GPS測量實(shí)習(xí)報告

1、GPS測量實(shí)習(xí)報告一、實(shí)習(xí)目的GPS靜態(tài)測量本次 GPS 靜態(tài)觀測實(shí)習(xí)的目的是鞏固、擴(kuò)大和加深我們從課堂上所學(xué)理論知識，獲得測量工作的初步經(jīng)驗(yàn)和基本技能， 著重培養(yǎng)我們的獨(dú)立工作能力， 進(jìn)一步熟練掌握測量儀器的操作技能，提高運(yùn)用理論及計算能力，并對GPS 靜態(tài)觀測全過程有一具全面和系統(tǒng)的認(rèn)識。熟悉 GPS靜態(tài)相對定位原理、Sounth、 Trimble、ashtech三種GPS接收機(jī)的使用掌握GPS的形設(shè)計。熟悉 GPS靜態(tài)測量的步驟。學(xué)會南方測繪Gps數(shù)據(jù)處理軟件的簡單使用。1.1 實(shí)習(xí)安排預(yù)備好理論知識， 掌握操縱測量的技術(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。儀器調(diào)度表（

2、略）第三組組長：第三組組員：項(xiàng)目與內(nèi)容時刻安排（天）任務(wù)與要求實(shí)習(xí)動員、領(lǐng)儀器工具、儀器效驗(yàn)1作好測前預(yù)備工作GPS靜態(tài)觀測1熟練掌握觀測辦法、要領(lǐng)實(shí)習(xí)總結(jié)5整理成果、編寫實(shí)習(xí)報告、歸還儀器1.2 實(shí)習(xí)任務(wù)以各個班為單位建立測量實(shí)習(xí)隊(duì)， 10 人一組 （第三組為11 人） ， 分 3 組。 每組領(lǐng)取 GPS一套（包括主機(jī)、足架、基座、連接線等） 、記錄板一塊、對說機(jī)、記錄表。依照中華人民共和國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)全球定位系統(tǒng)都市測量技術(shù)規(guī)程和石橋子經(jīng)濟(jì)開辟區(qū)的具體事情，建立E 級 GPS。E 級 GPS 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）E≤100.2 5

3、≤20每小組利用各組領(lǐng)取到的接收機(jī)對兩個操縱點(diǎn)進(jìn)行觀測，觀測時段為一小時，觀測 個時段。1.3 測量規(guī)范2、 全球定位系統(tǒng)都市測量技術(shù)規(guī)范( CJJ 73-97 ) 。4、 CH 1003-95測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)。1.4 測區(qū)概況本測區(qū)為本溪市石橋子經(jīng)濟(jì)開辟區(qū)遼寧科技學(xué)院周邊地區(qū)，測區(qū)內(nèi)大部分為丘陵，公路，測區(qū)開闊高側(cè)建造少，選點(diǎn)都在路邊或者山頂，多路徑效應(yīng)相對較小。 點(diǎn)位遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源 (基本沒有) ， 遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無線電傳送通道， 其距離別得小于50m 。并且點(diǎn)位設(shè)在交通便利， 有利于其他觀測手段擴(kuò)展與聯(lián)測的地點(diǎn)， 地面基礎(chǔ)穩(wěn)固， 便于點(diǎn)的 保存1.5 GPS的布設(shè)

4、GPS設(shè)計的動身點(diǎn)是在保證質(zhì)量的前提下，盡可能地提高效率，努力落低成本。所以， 在進(jìn)行 GPS 的設(shè)計和測量時，既別能脫離實(shí)際的應(yīng)用需求，盲目地最求別必要的高精度和 高可靠性；也別能為追求高效率和低成本，而放棄對質(zhì)量的要求。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容2.1 的布設(shè)本次實(shí)習(xí)精度要求為E 級，2.2 實(shí)習(xí)內(nèi)容 :2.2.1 選點(diǎn)事情2012-7-4上午召開了 GPS實(shí)習(xí)動員大會，大會上范海英等幾位老師作了說話，給我們分析了測區(qū)事情， 實(shí)習(xí)的注意事項(xiàng)， 確定了分組事情和我們實(shí)習(xí)過程中需要注意的情況， 下午 由實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師劉廣春帶領(lǐng)我們進(jìn)行選點(diǎn)( 1) 為保證對衛(wèi)星的延續(xù)跟蹤觀測和衛(wèi)星信號的質(zhì)量， 要求測站上空應(yīng)盡

