武汉大学测绘学院GPS静态测量动态测图实习报告.docx

1、武汉大学测绘学院GPS静态测量动态测图实习报告课程编号： 课程性质：必修GPS测量与数据处理实习实习报告学院： 测绘学院 专业： 测绘工程 地点： 武汉大学 班级： 班 组号： 队 组 姓名： 学号： 教师： 2013年4月15日 至2013年4月26日 目录GPS测量与数据处理实习 1一、武汉大学GPS控制网技术总结 31.1.项目概况 31.2.技术依据 31.3.点位分布 31.4.外业观测情况 51.5.数据处理及结果分析 6附录一、GPS控制网示意图 16附录二、GPS控制成果资料 17附录三、GPS控制测量外业观测记录 18二、RTK平面测图总结 19步骤： 19友谊广场地形图 2

2、0友谊广场地形地貌图 21三、实习体会 22GPS静态测量外业 22GPS静态观测数据处理 22GPS动态测量 22GPS放样 23建议及意见 23一、武汉大学GPS控制网技术总结1.1.项目概况测区位于湖北省武汉市武昌区武汉大学，项目源自武汉大学测绘学院，要求采用GPS静态测量技术，采用GPS静态测量技术，在武汉大学1区3区及国际软件学院范围内布设一个控制网。具体内容包括：技术设计、选点、外业观测计划、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。测区覆盖面积：约为5000亩；地形比较复杂，建筑密集，树林茂密。精度等级：国家D级网；控制点数：12个；要求平均点间距：

3、400米。1.2.技术依据 GBT 18314-2009 全球定位系统(GPS)测量规范 GBT 18314-2001 全球定位系统(GPS)测量规范1.3.点位分布选点要求：1. 为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在15高度角以上不能有成片的障碍物。2. 为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。3. 为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。4. 为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。测

4、站应选择在易于保存的地方。点位分布图点位介绍点名点位描述点类型CH01友谊广场水准点CH02国软校区主教学楼前水准点CH03珞珈广场标记CH04武大西门口附近CH05教务部前水准点CH06工学部自强超市附近标记CH07工学部网球场旁标记CH08工学部世纪广场控制点CH09凌波门附近标记点CH10行政楼附近控制点CH11外语学院附近的停车场旁标记CH12珞珈山九区1号住宅楼附近水准点1.4.外业观测情况采用GPS静态测量的方法进行观测，仪器采用华测T5，根据GBT 18314-2009 全球定位系统(GPS)测量规范中对GPS的D级网的要求每个时段的同步观测时间大于六十分钟，平均观测次数大于1.

5、6，我们这个队伍的总观测是段数为20个时段，共12个GPS静态点，平均观测数为1.666，每个时段同步观测6570分钟,满足规范要求，队伍分成四个小组，每个小组一套仪器，根据预先规划好的迁站方案进行观测，每个时段有四个接收机进行同步观测，迁站方案大部分采用翻转式以减少人员工作量，周三早晨七点整出发，做了一些准备工作后进入计划好的测量过程，观测不是十分顺利，由于校园中高楼比较密集，树木高大密集，结合GPS网形考虑开阔的观测条件较好的地方较少，测量时有部分点位由于不能够很好的接受记录信号临时更改了点的位置，各小组配合比较协调，在外业观测中没有其他突出问题。1.5.数据处理及结果分析基线处理和质量控

6、制1. 基线处理软件：TGO软件2. 解算方案：采用整体解，即在进行基线解算时，一次提取项目整个观测过程中所有的观测数据，在一个单一解算过程中同时对他们进行处理，得出所有函数独立基线。同步环闭合差第一个闭合环闭合环节点:3闭合环数目:4通过的数目:4失败的数目:0长度水平垂直PPM通过/失败指标.005m.010m最佳.001m-.001m.581最差.003m.010m4.685平均闭合环2343.423m.002m.001m2.551标准偏差141.700m.001m.006m1.547第二个闭合环闭合环节点:3闭合环数目:4通过的数目:0失败的数目:4长度水平垂直PPM通过/失败指标.0

