GPS实习总结.docx

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GPS实习总结

GPS

实

习

报

告

学号：

200901015

姓名：

李鹏飞

第一部分GPS控制网外业观测设计

项目概况：

工程测区：

华北水利水电学院，东风渠，黄河测绘局等地区。

测区概况：

地势较为平坦，测区内高楼比较多。

有一条河渠横穿过测区。

项目开始时间：

2012年3月3日

项目结束时间：

2012年3月9日

技术依据：

1、2001年国家质量技术监督局发布的《全球定位系统（GPS）测量规范》；

2，1998年建设部发布的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》；

3、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准；

现有测绘资料：

根据踏勘测区掌握的情况，收集以下资料：

1，郑州市行政区划表；

2，郑州市电子地图；

3，GZ03，GZ05和星历文件及采集到的数据文件。

x

y

z

GZ01

3854657.352

469424.352

91.258

GZ03

3854114.425

468956.311

92.333

GZ05

3853798.608

470095.209

90.200

提交成果资料的内容：

（1）数据采集的安排、组织、调度计划；

（2）外业原始记录（包括GPS手簿、气象参数手簿）；

（3）参加作业的GPS接收机及气象仪器的检测报告；

（4）各GPS控制点、GPS基准点的基本情况；

（5）观测值的数量、数据剔除率等统计信息；

（6）联测的国家大地控制点资料；

（7）解算的同步基线向量、边长及精度；

（8）GPS控制网和各GPS基准网的平差结果；

（9）观测及数据处理技术总结。

选点情况

观测方案及质量控制方法

1，采样间隔15s，截至高度角为15°。

2，观测期间不得在天线附近50m范围内使用电台，不得在10m范围内使用对讲机或手机。

3，用于GPS基准网观测的接收机必须是符合GPS规范要求的双频机，其标称精度为5mm+-1*10-6。

第二部分GPS网控制网技术总结

项目概况：

工程测区：

华北水利水电学院，东风渠，黄河测绘局等地区。

测区概况：

地势较为平坦，测区内高楼比较多。

有一条河渠横穿过测区。

项目开始时间：

2012年3月3日

项目结束时间：

2012年3月9日

技术依据：

GPS网技术设计的主要依据是GPS测量规范（规程）和测量任务书

1，GPS测量规范（规程）

GPS测量规程是国家测绘管理部门或行业部门制定的技术法规，目前GPS技术设计依据有：

（1）国家测绘局发布的测绘行业标准《全球定位系统测量规范》；

（2）建设部发布的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》；

（3）各部委根据部门GPS工作的实际情况指定的其他GPS测量规程或细节。

2，测量任务书

测量任务书或测量合同是测量施工单位上级主管部门或合同甲方下达的技术要求文件。

这种技术文件是指令性的，它规定了测量任务范围、目的、精度的密度，提交成果的资料的项目和时间，完成任务的经济指标等。

点位分布

GZ01位于北院校区13号宿舍楼东北方向，练车场东路口处；

GZ03位于陈寨蔬菜批发市场西大门对面绿化地带内台阶上；

GZ05位于汽配大世界南门正南方向小公园内，最南边一排从东数第三个花池附近；

B1位于花园路东风路东风渠桥西北岸桥头下；

B2位于沿花园路东风路东风渠桥向西南岸转弯处；

07国基路中段；

P12华北水院文体中心前西花池旁北端；

P21华北水院南院足球场看台上；

外业观测情况：

使用仪器：

测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。

作业要求

A、基本技术要求

为保证GPS测量精度，采用载波相位静态相对定位作业模式，E级GPS测量作业的基本技术要求应符合表3的规定。

E级GPS测量作业的基本技术要求

级别

卫星截止高度角（°）

有效观测卫星数

平均重复设站数

时段长度（min）

数据采样间隔（s）

PDOP值

E级

≥15

≥4

≥1.6

≥40

15

＜10

注：

1、观测时段长度应视点位周围障碍物情况、基线长短而作调整，

2、可不观测气象要素，但应记录雨、晴、阴、云等天气状况。

B、观测作业要求

（1）观测组应严格按调度表规定的时间进行作业，以保证同步观测同一卫星组。

当情况有变化需修改调度计划时，应经作业队负责人同意，观测组不得擅自更改计划。