5、可能的開闊， 在 10°15° 高度角以上別能有成片的障礙物。( 2)為減少各種電磁波對GPS衛(wèi)星信號的干擾，在測站身邊約200m的范圍內(nèi)別能有強(qiáng)電磁波干擾源，如大功率無線電發(fā)射設(shè)施、高壓輸電線等。( 3)為幸免或減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生，測站應(yīng)遠(yuǎn)離對電磁波信號反射強(qiáng)烈的地形、地 物，如高層建造、成片水域等。( 4)為便于觀測作業(yè)和將來的應(yīng)用，測站應(yīng)選在交通便利，上點(diǎn)方便的地點(diǎn)。( 5)測站應(yīng)挑選在易于保存的地點(diǎn)。2.2.2 外業(yè)觀測事情測量時采納的是南方靈銳 GPS接收機(jī)3臺，Trimble GPS接收機(jī)兩臺，ashtech GPS接收機(jī)2臺一共7臺GPS接收機(jī)。采納同步觀測的相

6、對定位辦法，可求得 21條基線向量【， 其中 n 為接收機(jī)的數(shù)量】其中有獨(dú)立基線向量6 條【 (n- 1)】 ，從而保證了衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘誤差、 電離層延遲等誤差的強(qiáng)相關(guān)性， 經(jīng)過差分的辦法來消除這些誤差。 觀測時為了 保證測量的精度時段長度規(guī)定為 60 分鐘。按照靜態(tài)定位的測量原理，測量時觀測的最少衛(wèi) 星數(shù)位四個。外業(yè)觀測時需要對GPS接收機(jī)進(jìn)行以下設(shè)置：(1) 調(diào)度安排，確定每臺接收機(jī)觀測的測站，開機(jī)時刻，搬站事情。(2)觀測組按調(diào)度表規(guī)定的時刻進(jìn)行作業(yè)，保證同步觀測同一衛(wèi)星組。(3)每時段開機(jī)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(jī)后再量取一次天線高

7、作校核，兩次量取天線高互差別得大于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，記入測量手簿。(4)儀器工作過程中，作業(yè)人員對比指示燈工作狀況說明，推斷儀器是否正常工作。(5)一具時段觀測過程中，別得進(jìn)行以下操作： 關(guān)閉接收機(jī)， 又重新開機(jī)； 進(jìn)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)期間別得擅自離開測站，并應(yīng)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)接收機(jī)在觀測過程，別應(yīng)在接收機(jī)旁使用對說機(jī)；雷雨天氣過境應(yīng)關(guān)機(jī)停測，卸下 天下以防雷擊。(8)應(yīng)記錄雨、晴、陰、云等天氣。外業(yè)觀測小結(jié)結(jié)束采集時，對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，

8、查看文件狀態(tài)，然后關(guān)機(jī)，預(yù)備下次觀測。依照實(shí)際事情，我們記錄測站開始時刻，結(jié)束時刻，天線高，電池電壓，衛(wèi)星號，信噪比，故障事情， 以及開始和結(jié)束時候衛(wèi)星高度角，PDO評點(diǎn)時候衛(wèi)星事情，衛(wèi)星故障事情。天氣等等。我們總共觀測了 3 個時段，設(shè)站數(shù)為 15 。2.3 數(shù)據(jù)處理情各測站天線高：(略)動態(tài)GPS定位測量1、GPS接收機(jī)一套、寫字板一具、鋼卷尺一把2、實(shí)習(xí)地方：遼寧科技學(xué)院3、目的：熟悉熟練掌握 GPS儀器設(shè)備的使用辦法，學(xué)會使用GPS儀器進(jìn)行操縱測量的基本辦法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力。4、GPS RTK技術(shù)的基本原理高精度的GPS測量必須采納載波相位觀測值。RTK技術(shù)算是載波相位動態(tài)實(shí)時

