苏州科技学院

目录

前沿

1：实习规定

1：实习过程中要遵循实习纪律及有关规定、确保仪器和人身安全，凡违反实习纪律和规定，无故缺勤天数超过实习有效天数三分之一，或未交实习成果和实习报告或伪造实习成果者，均按不及格处理。

2：实习过程中，应按实习指导数的有关精度要求进行测量与计算，不满足进度要求的应返工。实习观测数据与计算应在规定记录手簿中记载，不得伪造、涂改和转抄。

3：每组应该注意团结协作，密切配合，相互帮助，确保实习顺利完成。

4：切实爱护实习仪器与用品，凡损坏仪器与用品的应按环境学院测绘仪器中心规定赔偿，并应给予批评教育。

2：GPS仪器使用注意事项、

（1）：一个时段观测中不得进行以下操作：关闭接收机又重新启动；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；按动关闭文件和删除文件等。

（2）：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，防止人和其他动物靠近天线，遮挡信号。

（3）：雷雨过境时应关机待测，并卸下天线防雷击。

（4）：不可踩到或碰到接收机数据电缆和天线电缆，以防人为信号失锁、记录数据丢失、电缆折断甚至控制器死机。

（5）：每一时段开始前，应查看电池电压，判断是否满足本时段观测（正常工作电压10~36VDC）；

（6）：测前应保证接收机有足够的存储空间，以及避免手簿系统故障或中断造成数据丢失。

（7）：观测中应保证接收机正常工作，且记录完整无误，经检查所有规定作业项目全部完成后方可迁站。

（8）：观测期间，不得在天线附近呢50m以内使用电台，10m以内使用对讲机。

实习目的和意义

（1）：本课程是对学生进行GPS定位操作基本技能强化训练的一个重要的实践环节。本次实践教学的目的是使学生全方位的在作业环境中系统训练，进一步巩固和加深GPS定位技术的理论知识，进而提高GPS测量仪器操作和数据处理能力，达到熟练操作GPS仪器的水平。

（2）：进行几种GPS测量模式的实际操作系统，巩固和加深课堂学习的知识，进一步了解GPS的原理与应用。

（3）：通过计划与组织、锻炼同学们的项目计划和实施能力。

组织领导：

实习组由全体参加实习的学生组成，下面又划分为小组和小队。成立2个小队，每小队由3个组组成，每小组6人。每小对任命队长一名，每小组任命组长一名，小队长不要兼任小组长，小组其他成员为组员。实习组各组的职责如下：

（1）：小队长：与实习指导老师联系，汇报实习情况，传达老师指令；在选点期间，负责确定最终的点位，在外也观测期间，负责制定观测计划，并进行外业观测的现场调度；收集各小组出勤记录表、外业观测手簿、实习报告及相关资料。

（2）：小组长：小组成员的考勤；与小队长进行联系，汇报实习情况，每天出测前和收测后清查仪器和其他用具，并监督小组内成员爱护和保养仪器。记录和指定专人填写外业观测手簿，收集各组员的实习报告及相关材料。

（3）：组员：按时出勤；参与选点、制定外业观测计划和外业调度方案；外业观测期间执行指导老师、小队长、小组长的命令、确保人生安全和仪器安全。

任务和基本要求

本次实习时间为两周

GPS实习周是一次实践性教学环节，在苏州科技学院缥缈村测绘实训基地进行gps静态，快速静态的综合训练；动态测量和数据处理返回学校进行，按照要求，完成操作训练项目，达到规定的操作技能指标，提供合格的观测成果，编写实习报告。

实习内容

1、GPS观测点的要求

1）观测点视场开阔，周围障碍物高度角10~15

2）点位应远离大功率发射源（如电视台，微波站等）其距离不小于200米；远离高压输电线，其距离不得小于50m，以避免电磁场对GPS信号的干扰。

3）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。

4）点位附近不应有大面积水域或，不应有强烈干扰卫星信号的物体，以减弱多路径效应的影像。

5）当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性、以及西安表是否安全可用性做一检查，符合要求方可使用。