（2）接收机电源电缆和天线应连接无误，接收机预置状态应正确，然后方可启动接收机进行观测。

（3）各观测时段的前后各量取天线高一次，两次量高之差不大于3mm。

取平均值作为最后天线高，记录在手簿。

若互差超限，应查明原因，提出处理意见记入手簿备注栏中。

天线高是指观测时天线平均相位中心至测站中心标志面的高度，分为上、下两段：

上段是指相位中心至天线底面的高度，这是常数hc，由厂家给出；下段是从天线底面至测站中心标志面的高度，由观测员在现场采用倾斜测量方法直接量取。

具体方法是：

从三脚架三个空档（互成120°）测量天线底盘下表面至测站中心标志面的距离，互差应小于3mm，取平均值为L，天线底盘半径为R，再利用厂家提供的hc，按天线高

求出。

2011-11-2122:

36:

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（4）接收机开始记录数据后，作业人员可使用专用功能键选择菜单，查看测站信息、接收卫星数、卫星号、各通道信噪比、实时定位结果及存贮介质记录情况等。

（5）仪器工作正常后，作业员及时（每隔15min）逐项填写测量手簿中各项内容。

（6）一个时段观测过程中不得进行以下操作：

关闭接收机以重新启动；进行自测试（发现故障除外）；改变卫星截止高度角；改变数据采样间隔；改变天线位置；按动关闭文件和删除文件等功能。

（7）观测员在作业期间不得擅自离开测站，并防止仪器受震动和被移动，防止人和其它物体靠近天线，遮挡卫星信号。

（8）接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机和手机等通讯设备；雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击。

（9）观测中应保证接收机工作正常，数据记录正确，每日观测结束后，应及时将数据下载到计算机硬、软盘上，确保观测数据不丢失。

数据处理：

数据处理包括数据采集、数据传输、预处理、基线解算、GPS网平差。

1，数据传输时产生数据分流，生成4个文件：

载波相位和伪距观测值文件、星历参数文件、电离层参数文件和UTC参数文件、测站信息文件。

2，数据传输完成后，进行数据预处理：

对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差，统一数据格式并将各类数据文件加工成标准化文件，找出整周跳变点并修复观测值，对观测值进行各种模型改正。

3，基线解算及其质量检验

（1）基线解算以双差固定解作为最终结果，双差固定解的可靠性由以下两项指标来判别，即固定解的单位权中误差（Rms）和整周模糊度检验倍率（Ratio），其检验值见表4。

根据表4判别时，Rms必须首先符合要求，而Ratio值越大表示固定值越可靠。

静态GPS基线固定解可靠性判别表

基线长度（km）

≤5

5～10

＞10

Rms（m）

≤0.010

≤0.012

≤0.015

Ratio

≥2.5

≥2.1

≥2.0

（2）同步多边形闭合差检验

对于采用同一种数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差不宜超过表5的规定。

对于采用不同数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量闭合差和全长相对闭合差按独立环闭合差要求检核。

同步时段中的多边形同步环，可不重复检核。

 同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的规定（1×10-6）

等级、限差类型

E  级

坐标分量相对闭合差

6.0

环线全长相对闭合差

10.0

（3）重复基线边检验

重复基线的长度较差不宜超过下式的规定：

式中：

为E级GPS控制网规定的精度（按实际平均边长计算）

（4）独立环闭合差检验

无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选取的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定：

式中:

:

为闭合环边数；

:

为E级GPS控制网规定的精度（按实际平均边长计算）

4、GPS网平差

（1）起算数据与坐标系统

首先要了解测区中央子午线经度，起算数据的带号，采用的坐标系等。

（2）三维无约束平差

当GPS基线各项质量检验符合要求时，应以所有独立基线组成闭合图形，以三维基线向量及其协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS－84系三维坐标作为起算依据，进行GPS网的三维无约束平差。

