GPS測量與數(shù)據(jù)處理實習報告

1、 GPS測量與數(shù)據(jù)處理綜合實習報告姓 名：學 號：院 系：專 業(yè):班 級: 指導(dǎo)教師: 2011-1-12目錄一、實習概述········································

2、;················31.1、實習時間以及觀測天氣·······························&#

3、183;··············41.2、實習地點··································

4、;························41.3、實習工具························&#

5、183;·································71.4、實習人員組成··············

6、83;·······································71.5、實習內(nèi)容·········

7、·················································8二、實習目

8、的··················································

9、;·····9三、GPS靜態(tài)觀測實習步驟··········································

10、83;103.1、靜態(tài)觀測主要步驟···············································&

11、#183;··103.1.1 南方GPS設(shè)置············································

12、3;······183.1.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換··········································

13、;···············193.1.3靜態(tài)觀測·································

14、·······················253.1.4數(shù)據(jù)處理·························&

15、#183;·······························253.1.5基線解算················&#

16、183;········································273.2、南方  GPS操作步驟及注意事項····

17、·······························283.3、靜態(tài)GPS測量依據(jù)及要求················

18、···························293.3.1測量依據(jù)·····················&

19、#183;···································303.3.2作業(yè)要求············&#

20、183;············································303.4 GPS快速靜態(tài)定位概述··

21、83;··········································31四、精密單點定位數(shù)據(jù)處理·····&

22、#183;·································324.1數(shù)據(jù)準備··············

23、3;··········································324.2. 數(shù)據(jù)處理······

24、;··················································

25、;·32五、實習總結(jié)···············································

26、83;··········37一、實習概述 GPS系統(tǒng)概述GPS系統(tǒng)由空間部分、地而監(jiān)控部分及用戶端組成。GPS的空間部分由21顆工作衛(wèi)星及3顆備用衛(wèi)星組成，它們均勻分布在6個相對于赤道的傾角為 的近似圓形軌道上，每個軌道上有4顆衛(wèi)星運行，它們距地面的平均高度為20200km；運行周期為12恒星時。GPS衛(wèi)星星座均勻覆蓋著地球，可以保證地球上所有地點在任何時刻都能看到至少四顆GPS衛(wèi)星。GPS系統(tǒng)的地而監(jiān)控部分由一個主控站，三個注入站和五個監(jiān)測站組成。其分布情況是：主控站設(shè)在美國本土科羅拉多&#

27、183;斯平士(Colorado.Spings)的聯(lián)合空間執(zhí)行中心CSOC（即Consdidated Space Operation Center）；三個注入站分別設(shè)在大西洋的阿森松(Ascension)，印度洋的狄哥、伽西亞( Diego  Garcia) 和太平洋的卡瓦加蘭(Kwajalein)二個美國空軍基地上；五個監(jiān)測站，除一個單獨設(shè)在夏威夷外，其余四個都分設(shè)在主控站和注入站上。GPS系統(tǒng)的用戶接收部分的基本設(shè)備就是GPS信號接收機，其作用是接收、跟蹤、變換和測量GPS衛(wèi)星所發(fā)射的信號，以達到導(dǎo)航和定位的目的。GPS系統(tǒng)的用戶是非常隱蔽的，它是一種單程系統(tǒng)，用戶只接收而不必發(fā)

28、射信號，因此用戶的數(shù)量也是不受限制的。 GPS定位原理 利用GPS進行定位的基本原理，就是把衛(wèi)星視為“飛行”的控制點，在己知其瞬時坐標(可根據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)計算)的條件下，以GPS衛(wèi)星和用戶接收機天線之間距離(或距離差)為觀測量，進行空間距離后方交會，從而確定用戶接收機天線所處的位置。 利用GPS進行定位有多種力一式，如果就用戶接收機天線所處的狀態(tài)而言，定位方式分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位。若按參考點的不同位置，又可分為單點定位和相對定位。GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用分析    五十年代國民經(jīng)濟恢復(fù)時期，我國工程測量仍處于傳統(tǒng)的工程測量階段，是一門為土

29、木工程建設(shè)和工業(yè)設(shè)備安裝等施工服務(wù)的測量工作，有“施工靈魂”之美稱。六十年代以來，特別是改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和社會進步的飛速發(fā)展，以及科技進步的成就，為工程測量技術(shù)發(fā)展注入新的活力。在這個時期賦予工程測量一個廣泛的含義，它是一門研究各類工程建設(shè)在勘測設(shè)計、施工建設(shè)以及運行管理全過程、全方位的測量工作的科學技術(shù)，同時也是研究資源勘察和區(qū)域規(guī)劃中的測繪工作的科學技術(shù)，為各部門的勘測、規(guī)劃、管理、決策提供測繪保障和服務(wù)。 八十年代以來，隨著GPS定位技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展完善，使定位技術(shù)發(fā)生了革命性的變革，也為工程測量技術(shù)提供了嶄新的技術(shù)手段和方法。特別是在公路測設(shè)方面，公路路線控

30、制測量、公路縱橫斷面測量、橋隧控制測量等都逐步地開始應(yīng)用GPS技術(shù)。數(shù)字化測設(shè)技術(shù)在工程測設(shè)中得到了有效的應(yīng)用，80年代以來，我國科技人員開發(fā)了適合國情的數(shù)字測繪技術(shù)軟件和路線CAD軟件。這為工程測設(shè)技術(shù)數(shù)字化、標準化打下基礎(chǔ)。攝影測量技術(shù)由于高質(zhì)量的攝影機、高精度攝影測量儀器和GPS以及計算機技術(shù)的綜合應(yīng)用，加上軟件的不斷完善，其量測精度和效率顯著提高，可以提供數(shù)字的、攝像的、線劃的等各種形式的地圖成果，又為工程測設(shè)提供了一種新的技術(shù)手段和方法。隨著國產(chǎn)全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的應(yīng)用和4D產(chǎn)品的提供將為工程設(shè)計的技術(shù)服務(wù)開辟新的領(lǐng)域。隨著測量數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的逐步自動化、數(shù)字化;數(shù)據(jù)庫技術(shù)和GI