9、差分技術(shù)， 它可以實(shí)時地提供測站點(diǎn)指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié) 果，并達(dá)到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值一起傳送給流淌站， 流淌站在完成初始化后， 一方面經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈接接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)， 另外自身也采集 GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時處理，再經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影改正，即 可給出有用的厘米級定位結(jié)果。5.GPS測得的大地高屬于 WGS84系統(tǒng)，所以必須采納高程擬合的辦法， 來求得正常高。 而高程擬合的精度高低取決于參與擬合的水準(zhǔn)點(diǎn)的個數(shù)及 分布的均勻程度。 關(guān)于公路放樣來說， 路線兩側(cè)布設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)腳以保證中樁高程的擬合精度。RTK定位技術(shù)算是基于載波相位

10、觀測值的實(shí)時動態(tài)定位技術(shù)。它需要一臺基準(zhǔn)站接收機(jī)和一臺或多臺流淌站接收機(jī)，以及用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娕_。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站接收機(jī)，借助電臺，將其觀測值及坐標(biāo)信息，發(fā)送給流淌站接收機(jī)；流淌站接收機(jī)將自己采集的 GPS 觀測數(shù)據(jù)和接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)， 組成差分觀測值， 利用靜態(tài)相對測量處理辦法對基線進(jìn) 行實(shí)時求解，然后推算出其三維位置( XK, YK ZK)。RTK定位系統(tǒng)基本配置包括三部分：(1)基準(zhǔn)站：由GPS接收機(jī)、GPS天線、數(shù)據(jù)發(fā)送電臺、UHF天線、電源等部分組成。(2)流淌站：由GPS接收機(jī)、GPS天線、數(shù)據(jù)發(fā)送電臺、UHF天線、電源、掌上電腦、 對中桿等組成。( 3)軟件包：支持

11、實(shí)時動態(tài)差分的軟件系統(tǒng)和各項(xiàng)工程測量應(yīng)用功能。6、RTK定位系統(tǒng)的基本工作原理是：在基準(zhǔn)站上安置一臺GPS接收機(jī)，對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行延續(xù)地觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)經(jīng)過無線電傳輸設(shè)備，實(shí)時地發(fā)送給流淌站。流 淌站實(shí)時動態(tài)軟件能夠經(jīng)過下列基本步驟和功能獲得流淌站的精確坐標(biāo)：( 1)利用三差模型求出流淌站的初始坐標(biāo)。(2)利用OTF辦法動態(tài)解求含糊度。觀測條件惡劣時具有含糊度重復(fù)性檢核功能。( 3)依照相對定位模型，實(shí)時解算流淌站的WGS-84 坐標(biāo)。( 4)依照給定的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。（ 5）測量結(jié)果的實(shí)時顯示，坐標(biāo)解算精度評定。（ 6）還應(yīng)包括失鎖后的重新動態(tài)初始化，挑選別同的作業(yè)

12、模式，定位、放樣、導(dǎo)航等 功能的挑選和轉(zhuǎn)換等。如此， 經(jīng)過實(shí)時計算的定位結(jié)果， 便可監(jiān)測基準(zhǔn)站與流淌站觀測成果的質(zhì)量和解算的收斂事情， 從而能夠?qū)崟r地判定解算結(jié)果的可靠性。 只要能延續(xù)鎖定很多于5 顆衛(wèi)星信號， 同時有必要的幾何圖形強(qiáng)度， 則測程在 10 km 以內(nèi)的流淌站可實(shí)時得到厘米級精度的定位成果。7、野外放樣作業(yè)流程（1）設(shè)置參考站：在已知操縱點(diǎn)上架設(shè)好GPS接收機(jī)和天線，打開接收機(jī)，將 PC卡上室內(nèi)設(shè)置的參數(shù)讀入GPS接收機(jī)，建立配置集，輸入?yún)⒖颊军c(diǎn)的準(zhǔn)確的北京54坐標(biāo)和天線高，參考站 GPS接收機(jī)經(jīng)過轉(zhuǎn)換參數(shù)將北京54坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為 WG&84坐標(biāo)，并且延續(xù)接收所有可視GPS 衛(wèi)星信號

