相鄰點之間的距離（km）。（3）GPS點的密度原則實際生產中，應根據(jù)測區(qū)大小、GPS網的用途，來設計網的等級和精度原則。制定GPS網的密度原則，重要考慮任務規(guī)定和服務對象。密度可參照表4-3的規(guī)定執(zhí)行。表4-3GPS網中相鄰點間距離單位：kmABCDE相鄰點最小距相鄰點最大距相鄰點平均距15～1010～55～2二、GPS網的基準設計1.GPS網的基準確實定：方位基準：由給定起算方位角確定。尺度基準：由地面的電磁波測距確定。位置基準：由給定的起算點坐標確定。2.基準設計應考慮的幾種問題：（1）應在地面坐標系中選定起算數(shù)據(jù)和聯(lián)測原有地方控制點若干個，用以轉換坐標。（2）對GPS網內重疊的高等級國家點或原都市等級控制點，除未知點連結圖形觀測外，對它們也要合適地構成長邊圖形。（3）聯(lián)測的高程點需均勻分布于網中，對丘陵或山區(qū)聯(lián)測高程點應按高程擬合曲面的規(guī)定進行布設。（4）新建GPS網的坐標應盡量與測區(qū)過去采用的坐標一致。三、確定外業(yè)觀測計劃1.觀測計劃的重要根據(jù)：（1）GPS網的規(guī)模大??；（2）點位精度規(guī)定；（3）GPS衛(wèi)星星座幾何圖形強度；（4）參與作業(yè)的接受機數(shù)量；（5）交通、通訊及后勤保障。2.觀測計劃的重要內容：（1）編制GPS衛(wèi)星的可見性預報圖；（2）選擇衛(wèi)星的幾何圖形強度；（3）選擇最佳觀測時斷；（4）觀測區(qū)域的設計與劃分；（5）編排作業(yè)調度表；作業(yè)調整度表(見表4-4)（6）采用規(guī)定格式GPS測量外業(yè)觀測告知單（見表4-5）進行調度。表4-4GPS作業(yè)調度表表時斷編號觀測時間測站號測站號測站號測站號測站號測站號機號機號機號機號機號機號4-5GPS測量外業(yè)觀測告知單觀測日期：年月日組別：操作員：點位所在圖幅：測站編號/名：觀測時斷：1：2：3：4：5：6：安排人：年月日四、技術設計書編寫資料搜集全后，編寫技術設計，重要編寫內容如下：1、任務來源及工作量包括GPS項目的來源、下達任務的項目、用途及意義；GPS測量點的數(shù)量（包括新定點數(shù)、約束點數(shù)、水準點數(shù)、檢查點數(shù)）；GPS點的精度指標及坐標、高程系統(tǒng)。2、測區(qū)概況測區(qū)從屬的行政管轄；測區(qū)范圍的地理坐標，控制面積；測區(qū)的交通狀況和人文地理；測區(qū)的地形及氣候狀況；測區(qū)控制點的分布及對控制點分析、運用和評價。3、布網方案GPS網點的圖形及基本連接措施；GPS網構造特性的測算；點位布設圖的繪制。4、選點與埋標GPS點位的基本規(guī)定；點位標志的選用及埋設措施；點位的編號等。5、觀測對觀測工作的基本規(guī)定；觀測綱要的制定；對數(shù)據(jù)采集提出注意的問題6、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理的基本措施及使用的軟件；起算點坐標的決定措施，閉合差檢查及點位精度的評估指標。7、完畢任務的措施規(guī)定措施詳細，措施可靠，能在實際工作中貫徹執(zhí)行。五、GPS測量的外業(yè)實行1、選點選點工作應遵守如下原則：（1）點位應設在易于安裝接受設備，視野開闊的較高點上。（2）點位目的要顯著，視場周圍15°以上不應有障礙物，以減少GPS信號被遮擋或障礙物吸取。（3）點位應遠離在功率無線電發(fā)射源（如電視機、微波爐等）其距離不少于200m；遠離高壓輸電線，其距離不得少于50m，以防止電磁場對GPS信號的干擾。（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，以減弱多途徑效應的影響。（5）點位應選在交通以便，有助于其他觀測手段擴展與聯(lián)測的地方。（6）地面基礎穩(wěn)定，易于點的保留。（7）選點人員應按技術設計進行踏勘，在實地按規(guī)定選定點位。（8）網形應有助于同步觀測邊、點聯(lián)結。（9）當所選點位需要進行水準聯(lián)測時，選點人員應實地踏勘水準路線，提出有關提議。（10）當運用舊點時，應對舊點的穩(wěn)定性、完好性，以及覘標與否安全可用作一下檢查，符合規(guī)定方可運用。2、標志埋設GPS網點一般應埋設具有中心標志的標石，以精確標志點位，點的標石和標志必須穩(wěn)定、結實以利長期保留和運用。在基巖露頭地區(qū)，也可以直接在基巖上嵌入金屬標志。每個點標石埋設結束后，應按表4-6填寫點之記，并提交如下資料：（1）點之記；（2）GPS網的選用點網圖；（3）土地占用同意文獻與測量標志委托保管書；（4）選點與埋石工作技術總結。表4-6GPS點點之記點名概略經度本點交通狀況（水路、陸路、鐵路、公路及距本點近來的車站、碼頭的名稱及距離）概略緯度地類概略高程土質水層深度凍結深度解凍深度所在地近來水源及里程近來住所及里程石子來源：砂子來源：與本點相連有關方向點位概略圖本點（）支線水準便于聯(lián)