31、S技術(shù)的完善;路線 CAD的集成化、智能化，工程測設(shè)技術(shù)將會為我國工程測量的快速發(fā)展提供全新的技術(shù)保障。1.1實習時間觀測時間：2013年12月27日16:4717:48和18:0319:05、以及21:0522:08。這天晴轉(zhuǎn)多云，微風。1.2實習地點本次實習地點為東華理工南昌校區(qū)。測區(qū)位于江西省南昌市東華理工大學，項目源自東華理工大學測繪學院，要求采用GPS靜態(tài)測量技術(shù)，采用GPS靜態(tài)測量技術(shù)，在東華理工大學南昌校區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)一個控制網(wǎng)。具體內(nèi)容包括：技術(shù)設(shè)計、選點、外業(yè)觀測計劃、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)傳輸及格式轉(zhuǎn)換、基線解算、網(wǎng)平差、成果質(zhì)量控制、技術(shù)總結(jié)。測區(qū)覆蓋面積：約為5000畝；地形比較

32、復(fù)雜，建筑密集，樹林茂密。精度等級：國家E級網(wǎng)；控制點數(shù)：31個；要求平均點間距：100米。東華理工大學整體平緩，校內(nèi)有一小山，面積較小。點位易于安裝接收設(shè)備，野開闊， 視場內(nèi)障礙物的高度角均小于15度，GPS信號被遮擋或被障礙物吸收較少。點位附近沒有大面積水域或強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體，多路經(jīng)效應(yīng)影響較小。且點位遠離大功率無線電發(fā)射源（基本沒有），遠離高壓輸電線和微波無線電傳送通道，其距離不得小于50m。同時點位設(shè)在交通便利，有利于其他觀測手段擴展與聯(lián)測的地方，地面基礎(chǔ)穩(wěn)固，便于點的保存。測區(qū)如下：我的點號是5號、6號、7號。其中5號點在體育館旁邊、6號點在科技樓后面、7在圖書館

33、旁邊。五角星標注的地方是我們需要測的點位。點位描述：點名點位描述點類型01北門門口標記點02理工路與求實路交界處標記點03工程訓(xùn)練中心前面標記點04測繪樓與軟件樓前廣場標記點05北區(qū)體育館籃球場附近標記點06國防科技樓西面附近標記點07求實路與體育西路交界處標記點08體育西路與體育東路交界處十字路口標記點09東華理工收發(fā)室門口附近標記點10東華理工西門口標記點11圖書館后面路口拐角處標記點12北區(qū)餐廳西南角標記點13行政樓東北角處標記點14西門口南走50米處標記點15三棟教學樓前面丁字路口處標記點16東門口標記點17西區(qū)寢室樓西面樓下附近標記點18西區(qū)超市門口路口拐角處標記點19青春廣場前的十

34、字路口處標記點20青春廣場北半山路中段標記點21兵工路于東門口附近標記點22山頂亭子處標記點23半山路與兵工路交界處標記點24西區(qū)3寢室樓前面標記點25西區(qū) 6寢室樓西面附近標記點26山頂亭子處標記點27南區(qū)餐廳門口附近標記點28南區(qū)7寢室樓樓下東面附近標記點29研究生公寓廣場標記點30研究生公寓東面路口標記點31南門口標記點1.3實習工具1.3.1儀器：各班GPS接收機一臺（South Surveying & Ma)、三腳架一副、蓄電池一個、鋰電池3塊、鋰電池充電器一個、記錄手簿一張。13.2軟件：南方測繪 Gnss數(shù)據(jù)處理、Teqc、Trip。1.4、實習人員組成及任務(wù)1.4.1組

35、員：唐露琴、王志旋1.4.2任務(wù)：根據(jù)GPS實習指導(dǎo)書第二部分規(guī)劃，王志旋和唐露琴共同測量5號、6號、7號點。由于兩人需要各測一小時，所以每個點測兩小時。要注意中間的停止測量并保存數(shù)據(jù)，然后再繼續(xù)測量。1.5實習內(nèi)容1.5.1校內(nèi)選點在老師的指導(dǎo)，我們分析了測區(qū)情況，實習的注意事項，確定了我們實習過程中需要注意的事情，兩個班的班長進行了選點。（1）為保證對衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤觀測和衛(wèi)星信號的質(zhì)量，要求測站上空應(yīng)盡可能的開闊，在10°15°高度角以上不能有成片的障礙物。（2）為減少各種電磁波對GPS衛(wèi)星信號的干擾，在測站周圍約200m的范圍內(nèi)不能有強電磁波干擾源，如大功率無線電發(fā)射

36、設(shè)施、高壓輸電線等。（3）為避免或減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生，測站應(yīng)遠離對電磁波信號反射強烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等。（4）為便于觀測作業(yè)和今后的應(yīng)用，測站應(yīng)選在交通便利，上點方便的地方。（5）測站應(yīng)選擇在易于保存的地方。1.5.2靜態(tài)GPS觀測對于靜態(tài)觀測的數(shù)據(jù)處理，首先是點號的更改，在接收機類型不支持觀測時輸入點號的情況下觀測信息的正確記錄顯得尤為重要，必須將觀測數(shù)據(jù)與對應(yīng)的點號及對應(yīng)的天線高聯(lián)系起來，這個步驟的實現(xiàn)有兩種方法一種是在使用TGO軟件導(dǎo)入數(shù)據(jù)的時候輸入點號和天線高，另一種是在原始觀測數(shù)據(jù)中將Mark Name 和測站的Z坐標分別改為對應(yīng)的點名和天線高，在做基線處理前可將