13、，并經(jīng)過數(shù)據(jù)發(fā)射電臺將其測站坐標(biāo)、觀測值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)及接收機(jī)工作狀態(tài)發(fā)送出去，待電臺指示燈顯示發(fā)出通訊信號后流淌站即可開展工作。（ 2） 流淌站工作： 打開接收機(jī)， 新建工作項(xiàng)目， 建立配置集。 流淌站接收機(jī)在跟蹤GPS衛(wèi)星信號的并且也接收來自參考站的數(shù)據(jù)， 進(jìn)行處理獲得流淌站的三維WGS-84 坐標(biāo)， 最后再經(jīng)過與參考站相同的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)將WGS-84 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為北京54 坐標(biāo)，并實(shí)時顯示在流淌站的TR500終端上。接收機(jī)可將實(shí)時位置與設(shè)計值相比較，指導(dǎo)放樣到正確位置 三、實(shí)習(xí)結(jié)果 3.1 靜態(tài)測量（ 1） 靜態(tài)測量時要滿腳相應(yīng)規(guī)范的要求。（ 2）形布設(shè)時應(yīng)注意外圍別能有豁口，至少留一具通

14、視方向。（3）靜態(tài)觀測過程中，即使發(fā)覺長水準(zhǔn)管別居中或者儀器別嚴(yán)格對中了，也別要重新調(diào) 儀器，觀測時別要重新開機(jī)，開機(jī)關(guān)機(jī)聽從調(diào)配。（4）觀測時，接收機(jī)身邊別使用干擾衛(wèi)星信號的通訊設(shè)備，以減弱誤差，接收機(jī)身邊應(yīng) 當(dāng)視野開闊，削弱多路徑誤差。（5）每日觀測結(jié)束后，應(yīng)及時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計算機(jī)硬件上，應(yīng)該備份一份確保觀測數(shù)據(jù) 別應(yīng)人為疏忽丟失。（6）數(shù)據(jù)處理時，一定要改天線類型、天線高，去除浮點(diǎn)解的記錄。3.2 RTK-GPS 放線（ 1） 定位精度高在良好環(huán)境下平面定位精度達(dá)到厘米級，在大多數(shù)環(huán)境里平面定位誤差都能保證在 0.2m 以內(nèi)，能滿腳公路放樣的精度要求。（ 2） 作業(yè)效率高采納RTK-GP

15、S采取單點(diǎn)定位的辦法尋覓操縱點(diǎn)極為便捷，它直接以厘米級（或分米級）精度實(shí)時定位放樣并能保持工作延續(xù)穩(wěn)定，比較適合于林地等困難地區(qū)作業(yè)。（ 3） 節(jié)約費(fèi)用采納 RTK 技術(shù)進(jìn)行公路放樣， 無須沿途布設(shè)圖根操縱點(diǎn)而且作業(yè)時刻短， 能夠減少工 作人員，減少砍伐工作量，落低了工程成本和勞動強(qiáng)度，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。（ 4） 設(shè)參考站的點(diǎn)位周邊要開闊，無電、磁場干擾，上空無遮擋，并盡量避開山 體對電臺通訊的阻擋，如此挪移站才干較快獲得RTK（厘米級）精度并保持穩(wěn)定。（ 5） 形條件復(fù)雜的地區(qū)（如枝葉繁茂的山林地、松樹林等），采納RTK-GPS與全站儀相結(jié)合能夠大大提高工作效率及成果質(zhì)量。（ 6） 當(dāng)前高

