GPS數(shù)據(jù)處理與精度提高方法研究

1、GPSGPS數(shù)據(jù)處理與精度提高方數(shù)據(jù)處理與精度提高方 法研究法研究 指導(dǎo)老師：a 論文作者：b 時間：c提綱一：設(shè)計的目的意義二：設(shè)計的內(nèi)容及實施過程（含結(jié)論）一 設(shè)計的目的意義 本設(shè)計以學(xué)校已有控制點為基礎(chǔ)，研究：1.校正方法對GPS RTK測點精度的影響；2.外界環(huán)境對GPS RTK測點精度的影響；3.GPS靜態(tài)網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)方式的不同對網(wǎng)點精度的影響。為以后GPS測量中應(yīng)注意的問題提供參考和依據(jù)。 二 設(shè)計的內(nèi)容及實施過程2.1點校正方法研究2.2校正點在一條直線上時精度研究2.3含粗差校正點精度研究2.4水塘、高樓、高壓線對GPS點精度影響的研究2.5靜態(tài)網(wǎng)網(wǎng)型研究 2.1點校正方法研究1.單

2、點校正單點校正:單點校正分別利用控制點單點校正分別利用控制點I24、I23、I21、I32進(jìn)行點校正，測量進(jìn)行點校正，測量 I15點坐標(biāo)。點坐標(biāo)。2.兩點校正兩點校正:兩點校正分別讓控制點兩點校正分別讓控制點I24和和I23組合、組合、I31和和I32組合進(jìn)行點校正組合進(jìn)行點校正,測測 量量I15點。點。3.多點校正多點校正:多點校正用控制點多點校正用控制點I14、I21、I23、I24、I31、I32進(jìn)行坐標(biāo)校正，并進(jìn)行坐標(biāo)校正，并 應(yīng)用此轉(zhuǎn)換結(jié)果測量應(yīng)用此轉(zhuǎn)換結(jié)果測量I15點。點。4.參數(shù)校正參數(shù)校正:多點校正用多點校正用RTK測量的控制點測量的控制點I14、I21、I23、I24、I31

3、、I32 的的 WGS-84坐標(biāo)和手簿的參數(shù)計算軟件求七參數(shù)，并應(yīng)用此參數(shù)測量坐標(biāo)和手簿的參數(shù)計算軟件求七參數(shù)，并應(yīng)用此參數(shù)測量 I15點。點。 數(shù)據(jù)處理時數(shù)據(jù)處理時處理時將采集的處理時將采集的RTK數(shù)據(jù)與已知的的控制點坐標(biāo)求差分析數(shù)據(jù)與已知的的控制點坐標(biāo)求差分析 返回單點校正校正點分布圖（三角點）返回兩點校正校正點分布圖（圓點）返回多點校正和參數(shù)校正校正點分布圖返回v結(jié)果與結(jié)論I15 X坐標(biāo)差 Y坐標(biāo)差高程差單點校正0.0279 0.010 0.0738 兩點校正0.0025 0.029 0.0338 多點校正0.0093 0.015 0.0053 參數(shù)校正0.0083 0.002 0.01

4、33 1.從單點校正、兩點校正、多點校正到參數(shù)校正，精度依次提高從單點校正、兩點校正、多點校正到參數(shù)校正，精度依次提高 。2. 多點校正和參數(shù)校正的坐標(biāo)和高程的精度相對較高且其精度較均勻，多點校正和參數(shù)校正的坐標(biāo)和高程的精度相對較高且其精度較均勻， 單點校正的精度不穩(wěn)定，兩點校正精度居中。單點校正的精度不穩(wěn)定，兩點校正精度居中。3. 測量中應(yīng)盡量使用多點校正或參數(shù)校正，可獲得較高的坐標(biāo)精度。測量中應(yīng)盡量使用多點校正或參數(shù)校正，可獲得較高的坐標(biāo)精度。4.在對高程的精度要求不是很高的情況下，使用兩點校正就能滿足需要在對高程的精度要求不是很高的情況下，使用兩點校正就能滿足需要 2.2校正點在一條直線