以提供各GPS控制点在WGS－84坐标系下的三维坐标，各基线向量三个坐标差观测值的改正数，基线边长以及点位和边长的精度信息，并生成GPS高程拟合的数据文件。

在三维无约束平差中，基线向量的改正数（Vδx、Vδy、Vδz）绝对值应满足下式要求：

Vδx≤3Vδy≤3Vδz≤3

式中：

为E级GPS控制网规定的基线的精度。

当超限时，可认为该基线或其附近存在粗差基线，应采用软件提供的方法或人工方法剔除粗差基线，直至符合上式要求。

（3）二维约束平差

在无约束平差确定的有效观测量基础上，以起算数据中提供的已知点作为强制约束的固定值，进行二维约束平差。

平差结果就输出各GPS控制点在前述的坐标系统中的二维平面坐标，基线向量改正数，基线边长、方位以及坐标、基线边长、方位的精度信息，转换参数及其精度信息。

约束平差中，应将已知坐标点组合成不同的约束条件，以发现作为约束的已知坐标与GPS网不兼容（即约束平差结果严重扭曲GPS无约束平差结果的精度）。

本次GPS实习的点位精度及网平差的结果：

文件名观测日期开始结束点名天线高天线高机号

00070641.STH2012年03月04日08时34分09时23分00071.4431.370H0986217781

00070651.STH2012年03月05日09时33分10时23分00071.5571.483H0986217781

B0010647.STH2012年03月04日16时53分17时48分B0011.5311.457H0986217781

B0010648.STH2012年03月04日18时27分19时19分B0011.5311.457H0986217781

B0020645.STH2012年03月04日14时51分15时43分B0021.5601.486H0986217738

B0020648.STH2012年03月04日16时52分17时46分B0021.5601.486H0986217738

GZ010641.STH2012年03月04日08时34分09时23分GZ011.5791.505H0986217656

GZ010642.STH2012年03月04日09时51分10时39分GZ011.5781.504H0986217656

GZ030642.STH2012年03月04日09时50分10时40分GZ031.4731.399H0986217781

GZ030644.STH2012年03月04日11时32分12时21分GZ031.4721.398H0986217781

GZ030645.STH2012年03月04日14时50分15时43分GZ031.4741.400H0986217781

GZ050649.STH2012年03月04日18时27分19时19分GZ051.6221.548H0986217738

GZ050651.STH2012年03月05日09时33分10时23分GZ051.4061.333H0986217738

P0120644.STH2012年03月04日11时32分12时21分P0121.3251.252H0986217656

P0120645.STH2012年03月04日14时51分15时43分P0121.3251.252H0986217656

P0120649.STH2012年03月04日16时52分17时46分P0121.3251.252H0986217656

P012064A.STH2012年03月04日18时27分19时17分P0121.3231.250H0986217656

P0120651.STH2012年03月05日09时33分10时23分P0121.3091.236H0986217656

P0210641.STH2012年03月04日08时34分09时23分P0211.3211.248H0986217738

P0210642.STH2012年03月04日09时51分10时40分P0211.3211.248H0986217738

P0210644.STH2012年03月04日11时32分12时21分P0211.3211.248H0986217738

B0010647-B0020648观测量L1L2P2同步时长53分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.000715.153188.519166.584758.1121/1

双差浮点解0.005714.975188.376166.498757.8891/140565

双差固定解41.390.006715.018188.465166.514757.9561/131234

GZ010641-00070641观测量L1L2P2同步时长49分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.004-368.745-177.59920.708409.8091/104740

双差浮点解0.004-368.764-177.55120.741409.8071/100945

双差固定解99.990.004-368.757-177.54120.746409.7971/99512

GZ030642-GZ010642观测量L1L2P2同步时长48分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.005-301.531-472.611446.410716.6341/145454

双差浮点解0.004-301.689-472.566446.419716.6761/185670

双差固定解99.990.004-301.700-472.555446.421716.6751/175594

GZ030645-B0020645观测量L1L2P2同步时长52分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.000-806.861565.684-1212.4071562.3551/1