37、衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)非常差的部分直接禁止后再做基線處理，在對衛(wèi)星信號做精密修改時最好能夠保證至少五顆衛(wèi)星具有同步觀測數(shù)據(jù)（部分要求上只需要四顆，但在觀測條件不是很好的點位只保留四顆衛(wèi)星容易出現(xiàn)浮動解），使用TGO進行基線處理的步驟就不在此陳述了，需要注意的是，TGO對基線質(zhì)量、環(huán)閉合差等的評價是建立在統(tǒng)計規(guī)律的基礎(chǔ)上的，GPS網(wǎng)的質(zhì)量不能夠單純的由軟件得到的分析結(jié)果來評價，正確的對GPS網(wǎng)的質(zhì)量的評價需要根據(jù)規(guī)范來判斷是否達到規(guī)范要求，評價網(wǎng)的質(zhì)量的三個重要指標為：同步環(huán)閉合差、異步環(huán)閉合差以及重復(fù)基線較差，根據(jù)規(guī)范來評價成果是否可用，另外盲目的追求高精度并無必要，只要網(wǎng)的三個指標都在規(guī)范要求范圍內(nèi)即

38、可。測量時采用的是南方GPS接收機進行靜態(tài)定位。1.5.3掌握南方  GPS操作1.5.4掌握基線解算1.5.5實現(xiàn)精密單點定位1.5.6實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢驗和處理1.5.7成果驗收二實習目的2.1學生通過GPS測量與數(shù)據(jù)處理實習實習，理解和消化GPS測量原理與應(yīng)用課堂教學的內(nèi)容，鞏固和加深課堂所學的理論知識；掌握利用GPS儀器設(shè)備的使用方法，學會使用GPS儀器進行控制測量的基本方法，培養(yǎng)學生的實際動手能力、GPS控制測量的組織能力、獨立分析和解決題的能力及GPS數(shù)據(jù)處理能力。GPS靜態(tài)測量。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

39、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，并對GPS靜態(tài)觀測全過程有一個全面和系統(tǒng)的認識。熟悉GPS靜態(tài)相對定位原理、SounthGPS接收機的使用掌握GPS網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計。熟悉GPS靜態(tài)測量的步驟。學會南方測繪 GPS數(shù)據(jù)處理軟件的簡單使用。2.2深入了解GPSGPS作為一種導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，具有下列主要特點。全球連續(xù)覆蓋，地球上任何地方的用戶同時觀測到4顆GPS衛(wèi)星，因而觀測不受時間和氣象條件的限制，可以進行全天候的觀測。具有高精度三維定位、測速及授時的功能，用載波相位觀測量進行相對定位，目前達到的精度為1PPm,測速精度可達0.1米

40、每秒，校時精度相對于協(xié)調(diào)時可達0.1US。測點間無需通視、不必造標、選點方便。GPS測量不要求測站之間相互通視，控制點位置可以根據(jù)需要設(shè)置。因而可以大大降低測量費用。被動式快速測距，用戶只需裝接收機記就可以接收信號進行定位工作，而無需發(fā)射任何信號。又由于接收機可利用多個通道同時對多顆衛(wèi)星進行觀測，因此一次定位可以只需幾秒種至幾十秒種，大大提高工作效率。在統(tǒng)一坐標系統(tǒng)中提供三維信息，GPS定位是在國際統(tǒng)一的WGS84世界大地坐標 屬地心坐標系 中計算的，因此全球不同地點的測量成果相互關(guān)聯(lián)。我國在GPS定位技術(shù)的引進、消化、開發(fā)、研究、應(yīng)用等方面發(fā)展很快。從20世紀80年代末到現(xiàn)在短短的二十幾年中

41、，我國實施了一系列廣泛的GPS衛(wèi)星測量項目。首先應(yīng)用于城市和工程控制網(wǎng)的建立與改造；長距離大陸和島礁的聯(lián)測；在地震活動斷裂帶布設(shè)了全國高精度的GPSAA級、A級、B級控制網(wǎng)和測軌網(wǎng)還參加了1991年和1992年兩期國際GPS聯(lián)測 IGS會戰(zhàn)，首次進入了國際全球GPS聯(lián)測計劃，為精度化我國地心坐標起到了一定的。于此同時，我國除從國外引進各種型號的GPS軟、硬件外，還廣泛深入地開展了GPS定位數(shù)據(jù)處理論和技術(shù)的研究；開發(fā)了精密后處理和GPS網(wǎng)平差軟件，并實現(xiàn)了商品化和打入國際市場。目前我國也能制造GPS接收機并廣泛地應(yīng)用生產(chǎn)。GPS的應(yīng)用領(lǐng)域正在我國迅速擴展，有關(guān)的研究也十分活躍，取得了許多的科研

42、成果。三GPS靜態(tài)觀測實習步驟3.1、靜態(tài)觀測主要步驟我們在GPS相對靜態(tài)測量的一章中已經(jīng)詳細地介紹了GPS靜態(tài)測量的過程，其中選點與埋石、外業(yè)觀測這兩部分為具體的野外觀測，這就是我們現(xiàn)在要介紹的主要內(nèi)容。在野外觀測之前，還介紹了如何制定觀測計劃。3.1.1 選點和埋石一、選點選點即觀測站位置的選擇。在GPS測量中并不要求觀測站之間相互通視，網(wǎng)的圖形選擇也比較靈活，因此選點比經(jīng)典控制測量簡便得多。但為了保證觀測工作的順利進行和可靠地保持測量結(jié)果，用戶注意使觀測站位置具有以下的條件：確保GPS接收機上方的天空開闊GPS測量主要利用接收機所接收到的衛(wèi)星信號，而且接收機上空越開闊，則觀測到的衛(wèi)星數(shù)目