5、上時 精度研究 利用前期多點校正測得的三個直線性較高的點Z1、Z2、Z3進(jìn)行點校正，這三點任意兩點的直線角度都是353，Z2、Z3之間的距離是175米，Z1、Z2點的距離是153米 。并測量點I24、I25、I02測量點X坐標(biāo)差 Y坐標(biāo)差高程差距離I24 0.0003 -0.0095 0.0085 72.3mI25 0.0016 -0.0223 -0.0140 239.6mI02 0.0135 -0.0123 -0.0744 571.2m1.隨著測點離校正直線的距離的增大，產(chǎn)生的誤差有增大的趨勢，隨著測點離校正直線的距離的增大，產(chǎn)生的誤差有增大的趨勢，特別是特別是X坐標(biāo)和高程比較明顯。如果測區(qū)

6、范圍更大，可能點的精坐標(biāo)和高程比較明顯。如果測區(qū)范圍更大，可能點的精度會更低。度會更低。2.在實地在實地RTK測量中應(yīng)盡量避免校正點在一條直線上。特別是大測量中應(yīng)盡量避免校正點在一條直線上。特別是大區(qū)域測量時，所選校正點要盡量覆蓋整個測區(qū)。區(qū)域測量時，所選校正點要盡量覆蓋整個測區(qū)。 v結(jié)果與結(jié)論校正點在一直線上的點位分布圖返回 2.3含粗差校正點精度研究 本次選擇控制點I23作為含粗差的校正點參與校正，每次參與校正，只是此點的一個方向的坐標(biāo)值粗差是0.5米，分別測量點I31和I32。 v結(jié)果與結(jié)論X坐標(biāo)差Y坐標(biāo)差高程差X坐標(biāo)+0.5mI320.217-0.065-0.003I310.263-0

7、.1340.016差值0.046-0.0690.019-0.5mI32-0.2140.078-0.008I31-0.2380.1540.031差值-0.0240.0760.039Y坐標(biāo)+0.5mI320.0780.223-0.007I310.1480.2250.033差值0.070.0020.04-0.5mI32-0.079-0.213-0.008I31-0.132-0.2350.034差值-0.053-0.0220.042高程+0.5mI320.0130.0040.885I310.0020.0121.194差值-0.0110.0080.309-0.5mI32-0.0020.001-0.881

8、I3100.01-1.129差值0.0020.009-0.2481.校正點一個坐標(biāo)值改變，會校正點一個坐標(biāo)值改變，會帶動整個測區(qū)測點的平面坐標(biāo)帶動整個測區(qū)測點的平面坐標(biāo)跟著改變。跟著改變。2. 當(dāng)高程出現(xiàn)粗差時不會影響當(dāng)高程出現(xiàn)粗差時不會影響到平面坐標(biāo)，平面出現(xiàn)粗差也到平面坐標(biāo)，平面出現(xiàn)粗差也不會影響高程。不會影響高程。3.測量點與含粗差校正點距離測量點與含粗差校正點距離增大，測點誤差也增大。增大，測點誤差也增大。4.點校正時，應(yīng)避免個別點出點校正時，應(yīng)避免個別點出現(xiàn)粗差，一旦發(fā)現(xiàn)只能重測，現(xiàn)粗差，一旦發(fā)現(xiàn)只能重測，無法通過平移旋轉(zhuǎn)變換得到正無法通過平移旋轉(zhuǎn)變換得到正常坐標(biāo)。常坐標(biāo)。含粗差校正

9、點分布圖返回 2.4水塘、高樓、高壓線對GPS點 精度影響的研究1.高樓的影響2.高壓線的影響 3.水塘的影響 2.4高樓、高壓線、水塘對GPS點 精度影響的研究1.高樓的影響 在高樓下按照不同的距離布設(shè)了8個點，兩兩一組。先用RTK測量這些點，再用全站儀測量這些點。數(shù)據(jù)處理時將兩種數(shù)據(jù)求差，用差值分析，分析數(shù)據(jù)時還可以RTK原始觀測值誤差作為分析數(shù)據(jù)。v結(jié)果與結(jié)論點號X坐標(biāo)差Y坐標(biāo)差高程差距離B11.227-1.7968.8562.2mB20.9541.175-0.6062.2mB70.0010.011-0.0727.7mB80.0090.005-0.0377.7m點號可接收衛(wèi)星數(shù)水平精度H