7、05m.010m最佳.008m-.041m23.189最差.063m-.286m141.115平均闭合环1793.450m.034m-.055m83.243标准偏差246.692m.024m.164m53.682第三个闭合环闭合环节点:3闭合环数目:4通过的数目:2失败的数目:2长度水平垂直PPM通过/失败指标.005m.010m最佳.001m.007m3.075最差.007m-.012m6.846平均闭合环2251.247m.004m-.002m4.746标准偏差277.840m.002m.010m1.389第四个闭合环闭合环节点:3闭合环数目:4通过的数目:4失败的数目:0长度水平垂直PP

8、M通过/失败指标.005m.010m最佳.001m-.001m1.117最差.003m-.007m4.246平均闭合环1653.491m.002m-.002m2.430标准偏差208.682m.001m.004m1.224第五个闭合环闭合环节点:3闭合环数目:4通过的数目:0失败的数目:4长度水平垂直PPM通过/失败指标.005m.010m最佳.001m.011m5.549最差.047m.152m100.544平均闭合环1686.801m.024m.014m47.736标准偏差184.155m.021m.098m40.268异步环闭合差3边异步环 闭合环节点:3闭合环数目:37通过的数目:28

9、失败的数目:9长度水平垂直PPM通过/失败指标.080m.100m最佳.001m.000m.581最差.093m-.286m143.822平均闭合环1910.841m.020m-.014m33.954标准偏差337.202m.025m.091m42.7164边异步环 闭合环节点:4闭合环数目:93通过的数目:73失败的数目:20长度水平垂直PPM通过/失败指标.095m.120m最佳.001m.000m.581最差.093m-.286m143.822平均闭合环2269.161m.024m-.008m33.426标准偏差483.759m.024m.097m37.260重复基线较差从到基线长度（m

10、）解算类型较差比率参考变量RMSCH05CH06707.53L1 固定-0.0131.832.182.018mCH05CH06707.543L1 固定1.6299.169.058mCH03CH04341.383L1 固定0.004192.345.005mCH03CH04341.379L1 固定20.82.629.005mCH05CH07528.5L1 固定-0.0941.6300.419.058mCH05CH07528.594L1 固定743.084.025mCH09CH10642.341L1 固定-0.0041017.86.014mCH09CH10642.345L1 固定51.93.574.

11、006m网平差处理及质量控制1. 网平差软件：TGO软件2. 坐标参照系：新建的beijing54坐标系，椭球为克拉索夫斯基椭球，中央经线为武汉经度1143. 网平差过程：使用TGO对已处理好的数据进行基线处理和平差计算，计算过程根据经验和老师的讲解视频操作。首先要进行基线解算，在基线解算的过程中，需要不断的根据基线的比率值、结算类型是否固定、RMS（观测值的均方根误差）及卫星残差图来修改卫星采集的数据，残差部分显示从每颗卫星接收到的数据的质量。利用该部分来求解中噪声的数量。该部分显示每个测量周期每颗卫星的残差量。卫星噪声可能影响来自其他卫星的数据。直到所有基线都满足以上条件，及颜色变为黄色。

12、基线解算方法采用TGO默认的缺省值的处理形式。 平差先进行三维无约束平差。三维无约束平差有以下几步：1）在12个观测点中选择一个观测时间较长的点作为WGS-84坐标系下的固定坐标；2）选择平差基准为WGS-84，加权策略中的纯量类型选择缺省；3）查看平差报告，并作适当的分析；4）修改加权策略纯量类型为自动，及系统自动加权，然后在平差；5）查看平差结果会发现，结果比缺省值的时候要好。无约束平差结束后进行三维约束平差，约束平差的主要目的是为了确定平差的基准。在约束平差过程中, 常常会出现这样的两个问题, 其一是约束数据的正确与否对平差结果的影响到底有多大, 其二是约束数据的相互兼容性如何判别。在进