43、越多。一般應(yīng)該保證接收機所在平面15°以上的范圍內(nèi)沒有建筑物或者大樹的遮擋。圖5-1 高度截止角周圍沒有反射面，如大面積的水域，或?qū)﹄姶挪ǚ瓷洌ɑ蛭眨娏业奈矬w（如玻璃墻，樹木等），不致引起多路徑效應(yīng)。遠離強電磁場的干擾。GPS接收機接收衛(wèi)星廣播的微波信號，微波信號都會受到電磁場的影響而產(chǎn)生噪聲，降低信噪比，影響觀測成果。所以GPS控制點最好離開高壓線、微波站或者產(chǎn)生強電磁干擾的場所。鄰近不應(yīng)有強電磁輻射源，如無線電臺、電視發(fā)射天線、高壓輸電線等，以免干擾GPS衛(wèi)星信號。通常，在測站周圍約 200m 的范圍內(nèi)不能有大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、電臺、微波站等）；在 50m 內(nèi)不能有

44、高壓輸電線和微波無線電信號傳遞通道。觀測站最好選在交通便利的地方以利于其它測量手段聯(lián)測和擴展；地面基礎(chǔ)穩(wěn)固，易于點的保存。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(shè)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。建議用戶可根據(jù)需要在GPS點大約 300 米附近建立與其通視的方位點，以便在必要時采用常規(guī)經(jīng)典的測量方法進行聯(lián)測。在點位選好后，在對點位進行編號時必須注意點位編號的合理性，在野外采集時輸入的觀測站名由四個任意輸入的字符組成，為了在測后處理時方便及準確，必須不使點號重復(fù)。建議用戶在編號時盡量采用

45、阿拉伯數(shù)字按順序編號。二、埋石在GPS測量中，網(wǎng)點一般應(yīng)設(shè)置具有中心標志的標石，以精確標志點位。具體標石類型及其適用級別可參照全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范。各種類型的標石應(yīng)設(shè)有中心標志?；鶐r和基本標石的中心標志應(yīng)用銅或不銹鋼制作。普通標石的中心標志可用鐵或堅硬的復(fù)合材料制作。標志中心應(yīng)刻有清晰、精細的十字線或嵌入不同顏色金屬（不銹鋼或銅）制作的直徑小于0.5mm的中心點。并應(yīng)在標志表面制有“GPS”及施測單位名稱。3.1.2 制定觀測計劃在施測前，建議用戶根據(jù)網(wǎng)的布設(shè)方案、規(guī)模的大小、精度要求、GPS衛(wèi)星星座、參與作業(yè)的GPS數(shù)量以及后勤保障條件（交通、通信）等，制定觀測計劃。確定工作量用戶

46、根據(jù)網(wǎng)的精度要求、接收機數(shù)目，顧及效率及網(wǎng)的精度、可靠性而確定工作量。具體方法可參考有關(guān)規(guī)范。這里僅強調(diào)一下觀測時段、時段長度（同步觀測時間）與基線長度等的關(guān)系。為了在后處理中能取得符合精度的成果，必須保證接收機的一定同步觀測時間，其長短取決于眾多的因素：如基線長度、觀測衛(wèi)星的數(shù)目、衛(wèi)星的空間位置精度因子（PDOP）及大氣層（主要指電離層）狀況。如果用戶在4顆以上的衛(wèi)星且PDOP值小于4.0的情況下進行觀測，那么所需的觀測時間將主要取決于基線的長度及電離層擾動。電離層的擾動是隨時間及點位的位置而變化的。由于電離層的擾動在夜間要小得多，因此夜間的觀測時間通?？梢詼p小一半，或者測程增加一倍。所以，

47、夜間將有利于10km以上的長基線測量。但是，除非有特別的限制條件，否則要規(guī)定精確的觀測時間是不客觀的。下面僅就一般情況下同步觀測的時段數(shù)及時段的長度必須滿足的要求提供一個參考值：表5-1項 目級 別衛(wèi)星高度角( )觀測時段數(shù)基線平均距離(km)時段長度*(min)152101560120151.651050100151.60.254080當采用邊連接方式可以用下式估算所需時段總數(shù)（）：為接收機的數(shù)目；為GPS網(wǎng)的點數(shù)；為相對定位的觀測時段數(shù)。值得注意的是大多數(shù)情形下，只需對基線向量觀測一個時段。采用分區(qū)觀測若GPS網(wǎng)的點數(shù)較多，而參與同步觀測時段的靜態(tài)GPS接收機數(shù)目有限時，建議分區(qū)進行觀測。

48、但必須在相鄰分區(qū)設(shè)置公共點，且公共點的數(shù)量一般不得少于3個。當相鄰分區(qū)的公共點點數(shù)過少，將使網(wǎng)形強度變差，從而影響網(wǎng)的精度，而增加公共點數(shù)則又會延緩測量工作的進程，這一點請用戶根據(jù)網(wǎng)的要求慎重考慮。在一個觀測分區(qū)內(nèi)，用戶還可根據(jù)參加作業(yè)的接收機數(shù)量，分成若干個同步觀測的子區(qū)（每個子區(qū)必須有兩臺以上的接收機），這樣整個測區(qū)就很容易進行作業(yè)管理，從而有利于作業(yè)效率的提高。確定觀測進程及調(diào)度最佳觀測時間確定后，在觀測工作開始之前，須制定觀測工作的進程表及接收機的調(diào)度計劃。尤其當GPS網(wǎng)的規(guī)模較大，參加作業(yè)的接收機較多時，建議用戶仔細地制定和選擇這些計劃的優(yōu)化方案，這對于順利地實現(xiàn)預(yù)定的觀測任務(wù)極為重