2：GPS静态相对定位（采用边点混合式，举例绘图见图形）

2.1：任务

采用GPS静态测量技术，在控制测量实习水准网和导线网的基础上布设一个GPS控制网。具体实习内容包括：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。

2.2：要求

（1）等级：基线观测按照国家D级网的技术要求进行观测，观测结果作为GPS数据结算和导线计算的起始数据；GPS网其余点的观测按照E级GPS网的技术要求进行观测。

（2）：控制网覆盖范围：实训基地，GPS网与导线网构成闭合图形

（3）：点数：10个

（4）：平均距离：300m

（5）：选点：必选点4个，分别为基线端点及其备用点；余下6个点自选，但至少应选取3个GPS点，已构成良好的的闭合网形。

（6）：观测：包括GPS网站址环视图绘制，GPS设站和天线的整平、对中、安装，GPS接收机静态系统的连接，GPS静态系统的参数设置，GPS接收机测站信息记录，GPS接收机静态数据采集与观测信息评价。

（7）：成果：以小队为单位，完成设计、选点、观测，每个人分别制作一个点的点之记、进行数据处理和质量控制，并提交各自的成果。

改善质量的措施：

用户可以通过做以下的步骤最大限度的改变GPS测量的准确度。考虑以下的帮助：

（1）：尽可能选择最好的条件，对工作进行强制。使用快速规划选择最好PDOP值的周期和足够的卫星数目。为了获取垂直方向上的好的结果，同时检查VDOP值。

（2）：在观测之前查看测站地区是否不通视和有多路径来源的可能性，（如果可能）重新部署完全不通视的测站。这对于动态测量中的基准站非常重要。

（3）：调整同一测量时段使用的全部接收机的设置，使之协调。

（4）：假定条件允许，观测时间要足够长，如果用户不太确定，就增加观测时间直到用户对动态测量有足够经验，特别注意的是初始化，对于静态初始化初始化要增加观测时间。如果用户减少观测时间 ，就有更大的可能性必须重新观测基线。

（5）：使用好的测量习惯，进行多余观测。在独立时段中，关键的基线要观测两次，设计网时，所有的测站至少有三条独立的基线与他们相连。这样的话，即使不能计算任何一条基线，用户任然可以计算测站坐标而不需返回野外重测。

（6）：设计网在两个甚至更多时段观测的基线形成小的闭合环，确保闭合环更有用，如果一个环中所有的基线在同一时段观测，对于那个时段所有观测的基线的测站设置误差不能探测到。

（7）：了解如何评价基线处理器输出的结果。一些简单的帮助将有助于用户探测和评价结果

（8）：使用网平差模块。用户并不知道是否工作已作，直到项目中所有的基线都同时在一起进行平差。严格的网平差是探测网中是否有粗差和系统误差最强大的工具。

数据处理

数据处理及编辑基于Trimble Geomatics office（TGO）进行，数据传输及格式转换由南方数据传输及格式转换软件进行。数据处理主要可分为基线解算、网平差和数据总结等主要步骤。

1：基线解算

（1）：以双差观测值列出误差方程和法方程进行平差，一般以点间坐标差为未知数，求解基线向量及其精度。

（2）：结算过程：建立误差方程V=AX+L；建立法方程；求解未知数X；精度评估

（3）：对解算效果不好，列差大的基线向量必须对观测数据进行预处理，再重新进行基线解算，以获得合格结果

2：GPS网平差

（1）：基线平差获得了每条基线的最或是值，但各条基线组成的基线或称基线向量网仍会有不符值，必须消除这些不符值。

（2）：GPS在WGS—84系统下获得的测量成果，对单点定位，点的坐标可用大地坐标和三维直角坐标表示，对相对定位可用大地坐标差和大地三维坐标差表示。一般接收机软件给出这两种结果。

（3）：结算过程;列出观测方程；列出约束条件方程；列出误差方程；组成法方程；结算法方程；精度计算，计算单位权方差和平差后未知数方差。

数据处理总结：

（1）：数据预处理，基线向量解算—采用随机软件（后处理软件）。先将接收机记录的数据传至计算机进行预处理，再以双差观测值列出误差方程，用最小二乘法组成法方程进行平差，以点间坐标差为未知数。