13、行GPS网的三维约束平差时，如果配置足够数量的国家大地坐标系或地方坐标系基准数据作为GPS网的约束起算数据，则最后可得到的GPS网中各个点经过了平差处理的在国家大地坐标系或地方坐标系下的坐标。三维约束平差的步骤：1）在坐标系统中添加与已知控制点坐标相同的坐标系（54）和中央经线（114）；2）将项目属性中的坐标系统更改为添加的坐标系统，并将平差基准也改为此坐标系统；3）将已知控制点输入，如果控制点足够，则留下一个点的坐标当做参考；不够的话则将平差坐标与结果相对比；4）查看平差结果，并做相应分析。成果输出一般有两个报告和两套坐标-环闭合差报告和网的约束平差报告；以及当地坐标和WGS84坐标。流程

14、图：是否 三维无约束平差平差坐标执行平差在.WGS-84点数目:12约束点数目:1只有水平的和高度:1平差网格坐标用.报告误差 1.96.点名称北坐标纵轴误差东坐标横轴误差固定CH011.736m.005m.717m.004mCH02229.941m.004m-467.116m.004mCH051284.535m.008m284.933m.007mCH061583.772m.006m-356.011m.005mCH101378.533m.011m600.871m.011mCH12785.539m.016m1021.544m.016mCH041048.087m.003m-279.310m.003

15、mCH081877.182m.008m-72.628m.007mCH091941.551m.011m908.537m.011mCH03984.395m.000m55.994m.000m北东 高CH071813.057m.008m281.374m.007mCH111535.049m.012m1243.876m.012m平差大地坐标点名称纬度纵轴误差经度横轴误差高度高度误差CH01303139.95181N.005m1142119.84575E.004m32.692m.010mCH02303147.36197N.004m1142102.29648E.004m33.190m.011mCH053032

16、21.60796N.008m1142130.50830E.007m38.018m.021mCH06303231.32497N.006m1142106.46255E.005m22.259m.014mCH10303224.65993N.011m1142142.36104E.011m54.267m.035mCH12303205.40264N.016m1142158.14087E.016m36.333m.048mCH04303213.92980N.003m1142109.34065E.003m34.349m.007mCH08303240.85304N.008m1142117.09403E.007m32

17、.671m.022mCH09303242.94206N.011m1142153.90519E.011m23.432m.035mCH03303211.86164N.000m1142121.91946E.000m26.977m.000mCH07303238.77059N.008m1142130.37529E.007m36.728m.022m标准残差图二维约束平差平差坐标执行平差在.Beijing 1954点数目:12约束点数目:2Constrained Points水平:1只有水平的和高度:1平差网格坐标用.报告误差 1.96.点名称北坐标纵轴误差东坐标横轴误差固定CH013378723.030m

18、.023m534060.213m.025mCH023378949.747m.021m533591.650m.024mCH053380006.747m.008m534340.346m.009mCH063380303.937m.008m533698.440m.010mCH103380101.744m.000m534655.991m.000m北 东 高度CH123379510.075m.019m535078.563m.019mCH043379768.498m.012m533776.851m.014mCH083380598.255m.000m533980.886m.000m北 东CH093380665

19、.752m.009m534961.867m.010mCH033379705.874m.012m534112.361m.014mCH073380535.258m.006m534335.098m.006mCH113380260.310m.011m535298.507m.011m平差大地坐标用.报告误差 1.96.点名称纬度纵轴误差经度横轴误差高度高度误差CH01303139.61696N.023m1142117.60861E.025m32.869m.037mCH02303147.02641N.021m1142100.05932E.024m33.367m.037mCH05303221.27277N.