49、要。觀測工作的進程計劃，涉及到網(wǎng)的規(guī)模、精度要求、作業(yè)的接收機數(shù)目和后勤保障條件等，在實際工作中，應(yīng)根據(jù)最優(yōu)化的原則合理制定。3.1.3 野外觀測一、安置儀器首先，在選好的觀測站點上安放三腳架。注意觀測站周圍的環(huán)境必須符合上述的條件，即凈空條件好，遠離反射源，避開電磁場干擾等。因此，安放時用戶應(yīng)盡量避免將接收機放在樹蔭、建筑物下，也不要在靠近接收機的地方使用對講機，手提電話等無線設(shè)備。然后，小心打開儀器箱，取出基座及對中器，將其安放在腳架上，在測點上對中、整平基座。具體步驟：（1）對中 先架設(shè)三腳架于測站點上，使架頭大致水平，架頭中心大致對準測站標志，踩緊三腳架，裝上儀器，旋上中心螺旋；然后利

50、用光學對中器進行儀器對中，即旋轉(zhuǎn)腳螺旋，用光學對中器對準測站標志，此時儀器并不水平，遂伸縮三腳架腿，使圓氣泡居中而致儀器粗平，再用腳螺旋精確整平儀器。 （2）整平 轉(zhuǎn)動照準部，使水準管平行于任意兩腳螺旋的連線，用兩手同時對向或反向旋轉(zhuǎn)這兩只腳螺旋，使水準管氣泡居中；然后將照準部轉(zhuǎn)動約90°，再旋轉(zhuǎn)第三只腳螺旋，使管氣泡居中。經(jīng)反復(fù)調(diào)試，直至照準部轉(zhuǎn)到任何方向，氣泡的偏移均不超過一格為止。最后，從儀器箱中取出GPS天線或內(nèi)置天線的GPS接收機，將其安放在對中器上，并將其緊固，再分別取出電池、電纜等其它配件(內(nèi)置電池的接收機除外)，并將它們安裝在腳架上，同時連接GPS接收機。在安置儀器時

51、用戶要注意下面的幾點：當儀器需安置在三角點覘標的基板時，應(yīng)先將覘標頂部拆除，以防止對信號的干擾，這時，可將標志的中心投影在基板上，作為安置儀器的依據(jù)；基座上的水準管必須嚴格居中；如整個控制網(wǎng)在同步觀測過程中使用同樣的GPS接收天線，則應(yīng)使天線朝同一個方向，如使用不同的GPS接收天線，則應(yīng)使天線的極化方向指向同一方向，如指北。大部分天線用指北方向來表明天線的極化方向。這是由于天線的相位中心與幾何中心不重合，兩者可能有2-3毫米之差，如它們不指向同一方向，則會影響GPS測量的精度。3.1.4、啟動儀器在啟動儀器時，通常應(yīng)按如下步驟操作：1、確認在接收機采集器電源均關(guān)閉的情況下，分別連上電源電纜、數(shù)

52、據(jù)采集電纜。2、打開主機上的開關(guān)，若電源燈為綠色，則表示電量符合要求，若為紅色，則表示電量不足，應(yīng)更換電池。3、按照相應(yīng)儀器的操作規(guī)程開機觀測，具體步驟請參看產(chǎn)品手冊。4、保證同步觀測的其它GPS接收機也處于觀測狀態(tài)。靜態(tài)差分測量是根據(jù)幾臺接收機共同時間段所接收的數(shù)據(jù)進行差分解算，所以幾臺接收機同時觀測必須保證數(shù)據(jù)同步，并且要保證足夠的數(shù)據(jù)。5、觀測的時候，要保證接收機設(shè)置了合適的采樣間隔和高度截止角。注：fGPS測量是通過地面接收設(shè)備接收衛(wèi)星傳送的信息來確定地面點的三維坐標。測量結(jié)果的誤差主要來源于GPS衛(wèi)星、衛(wèi)星信號的傳播過程和地面接收設(shè)備。通過選擇有效的衛(wèi)星及其高度角可以減少電離層和對流

53、層折射產(chǎn)生的影響；可以消除多路徑效應(yīng)；可以有效地剔除有干擾的衛(wèi)星。6、記錄觀測站點的點名、天線高、觀測時段及相應(yīng)的觀測文件名。在同一天（GPS時）內(nèi)，如測站名及時段序號一樣則出現(xiàn)同名。用戶在出測前一定要合理安排好，盡量避免出現(xiàn)重名的情況。注：由于GPS時和北京時間相差大約8個小時，因此如果在北京時間凌晨0時至早上8時前施測，GPS時仍然是北京時間的前一天，因此用戶一定要注意此時輸入的時段序號不要重復(fù)（例如又從1開始，這就和北京時間的前一天的第一個時段重復(fù)），建議用戶最好仍然是按GPS時來計算時段序號，即每天凌晨0時至早上的8點仍然算前一天的時段序號。3.1.5 GPS基線解算的過程 

54、 1.原始觀測數(shù)據(jù)的讀入。在進行基線解算時，首先需要讀?。▽?dǎo)入）原始的GPS 觀測值數(shù)據(jù)。一般說來，各接收機廠商隨接收機一起提供的數(shù)據(jù)處理軟件都可以直接處理從接收機中傳輸出來的GPS 原始觀測值數(shù)據(jù)，而由第三方所開發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件則不一定能對各接收機的原始觀測數(shù)據(jù)進行處理，要處理這些數(shù)據(jù)，首先需要進行格式轉(zhuǎn)換。目前，最常用的格式是RINEX 格式，對于按此種格式存儲的數(shù)據(jù)，大部分的數(shù)據(jù)處理軟件都能直接處理。具體內(nèi)容見第二部分接收機數(shù)據(jù)傳輸。 2.設(shè)定基線解算的控制參數(shù)?；€解算的控制參數(shù)用以確定數(shù)據(jù)處理軟件采用何種處理方法來進行基線解算，設(shè)定基