双差浮点解0.005-806.939565.294-1212.4561562.2921/329318

双差固定解8.910.005-806.890565.326-1212.4591562.2811/294934

B0010648-GZ050649观测量L1L2P2同步时长52分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.004407.136-672.7191121.6011369.7811/320392

双差浮点解0.005407.192-672.8061121.5831369.8251/254425

双差固定解41.890.007407.187-672.8081121.5811369.8241/207155

GZ050651-00070651观测量L1L2P2同步时长50分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.000444.224-354.444724.290920.6311/1

双差浮点解0.004444.267-354.154724.560920.7521/236325

双差固定解12.580.004444.264-354.152724.555920.7471/228637

GZ030644-P0120644观测量L1L2P2同步时长49分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.006-683.642-237.506-83.026728.4701/116510

双差浮点解0.006-683.533-237.473-82.970728.3511/129305

双差固定解99.990.006-683.528-237.474-82.968728.3471/129151

GZ030645-P0120645观测量L1L2P2同步时长52分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.006-683.522-237.469-82.980728.3401/124964

双差浮点解0.006-683.535-237.475-82.971728.3541/131134

双差固定解99.990.006-683.530-237.472-82.969728.3471/130612

P0120645-B0020645观测量L1L2P2同步时长52分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.000-123.349802.994-1129.3061391.1671/1

双差浮点解0.006-123.399802.770-1129.4871391.1891/240362

双差固定解7.800.006-123.360802.798-1129.4901391.2041/223371

P0120649-B0020648观测量L1L2P2同步时长53分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.004-123.327802.835-1129.5211391.2481/321977

双差浮点解0.005-123.351802.799-1129.4921391.2061/271648

双差固定解99.990.005-123.351802.795-1129.4941391.2051/307472

B0010647-P0120649观测量L1L2P2同步时长53分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.000838.531-614.2571296.0351661.3711/1

双差浮点解0.006838.335-614.4081295.9881661.2911/265603

双差固定解29.000.007838.369-614.3291296.0121661.2981/236881

B0010648-P012064A观测量L1L2P2同步时长49分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.005838.353-614.2351296.0261661.2651/322769

双差浮点解0.007838.382-614.3361296.0111661.3071/228736

双差固定解33.880.009838.381-614.3381296.0081661.3041/181125

GZ050649-P012064A观测量L1L2P2同步时长49分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.005431.16558.517174.441468.7831/90290

双差浮点解0.005431.18758.474174.427468.7921/88841

双差固定解99.990.005431.18958.475174.428468.7941/88675

GZ050651-P0120651观测量L1L2P2同步时长50分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.005431.14858.485174.417468.7541/97609

双差浮点解0.005431.11758.496174.443468.7361/93354

双差固定解96.280.005431.19258.475174.425468.7961/86039

00070651-P0120651观测量L1L2P2同步时长50分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.000-13.125412.767-549.934687.7321/1

双差浮点解0.006-13.149412.649-550.118687.8091/107490

双差固定解11.610.007-13.073412.622-550.133687.8041/99487

P0210641-00070641观测量L1L2P2同步时长49分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.00489.255-236.852363.450442.9011/114520

双差浮点解0.00589.240-236.865363.448442.9031/93113

双差固定解99.990.00589.248-236.866363.455442.9111/86267

P0210641-GZ010641观测量L1L2P2同步时长49分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.004458.137-59.298342.658575.1691/139033

双差浮点解0.005458.009-59.307342.710575.1001/118325

双差固定解99.990.005458.005-59.325342.710575.0981/109944

P0210642-GZ010642观测量L1L2P2同步时长48分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.004458.131-59.392342.692575.1951/138332

双差浮点解0.004458.010-59.339342.700575.0981/140100

双差固定解99.990.004458.005-59.328342.703575.0951/127924

GZ030642-P0210642观测量L1L2P2同步时长48分钟历元间隔:

30高度截止角:

20.0

三差解0.004-759.667-413.232103.710870.9821/236418

双差浮点解0.004-759.702-413.224103.720871.0101/221965

双差固定解99.990.004-759.705-413.227103.718871.0141/215538