20、008m1142128.26909E.009m38.189m.031mCH06303230.98857N.008m1142104.22325E.010m22.445m.034mCH10303224.32479N.000m1142140.12165E.000m54.447m.000mCH12303205.06807N.019m1142155.90225E.019m36.539m.047mCH04303213.59400N.012m1142107.10218E.014m34.526m.036mCH08303240.51689N.000m1142114.85396E.000m32.856m.036m

21、CH09303242.60712N.009m1142151.66480E.010m23.607m.017mCH03303211.52629N.012m1142119.68086E.014m27.154m.036mCH07303238.43497N.006m1142128.13513E.006m36.908m.034mCH11303229.40626N.011m1142204.24467E.011m25.667m.018m标准残差图 结果评价与建议 基线解算完成后，必须对基线解算进行质量检查，检查的内容有: 短基线的模糊度是否解出、单位权中误差(RMS) 、整周模糊度检验值(RAT IO) 等。

22、对于GPS 网平差来说, 还需要检查同步环闭合差、异步环闭合差和重复基线较差, 合格的基线才可以使用, 不合格的基线应对其结果进行残差分析, 然后重新解算,重新解算仍不合格的基线需重新测量。RMS 表明了观测值的质量, 与观测条件好坏无关, 它可看作表示内符合精度的一项指标。RATIO 值反映了所确定出的整周模糊度固定为整数的可信度( 可靠性)，越大越好。 这次实习得到的GPS网质量不是很好，同步环闭合差有明显的超限，部分异步环闭合差也有超限的，重复基线较差相对来说比较小。平差结果最大残差在三个厘米之内，勉强能够接受。但这样质量的的GPS网在实际生产中是不能够达到要求的附录一、GPS控制网示意

23、图附录二、GPS控制成果资料点名称北坐标东坐标高度CH011.736m.717m32.692mCH02229.941m-467.116m33.190mCH051284.535m284.933m38.018mCH061583.772m-356.011m22.259mCH101378.533m600.871m54.267mCH12785.539m1021.544m36.333mCH041048.087m-279.310m34.349mCH081877.182m-72.628m32.671mCH091941.551m908.537m23.432mCH03984.395m55.994m26.977mC

24、H071813.057m281.374m36.728mCH111535.049m1243.876m25.483m附录三、GPS控制测量外业观测记录二、RTK平面测图总结 步骤： 1、将基准站GPS接受机安置在开阔并且相对较高的地方,电台和天线架设好,连上电缆后开机,先启动基准站。 2、 建立新任务：给任务起一个文件名。3、配置坐标系：在选择坐标系统窗口中选择WGS-84坐标。4 、连接蓝牙：选择：配置-手簿端口配置-搜索蓝牙-选择接收机型号-绑定-确定-接受。5、配置参数：输入基准站的点名、天线高，选定一个广播电台，及其他配置6、启动基准站：选定：测量-启动基准站流动站的连接与设置：1， 新建

25、任务。新建一个任务，用于存放一天的测量数据。2， 配置坐标系。选择WGS-84坐标系。3， 连接蓝牙。选择：配置-手簿端口配置-搜索蓝牙-选择接收机型号-绑定-确定-接受。4， 配置参数。选择和基准站一样的广播电台，及天线高等配置。5， 启动移动站。选择：测量-启动移动站。6， 点校正：键入三个已经点，然后测量这三个点坐标，然后进行点校正。7， 测量：进行地形地物的测量友谊广场地形图友谊广场地形地貌图三、实习体会GPS静态测量外业在这次D级GPS网的静态测量实习中我担任第二队的队长，学到的东西要多一些，从人员的沟通协调到测量的设计以及在测量过程中解决遇到的问题都有很多东西值得总结。首先，在网形的设计，GPS点点位的大致选取阶段：按规范的要求在一个同步观测时段中的最长基线不宜大于两最短基线之和的三分之二，四台仪器同步观测的一个同步环中的内角不宜为过大的钝角，另外在点位的选取是也因考虑到迁站问题，在交通工具充足的情况下若翻转式迁站耗时太久应考虑采用平推式迁站，在地图上进行点