55、線解算的控制參數(shù)是基線解算時的一個非常重要的環(huán)節(jié)，通過控制參數(shù)的設(shè)定，可以實現(xiàn)基線的精化處理?？刂茀?shù)在“靜態(tài)基線”“靜態(tài)處理設(shè)置”中進行設(shè)置，主要包括“數(shù)據(jù)采樣間隔”、“截止角”、“參考衛(wèi)星”及其電離層和解算模型的設(shè)置等。 3.外業(yè)輸入數(shù)據(jù)的檢查與修改。在讀入（導(dǎo)入）了GPS 觀測值數(shù)據(jù)后，就需要對觀測數(shù)據(jù)進行必要的檢查，檢查的項目包括：測站名、點號、測站坐標、天線高等。對這些項目進行檢查的目的，是為了避免外業(yè)操作時的誤操作。 4.基線解算的過程一般是自動進行的，無需過多的人工干預(yù)。只是對于觀測質(zhì)量比較差的數(shù)據(jù)，用戶須根據(jù)各種基線處理的輸出信息，進行人工干預(yù)，使

56、基線的處理結(jié)果符合工程的要求。 5.基線質(zhì)量的檢驗：基線解算完畢后，基線結(jié)果并不能馬上用于后續(xù)的處理，還必須對基線的質(zhì)量進行檢驗，只有質(zhì)量合格的基線才能用于后續(xù)的處理，如果不合格，則需要對基線進行重新解算或重新測量?；€的質(zhì)量檢驗需要通過RATIO、RDOP、RMS、數(shù)據(jù)刪除率、同步環(huán)閉和差、異步環(huán)閉和差和重復(fù)基線較差來進行。技術(shù)要求表項 目級 別BCDE衛(wèi)星截止高度角/（。）10151515同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)>=4>=4>=4>=4有效觀測衛(wèi)星總數(shù)>=20>=6>=4>=4觀測時段數(shù)>=3>=2>=1.6>=1

57、.6時段長度>=23h>=4h>=60min>=40min采樣間隔/s3010-3010-3010-30觀測按照預(yù)定的觀測時間進行觀測。注意：在采集時測站不可移動，采集不能中斷，組成基線的兩臺接收機連續(xù)同步采集時間必須符合要求，否則數(shù)據(jù)可能不可靠。如出現(xiàn)意外情況，應(yīng)及時通知其它觀測站點。撤站結(jié)束采集之后，用戶必須確認觀測站的全部預(yù)定作業(yè)項目均已按規(guī)定完成。這時，退出采集過程，一定要先關(guān)閉主機電源，如采用了外部采集器，還需要退出采集程序并關(guān)閉采集器。拔出GPS電源電纜、數(shù)據(jù)采集電纜，將接收機、基座對點器、電池等附件妥善放回儀器箱內(nèi)。野外觀測的注意事項在野外觀測時，用戶必須

58、注意：1、如果儀器從與室外溫度相差較大的室內(nèi)或汽車內(nèi)取出，必須讓其有一個預(yù)熱的過程，時間大約為10分鐘左右。2、用戶在插撥電纜時，必須牢記先關(guān)掉接收機電源，否則將使串口設(shè)備保護性關(guān)閉而不能正常工作。3、確認外接電源及天線等各項連接無誤后才接通電源，啟動接收機。4、儀器如長時間不使用，將可能需要較長時間搜索GPS衛(wèi)星(2-3分鐘)。1.5.6 GPS數(shù)據(jù)輸出將GPS連接到電腦上，通過相關(guān)軟件將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到電腦中。3.1.1 南方GPS設(shè)置1、把儀器的數(shù)據(jù)鏈設(shè)為GPRS或CDMA，開機啟動儀器。（S86T 切換成GPRS 在基準站開機狀態(tài)下，按電源鍵可進入模塊設(shè)置界面，再按選擇進入模塊設(shè)置模式，再按

59、選擇GPRS網(wǎng)絡(luò)。  S82T 兩種方法均可切換：a  關(guān)機狀態(tài)下同時按住F和電源鍵，等所有的燈（3紅3綠）都閃爍（大概8秒）后同時松開，然后點F鍵切換，直至中間為綠燈。 B:在開機狀態(tài)下，首先按一下F鍵，看現(xiàn)有模式是內(nèi)置電臺、數(shù)據(jù)鏈、外接模塊，總共有三個鍵，上面顯示為紅燈，下面顯示為綠燈。如果切換，可按住F鍵不動，直至聽到兩聲后，放開，按后按F鍵切換到中間顯示為綠燈后，按電源鍵確定）。 狀態(tài)燈閃黃，電源燈為紅色表明正在跟蹤衛(wèi)星，電壓足夠且穩(wěn)定狀態(tài)燈黃色，電源燈為紅色表明衛(wèi)星已鎖定，并記錄數(shù)據(jù)電源燈閃爍閃爍次數(shù)表明鎖定的衛(wèi)星數(shù)電源燈與狀態(tài)燈同時閃爍電池欠壓，必須盡

60、快更換電池電源燈為紅色主機向外發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)燈、狀態(tài)燈交替閃爍主機在線升級時接受固件信息3.1.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦中的新建文件夾中名為tangluqin。得到26463611.STH、26463611.STH、26463611.STH數(shù)據(jù)，如下圖：打開南方測繪 Gnss數(shù)據(jù)處理軟件，完成注冊。單擊菜單下的數(shù)據(jù)輸入，選擇增加觀測數(shù)據(jù)文件。從名為tangluqin文件夾中找到26463611.STH、26463611.STH、26463611.STH數(shù)據(jù)文件然后單擊菜單下成果，選擇Rinex輸出項選擇要保存的路徑軟件提示輸出完畢，完成了26463611.STH、26463611.STH

61、、26463611.STH數(shù)據(jù)文件的轉(zhuǎn)換。輸出完畢后在tangluqin文件夾中可以看到如下成果。選擇需要再處理的26463611. 13O、26463611. 13O、26463611. 13O文件存放于文件夾201120310201中，sth不用放進去。在群“商洲”群里下載“teqc.exe”并在電腦中找到cmd.exe原程序（可以在開始菜單的“所有程序”中搜索“cmd.exe”），把他們放到一個文件夾中，然后將“南方軟件”處理過的“GPS”類型“13O”也放到該文件夾中，如圖數(shù)據(jù)處理：然后運行cmd.exe并輸入teqc +help=tlq.txt檢驗一下：然后輸入下面代碼：teqc -