10、RMS垂直精度VRMS可鎖定衛(wèi)星數(shù)B180.9480.9625B261.6392.0675B7100.0240.0436B8100.0320.0367B3100.0180.0376B4100.0160.0287B5100.0130.0189B6100.0190.03081.高樓遮擋對GPS觀測影響較大。2.隨著離樓距離的增大，可接 收和可被鎖定的衛(wèi)星數(shù)不斷 增多，坐標(biāo)精度也不斷的提高，直至30多米以外才達(dá)到 一個穩(wěn)定的較好的精度水平3.接收機(jī)在測量時應(yīng)離建筑物 成60或更小的角度。高樓下測點分布圖返回 2.4高樓、高壓線、水塘對GPS點 精度影響的研究2.高壓線的影響 設(shè)計時在高壓線下布設(shè)了七

11、個點。這些點先用RTK測量，再用全站儀測量。最后利用兩種坐標(biāo)的坐標(biāo)差和RTK原始觀測值誤差分析影響。v 結(jié)果與結(jié)論點號X坐標(biāo)差Y坐標(biāo)差高程差距離C10.0150.024-0.0030C20.0160.0100.0060C30.0040.014-0.00811.6C40.0150.024-0.00515.3B5-0.0010.009-0.013173.8B60.0130.022-0.076179.5點號可接收的衛(wèi)星數(shù)水平精度HRMS垂直精度VRMS可鎖定的衛(wèi)星數(shù)離高壓線距離（m）c1100.0110.01790c2100.0110.02090c3100.0110.018911.6c4100.01

12、10.017915.3c6100.0100.021990.2b5100.0130.0189173.8c7100.0120.0319213.81.本次觀測結(jié)果在高壓線本次觀測結(jié)果在高壓線下的點的高程精度要比遠(yuǎn)下的點的高程精度要比遠(yuǎn)離高壓線的點的精度高。離高壓線的點的精度高。 2. 從數(shù)據(jù)上看，高壓從數(shù)據(jù)上看，高壓線下的點的精度與遠(yuǎn)離線下的點的精度與遠(yuǎn)離高壓線下點精度相差不高壓線下點精度相差不大，分析原因可能是近大，分析原因可能是近期新產(chǎn)期新產(chǎn)GPS抗干擾能力抗干擾能力較強(qiáng)。較強(qiáng)。高壓線下測點分布圖返回 2.4高樓、高壓線、水塘對GPS點 精度影響的研究3.水塘的影響 在水塘邊布設(shè)7個點，先用RT

13、K測量這七個點，再用全站儀測量這七個點，以全站儀坐標(biāo)為準(zhǔn)，兩種坐標(biāo)值求差，分析影響，并用RTK原始測量誤差分析影響v 結(jié)果與結(jié)論點號X坐標(biāo)差Y坐標(biāo)差高程差距離A10.006-0.007-0.0210.4mA20.015-0.002-0.0180.4mA30.017-0.016-0.0270.4mA40.016-0.011-0.0180.4mA50.019-0.010-0.02317.2mA60.015-0.010-0.01318.6mA70.011-0.006-0.01015.5m點號可接收衛(wèi)星數(shù)水平精度HRMS垂直精度VRMS被鎖定衛(wèi)星數(shù)A1100.0200.01710A2100.0140.

14、01510A3100.0120.0149A4100.0110.01410A5100.0110.0169A6100.0110.0169A7100.0100.01691.水池邊的點并沒有因為多路水池邊的點并沒有因為多路徑效應(yīng)的影響而變低。徑效應(yīng)的影響而變低。2.水池邊高程的精度要比遠(yuǎn)一水池邊高程的精度要比遠(yuǎn)一些的點精度低。些的點精度低。3.原始觀測值的水平精度隨著原始觀測值的水平精度隨著離水邊距離的增大而升高。離水邊距離的增大而升高。4.在在RTK測量中為了避免水測量中為了避免水面多路徑效應(yīng)的影響，接收面多路徑效應(yīng)的影響，接收機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離大面積水域的邊緣機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離大面積水域的邊緣15到到20米以上。米以上。水塘邊布點分布圖返回 2.4靜態(tài)網(wǎng)網(wǎng)型研究 本次設(shè)計選擇了五個學(xué)校已知控制點，兩個組網(wǎng)方式，一個正常三角網(wǎng)，一個畸形三角網(wǎng)。數(shù)據(jù)處理時選擇其中兩個控制點用于網(wǎng)平差v結(jié)果與結(jié)論 1.正常網(wǎng)