16、等級公路逐漸向山嶺重丘區(qū)進(jìn)展的形勢下，由于這些地區(qū)地形條件的限制，實(shí)施常規(guī)的測量比較困難，采納RTKGPS進(jìn)行測量（操縱測量、實(shí)地實(shí)時放樣、中樁測量、點(diǎn)位測量等）無凝是一種有效的手段。3.3 咨詢題分析在本次實(shí)習(xí)過程中，初步掌握了 GPS 操縱中操縱點(diǎn)的布置、選址和標(biāo)記，掌握了 GPS靜態(tài)相對定位測量全過程的程序與辦法， 包括資料的搜集、 野外觀測記錄、 測量內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理、資料的綜合分析整理等。并且理解了GPS靜態(tài)測量的辦法，包括衛(wèi)星預(yù)報，測量打算編制， 實(shí)地測量等。 經(jīng)過這次野外實(shí)習(xí)和內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理，鞏固了課堂上的理論知識， 將理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)了實(shí)踐能力，了解和掌握了有對于GPS儀

17、器的使用原理和辦法。盡管還有不少別腳和缺陷，但是將來定會更加努力地改正和提高動手實(shí)踐能力。在內(nèi)業(yè)處理過程中， 經(jīng)過自動化的基線解算和平差， 經(jīng)過刪減衛(wèi)星調(diào)整基線來提高精度讓我知道得了怎么去精益求精。 在現(xiàn)代社會科技進(jìn)展過程中， 空間衛(wèi)星技術(shù)和其他的測繪技術(shù)將更加長遠(yuǎn)進(jìn)展， 那么就對我們?nèi)缃襁€未走入社會的測繪人要求更多而且要求更高， 數(shù)學(xué)計算和協(xié)調(diào)能力是測繪的顯性要求， 而編程能力和英語能力將是測繪的隱性要求而且將會越來越突出。3.4 建議與意見我感受本次實(shí)習(xí)內(nèi)容的安排大體上是別錯的， 老師們的指導(dǎo)和說解也是盡心竭力； 但感受內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理部分老師應(yīng)該說得更詳細(xì)一點(diǎn)， 如此更有助于同學(xué)對軟件的熟悉

18、與對書本知識的消化。其次，感受這次外業(yè)數(shù)據(jù)采集同學(xué)們依然比較空暇，因此建議學(xué)院在將來GPS實(shí)習(xí)中能夠增加適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目， 比如特意花一兩天來學(xué)習(xí)接收機(jī)的電子手簿， 或者是可以交換儀器進(jìn)行實(shí)習(xí)操作， 使大伙兒既能掌握天寶接收機(jī)的操作也能掌握萊卡接收機(jī)的操作， 如此我們才干夠從中學(xué)到更多的知識。因此希翼學(xué)院對GPS 實(shí)習(xí)更加重視一些，能給學(xué)生更多的實(shí)習(xí)和鍛煉的機(jī)會。四、實(shí)習(xí)體味本次GPS實(shí)習(xí)盡管僅僅惟獨(dú)二個星期的時刻，要緊包括兩大部分GPS靜態(tài)測量和動態(tài)測量。其中靜態(tài)測量包括現(xiàn)有資料的收集（包括武大地圖、已知點(diǎn)數(shù)據(jù)資料等） 、實(shí)地勘踏選點(diǎn)并進(jìn)行標(biāo)記、調(diào)度方案的確定、 正式外業(yè)數(shù)據(jù)采集、 最后也算是最重要的內(nèi)業(yè)處理。動態(tài)測量包括利用GPS RT破術(shù)進(jìn)行RTK地形測量用于繪制等高線圖以及利用RTKS行放樣操作。實(shí)習(xí)過程中我們收獲依然十分豐富的。對GPS 靜態(tài)測量和動態(tài)測量有了深刻的理解，將之前停留在書本知識時期延伸到