62、igs -O.o 1071250425 -O.ag 1123102 -O.mo 201120310201 -O.mn 0201 -O.sys G -R -C -S -O.obs L1L2C1P1P2 -O.an W1386782646 -O.rn "TRIMBLE NETRS" -O.int 1 -O.dec 30 -O.comment "ECIT kejilou" 26463611.13o > 02013611.13o按enter鍵之后再輸入以下代碼：teqc -igs -O.o 1071250425 -O.ag 1123102 -O.mo 20

63、1120310201 -O.mn 0201 -O.sys G -R -C -S -O.obs L1L2C1P1P2 -O.an W1386782646 -O.rn "TRIMBLE NETRS" -O.int 1 -O.dec 30 -O.comment "ECIT tushuguan" 26463612.13o > 02013611.13o按enter鍵之后再輸入以下代碼：teqc -igs -O.o 1071250425 -O.ag 1123102 -O.mo 201120310201 -O.mn 0201 -O.sys G -R -C -S

64、-O.obs L1L2C1P1P2 -O.an W1386782646 -O.rn "TRIMBLE NETRS" -O.int 1 -O.dec 30 -O.comment "ECIT tiyuguan" 26463613.13o > 02013611.13o操作過程如圖：通過上述操作轉(zhuǎn)換得到了13o數(shù)據(jù)如下圖：單擊觀測數(shù)據(jù)文件，可以查看觀測時間、天線高、測站ID等點開觀測數(shù)據(jù)文件可以看到之前的三個26463611.STH、26463611.STH、26463611.STH數(shù)據(jù)文件。3.1.3靜態(tài)觀測（1)靜態(tài)測量時要滿足相應(yīng)規(guī)范的要求。（2)網(wǎng)

65、形布設(shè)時應(yīng)注意外圍不能有豁口，至少留一個通視方向。(3)靜態(tài)觀測過程中，即使發(fā)現(xiàn)長水準管不居中或者儀器不嚴格對中了，也不要重新調(diào)儀器，觀測時不要重新開機，開機關(guān)機聽從調(diào)配。(4)觀測時，接收機周圍不使用干擾衛(wèi)星信號的通訊設(shè)備，以減弱誤差，接收機周圍應(yīng)當視野開闊，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)存至計算機硬件上，應(yīng)該備份一份確保觀測數(shù)據(jù)不應(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，去除浮點解的記錄。3.1.4數(shù)據(jù)處理打開GPSQC軟件，進行質(zhì)量檢測。單擊軟件中的打開，將文件格式設(shè)置為Rinex文件，如下圖所示：添加轉(zhuǎn)換好的文件02013611.13o、0201

66、3612.13o、02013613.130，檢測結(jié)果如下：點擊 “teqc分析”欄，得到下述結(jié)果：報告中顯示丟失歷元。出現(xiàn)的原因：可能是由于天氣問題，風大導(dǎo)致接收機接收天線接收信號中斷,由于6號點靠近高樓處，可能會使得接收機產(chǎn)生多路徑效應(yīng)。3.15GPS基線解算的過程  1.原始觀測數(shù)據(jù)的讀入。在進行基線解算時，首先需要讀?。▽?dǎo)入）原始的GPS 觀測值數(shù)據(jù)。一般說來，各接收機廠商隨接收機一起提供的數(shù)據(jù)處理軟件都可以直接處理從接收機中傳輸出來的GPS 原始觀測值數(shù)據(jù)，而由第三方所開發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件則不一定能對各接收機的原始觀測數(shù)據(jù)進行處理，要處理這些數(shù)據(jù)，

67、首先需要進行格式轉(zhuǎn)換。目前，最常用的格式是RINEX 格式，對于按此種格式存儲的數(shù)據(jù)，大部分的數(shù)據(jù)處理軟件都能直接處理。具體內(nèi)容見第二部分接收機數(shù)據(jù)傳輸。 2.設(shè)定基線解算的控制參數(shù)。基線解算的控制參數(shù)用以確定數(shù)據(jù)處理軟件采用何種處理方法來進行基線解算，設(shè)定基線解算的控制參數(shù)是基線解算時的一個非常重要的環(huán)節(jié)，通過控制參數(shù)的設(shè)定，可以實現(xiàn)基線的精化處理。控制參數(shù)在“靜態(tài)基線”“靜態(tài)處理設(shè)置”中進行設(shè)置，主要包括“數(shù)據(jù)采樣間隔”、“截止角”、“參考衛(wèi)星”及其電離層和解算模型的設(shè)置等。 3.外業(yè)輸入數(shù)據(jù)的檢查與修改。在讀入（導(dǎo)入）了GPS 觀測值數(shù)據(jù)后，就需要

68、對觀測數(shù)據(jù)進行必要的檢查，檢查的項目包括：測站名、點號、測站坐標、天線高等。對這些項目進行檢查的目的，是為了避免外業(yè)操作時的誤操作。 4.基線解算的過程一般是自動進行的，無需過多的人工干預(yù)。只是對于觀測質(zhì)量比較差的數(shù)據(jù)，用戶須根據(jù)各種基線處理的輸出信息，進行人工干預(yù)，使基線的處理結(jié)果符合工程的要求。 5.基線質(zhì)量的檢驗：基線解算完畢后，基線結(jié)果并不能馬上用于后續(xù)的處理，還必須對基線的質(zhì)量進行檢驗，只有質(zhì)量合格的基線才能用于后續(xù)的處理，如果不合格，則需要對基線進行重新解算或重新測量。基線的質(zhì)量檢驗需要通過RATIO、RDOP、RMS、數(shù)據(jù)刪除率、同步環(huán)閉和差、異步環(huán)閉和差和重

