GPS静态测量实习报告

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1、1 GPS 控制网外业观测设计1.1项目概况任务来源在2016至2017学年的上学期，通过学习卫星导航定位基础这门课程，有 了 GPS观测的理论基础。为了将理论与实践相结合，将课本上的知识运用到实际生 活中解决问题，故利用2016年暑假的时间进行GPS测量实习。通过实际操作学习并 掌握平面控制测量、高程控制测量、GPS控制网的设计、外业观测及内业数据处理， 使我们对控制测量实施全过程有一次亲身体验，从而提高每位我们的实际操作技能。 平面控制网、高程控制网、GPS三维控制网的设计、外业数据采集及内业数据处理全 过程。本阶段的任务是在沈阳市建设D级GPS控制网。主要任务包括技术设计、选 点、外业观

2、测计划、外业观测、数据传输及格式转换、基线解算、网平差、成果质 量控制、技术总结等。测区概况测区在沈阳市市内。经度：东经1 23度25分左右，纬度：北纬41度45分左右。 首先，测区内以平原为主，地势平坦，平均海拔50米左右。山地丘陵集中在东北、 东南部，属辽东丘陵的延伸部分，西部是辽河、浑河冲积平原，地势由东向西缓缓 倾斜。其次，测区内主要以建筑和道路为主，人员密集、经济发达，属于繁华地带。 1.2技术依据 本次GPS控制网外业观测设计依据如下： 全球定位系统（GPS）测量规范民共和国国家标准，GB/T 18314-2009, 2009. CH 2001-92全球定位系统（GPS）测量规范

3、CH 1002-95测绘产品检查验收规定 纟GPS城市测量规范 东北大学GPS实习任务书-20151.3 现有测绘资料及选点情况现有测绘资料： 徐绍铨等，GPS测量原理及应用（第三版），武汉大学出版社，2008； 魏二虎等，GPS测量操作与数据处理，武汉大学出版社，2003； 全球定位系统（GPS）测量规范，中华人民共和国国家标准，GB/T 18314-2009, 2009. 百度地图上各个控制点附近的街景以及由东北大学到各个控制点的路线。选点情况要求 应设在易于安装接受设备、视野开阔的较高点上。 目标要显著，视场周围 15 度以上不应有障碍物，以减小 GPS 信号被遮挡或 被障碍物吸收； 应

4、远离大功率无线电发射源（如电台、微波站等），其距离不小于200m；远离 高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不得小于50m。以避免电磁 场对 GPS 信号的干扰。 点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接受的物体，以减弱多路径效应的影响。 点位应选在交通方便，有利于其他观测手段扩展与联测的地方。 地面基础稳定，易于点的保存。 选点人员应按技术设计进行踏勘；在实地按要求选定点位。当利用旧点时， 应对旧点的稳定性、完好性，以及觇标是否安全、可用性进行检查,符合要求 方可利用。 网形应有利于同步观测边、点联结。时邙快:E 当所选点位需要进行水准联测时，选点人 员应实地踏勘水准路线，提

5、出有关建议。沈阳市D级GPS控制网选点图：控制点个数：15;1.4观测计划及实际执行情况观测方案的设计：GPS网相邻点间基线中误差按下式计算：b = Ju十(扒式中a(mm)为固定误差;b(ppm)为比例误差系数;d(km)为相邻点间的距离。(相邻点 最小距离应为平均距离的1/21/3；最大距离应为平均距离的23倍。) 设计GPS网的图形，GPS 控制网的测设一般可分为技术设计、外业施测、内 业数据处理等三个阶段。首先，本次GPS静态观测实习共有3台可工作的GPS接收机，综合C级网的技术指标以及实际情况，本次GPS网网形设计如下图：观测同步环10个：A：1，2，4；B：1，3，4；C：3，8，

6、7； D：8，10，12； E：12，10，14； F：11，9，14；G:10，9，4；H:9，13，5；I:2，6，15；J:2，5，15.起点起点和谐园文28处里园园6新世界花园逼孑科拄夫H 沈阳市中医RL北方国師 传媒中心2.U总里)东夫社区血)华都新村啦阳旬启酉幣【宓里卜园吋f五里河总去:3.3公里辽宁省主独医.总去:3-啦里文化路惟园万科柏翠园13每生阳直斤27处里|5街 咚亍度首而I地囹弁锁平台I商户免萸标H I意见堂诚I返回旧版世茂五里河/7洗阳丽筍耳曰 菲特酒店匕X罕矿国隔大廈宣明万3T酉陌博宵沦园痢阳市j(皂均怔网的技术设计：精度分级GPS测量按其精度划分为A、B、C、D、

7、E五级。 C、D、E级GPS网相邻点间铉长精度用下式表示，M=a2+(bd)2)1/2M标注差，mm;a固定误差,mm；b比例误差系数,ppm；d相临点间间距，km.并按下表规定执行。级别固定误差a比例误差bC105D1010E1020GPS网中相邻两点间距离可视需要而定，一般按下表要求。级别项目ABCDE相邻点最小距10015521离km2000250401510相邻点最大距 离km30070151010552相邻点均距离km在特殊情况下，个别点允许超过此要求。GPS三维控制网要求：最简独立闭合环或附合路线的边数规定级别ABCDE闭合环或附 合路线的边 数566810GPS网中相邻点之间的平

8、均距离级别 项目、AAABCDE平均距离 km10003007010-155100.25布网原则：选点准备应视其目的作业时卫星情况，预期达到的精度，成果可靠 性以及效率综合考虑，按照优化设计原则进行。GPS网一般应该由一个或若干个独立 观测环构成，也可采用附和线路形式。质量控制方法： 仪器方面：本次实习采用的是苏仪光GPS接收机，其仪器的标称精度符合d级网的要求在测量之前对GPS天线基座进行检验，以便测量时选择完好的基座，减少测 量误差。 选点和网形设计方面： 首先，本次控制网选点严格按照选点要求，避开了大功率发射源等干扰源；其次，控制点之间平均距离为5km，点位分布均匀，覆盖整个沈阳市市区网

9、形设计按照d级网的要求进行，相邻点的距离、同步环和异步环的边数等均符合d级网的要求。 观测方面：测量时保证测量的精度时段长度规定为60分钟。按照静态定位的测量原理， 测量时观测的最少卫星数位四个。 外业观测时需要对 GPS 接收机进行以下设置：(1) 调度安排，确定每台接收机观测的测站，开机时间，搬站情况。(2) 观测组按调度表规定的时间进行作业，保证同步观测同一卫星组。(3) 每时段开机前，作业员量取天线高，并及时记录测站名、年月日、时段 号、天线高等信息。关机后再量取一次天线高作校核，两次量取天线高互差 不得大于3mm，取平均值作为最后结果，若互差超限，应查明原因，提出处 理意见，记入测量

10、手簿。(4) 仪器工作过程中，作业人员对照指示灯工作状况说明，判断仪器是否正 常工作。(5) 一个时段观测过程中，不得进行以下操作：关闭接收机，又重新开机;进 行自测试;改变卫星高度角;改变数据采样间隔;改变天线位置;(6) 观测院在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器收到震动，防止人 或其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。(7) 观测组必须严格遵守调度命令，按规定的时间进行作业，同步观测同一 组卫星。经检查测站上的电源电缆和天线等各项连接无误，且接受机预置状 态正确时，方能启动接受机进行观测。(8) 接受机启动前与作业过程中，应随时逐项填写观测手簿中记录项目。 接受机开始记录数据后，观测员可是

11、使用专用功能键和选择菜单，查看测站 信息，接受卫星量，卫星号，各通道信噪比，相应测量残差，实时定位结果 及变化和储存介质记录情况等。每时气象观测应不小于 3 次。(9) 每时段观测前后应各量天线高一次，两次量高之差不应大于3毫米。 观测员要细心操作，静置和观测期间防止接受设备震动，更不得移动，要防 止人员和其他物体碰动天线或阻挡视信号。 数据处理方面本次内业数据处理采用FGO处理软件，满足d级网内业处理的要求。1.5数据处理 数据的下载及转换，在外业观测结束后，应及时的将数据导出来，可通过 数据线和读卡器，其次是将数据转换成统一的格式RXO格式，并正确填写 天线高和量取方式，最后以“观测时段+

12、点号+地点+天线高”命名。 新建项目，包括建立坐标系统和天线参数，并将数据导入修改天线高，天 线等参数。 进行基线解算，在解算完毕之后，检查模糊度状态，确定其都为“是”。 之后在数据区域单击鼠标右键，选择“存储”。如果不全是否，需检查该 基线的数据，可通过修改截至高度角，删减观测时段等方法来使模糊度固 定。如若不能，可考虑删除该基线。 网平差计算。在查看平差报告中的 F 检验，如果显示接受，则表明满足要求。在“文件”菜单中保存平差报告。其中，F检验与F检验临界值越接近 越好。平差报告1 项目信息1.1 项目属性1.2 坐标系统坐标系名称:U nknown椭球长半轴 a：6378137.0000

13、00 椭球扁率 f：1/298.257224 投影名称:高斯投影尺度:1.000000 投影高:0.000000X 加常数:0.000000 Y 加常数:500000.000000中央纬度:0 中央子午线:123 2 WGS-84三维无约束平差2.1 平差参数参考因子：1.19x平方检验（a =95%）:通过自由度：392.2 平差基线边序号基线名DX(m)DY(m)DZ(m)距离中误差（m）改正数（m）改正数（m）改正数（m）改正数相对误差(m)1体育馆f冶金61.123071.5197-29.240998.51960.0048馆.25120.00060.00200.00020.00171:

14、 207222北广场f冶金-95.1754-65.40482.8043115.51630.0045馆.25230.0006| -0.00080.0009-0.00001 25630北广场f龙王庙公 园.2525986.5397791.0398-131.68571271.35580.008730.0060-0.0020-0.00410.00381:146586中山公园f方型广 场.2527-981.0512290.3835-878.46151348.50980.00374-0.00260.0002-0.00240.00351:361702中山公园f方型广 场.2528-981.0512290.3835-878.46151348.50980.00375-0.00830.00030.00510.00281:361702新世界花园f体育