69、復(fù)基線較差來進行。 技術(shù)要求表項 目級 別BCDE衛(wèi)星截止高度角/（。）10151515同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)>=4>=4>=4>=4有效觀測衛(wèi)星總數(shù)>=20>=6>=4>=4觀測時段數(shù)>=3>=2>=1.6>=1.6時段長度>=23h>=4h>=60min>=40min采樣間隔/s3010-3010-3010-303.2、南方  GPS操作步驟及注意事項外業(yè)觀測時需要對GPS接收機進行以下設(shè)置：(1)調(diào)度安排，確定接收機觀測的測站，開機時間，搬站情況。(2)觀測組按調(diào)度表規(guī)定的時間

70、進行作業(yè)。(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。(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)接收機在觀測過程，不應(yīng)在接收機旁使用對講機；雷雨天氣過境應(yīng)關(guān)機停測，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)進行存儲，查看文件狀態(tài)，然后關(guān)機，準備下次

71、觀測。根據(jù)實際情況，我們記錄測站開始時間，結(jié)束時間，天線高，電池電壓，衛(wèi)星號，信噪比，故障情況，以及開始和結(jié)束時候衛(wèi)星高度角，PDOP,整點時候衛(wèi)星情況，衛(wèi)星故障情況。天氣等等。3.3、靜態(tài)GPS測量依據(jù)及要求GPS定位的基本原理是以GPS衛(wèi)星至用戶接收機天線之間的距離（或距離差）為觀測量，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時坐標，利用空間距離后方交會，確定用戶接收機天線所對應(yīng)的觀測站的位置。GPS靜態(tài)定位指接收機在定位過程中位置靜止不動，包含絕對定位和相對定位兩種方式。無論是靜態(tài)絕對定位還是靜態(tài)相對定位，所依據(jù)的觀測量都是衛(wèi)星到觀測站的偽距，根據(jù)觀測量的不同，靜態(tài)定位又可分為測碼偽距靜態(tài)定位和測相偽距靜態(tài)定位

72、?；谳d波相位測量的靜態(tài)相對定位，是目前精度最高的一種方式。3.3.1測量依據(jù)GPS定位的原理是GPS衛(wèi)星發(fā)射的測距信號和導(dǎo)航電文，導(dǎo)航電文中含有衛(wèi)星位置的信息，用戶用GPS接收機在某一時刻接收三顆或三顆以上的GPS衛(wèi)星，測出測站點(GPS天線中心)到衛(wèi)星的距離并解算出該時刻衛(wèi)星的空間位置根據(jù)距離，并解算出衛(wèi)星的空間位置，根據(jù)距離交會法求測站點坐標.其基本思想為：在基準站上安置一臺GPS接收機，對所有可見衛(wèi)星進行連續(xù)觀測并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備，實時地發(fā)送給用戶觀測站，用戶站在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收機設(shè)備接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，實時計算測站點的三維坐標。（2）靜態(tài)G

73、PS觀測要求采用1秒采樣率，靜態(tài)控制測量，每人觀測各自的GPS點一小時數(shù)據(jù)命名規(guī)則為各自的學號。 在規(guī)定的時間范圍內(nèi)，使用GPS接收機在相關(guān)區(qū)域內(nèi)完成外業(yè)數(shù)據(jù)的采集以及對外業(yè)觀測采集數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理工作，實現(xiàn)解算其他未知點坐標以及熟練使用并掌握軟件操作方法的目的。GPS靜態(tài)測量，即利用測量型GPS接收機進行定位測量的一種。利用其用于建立各種的控制網(wǎng)。進行GPS靜態(tài)測量時，認為GPS接收機的天線在整個觀測過程中的位置是靜止，在數(shù)據(jù)處理時，將接收機天線的位置作為一個不隨時間的改變而改變的量，通過接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的變化來求得待定點的坐標。在測量中，GPS靜態(tài)測量的具體觀測模式是多臺接收機在不同的測站上進

74、行靜止同步觀測。多臺接收機在不同測站上進行同步觀測，在完成一個時段的同步觀測后，又遷移到其它的測站上進行同步觀測，每次同步觀測都可以形成一個同步圖形，在測量過程中，不同的同步圖形間一般有若干個公共點相連，構(gòu)成整個GPS網(wǎng)。3.3.2作業(yè)要求實習期間注意事項：1實習期間應(yīng)嚴格遵守學校有關(guān)的實習規(guī)定，遵守實習紀律，未經(jīng)指導(dǎo)老師同意，不得缺勤。 2實習中，各小組長應(yīng)切實負責，合理安排小組工作。實習的各項工作每人都應(yīng)有機會參與，得到鍛煉。 3由于GPS儀器較少，實習中，小組內(nèi)、小組之間、班級之間應(yīng)團結(jié)協(xié)作，提高工作效率，保證一周實習的順利完成。 4實習中要特別注意儀器設(shè)備

75、的安全，各小組要指定專人負責保管。每次出工和收工應(yīng)清點儀器和工具，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時向指導(dǎo)老師報告。  5.為保證對衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤觀測和衛(wèi)星信號的質(zhì)量，要求測站上空應(yīng)盡可能的開闊，在10°15°高度角以上不能有成片的障礙物。6.為減少各種電磁波對GPS衛(wèi)星信號的干擾，在測站周圍約200m的范圍內(nèi)不能有強電磁波干擾源，如大功率無線電發(fā)射設(shè)施、高壓輸電線等。  7.為避免或減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生，測站應(yīng)遠離對電磁波信號反射強烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等。  8.為便于觀測作業(yè)和今后的應(yīng)用，測站應(yīng)選在交通便利，上點方便的地方。  9.測站應(yīng)選擇在易于保存的地方。  10.一個時段觀測過程中，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;  11.觀測院在作業(yè)期間不得擅自離開測站，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。  12.接收機在