（2）：GPS平差可采用随机或专用平差软件进行，将上述解算获得单基线向量组成基线网进行平差，以消除图形闭合差，求出GPS网中各点的坐标，同时将GPS坐标转换为地方坐标。

（3）提交数据报告。

GPS准动态相对定位模式

1：任务

  采用GPS后处理动态测量（PPK）方法测量点的坐标，点间距离大于5m，点位中误差不大于5cm，具体实习内容包括：外业观测、数据传输，及格式转换、基线解算，坐标换算。

2：要求

1）：点数：每组5点；

2）：点间距：大于5米

3）：观测：没点重复观测次数大于2

4）：精度：较差不大于7cm

3：作业方法

在测区中部设置基准站，安志杰手机连续跟踪观测至少4颗卫星；另一台接收机依次分别置于待定点，同步观测4颗卫星至少2—5分钟。

GPS实时动态（RTK）测量

1：任务

采用GPS——RTK测量方法测定比例尺1:500的带状地形图一副。具体内容包括：基准站设置，流动站设置，外业观测，数据传输，数据编辑，地形图绘制。

2：要求：

（1）：地点：石湖校区校园内

（2）：带状地形图覆盖范围：石湖校区新校区内部主要通道

（3）：成果：以小组为单位，完成外业观测和数据传输，每个人完成内业数据编辑和绘制等值线图的工作并提交各自的成果。

时间安排

实施方法和步骤

（1）已知数据：

为进行GPS的WGS84坐标与地方坐标的转换，至少与两个已知点重合。

（2）最佳观测窗口选择：

1）：观测窗口：观测可视卫星的几何分布情况。

2）：三维精度因子PDOP：反映四颗以上卫星组成几何体形状优劣质量指标，一般规定PDOP小于6

（3）：观测

1）：为提高可靠性，可保证一定的重复设站次数（如点连接、边连接）。

 

2）：GPS观测中用到的几个基本概念：

（1）：观测时段：测站上从观测开始到观测停止的时间段。

（2）：同步观测：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行观测。

（3）：同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环。

（4）：观测周期：对本基线是第几次观测，例如对边连接中的重复观测边是两周期。

（5）：异步观测环：在构成多边形环路的所有基线向量中，只有非同步观测基线向量，则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。

（6）：独立基线：对于N台GPS接收机构成的同步观测环，有J条同步观测基线，其中独立基线为N—1.

3）：作业准备

——天线安置

——GPS接收机测站信息采集与设置

——填写测站名、年月日、时段号、天线高等信息于测量手簿

——开机

——输入测站信息

——开始观测记录

——观测卫星接收机状况

——数据采集

——关机后的收尾工作

观测过程中应注意的事项

（1）：一个时段观测中不得进行以下操作：关闭接收机又重新启动；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；按动关闭文件和删除文件等。

（2）：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，防止人和其他动物靠近天线，遮挡信号。

（3）：雷雨过境时应关机待测，并卸下天线防雷击。

（4）：不可踩到或碰到接收机数据电缆和天线电缆，以防人为信号失锁、记录数据丢失、电缆折断甚至控制器死机。

（5）：每一时段开始前，应查看电池电压，判断是否满足本时段观测（正常工作电压10~36VDC）；

（6）：测前应保证接收机有足够的存储空间，以及避免手簿系统故障或中断造成数据丢失。

（7）：观测中应保证接收机正常工作，且记录完整无误，经检查所有规定作业项目全部完成后方可迁站。

（8）：每日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬盘、软盘上，确保观测数据不丢失

（9）：及时充电。

个人小结：

第二篇：GPS控制测量技术总结报告

长安大学渭水校区GPS控制测量技术总结

测绘二班十组 姚伦 谈盼 唐升旗 韦前 江晴晴

一、测区概况

本测区位于东经108°54’26’’、北纬34°22’16’’附近。位于长安大学渭水校区东区，测区北临体育场，东至校医院，测区内地势平坦，通视条件较好。本次实习在测区内布设8个GPS控制点，构建一个D级GPS网，满足实习需要。

二、作业依据

1、CH 20xx-92《全球定位系统（GPS）测量规范》

2、CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》

3、CH 1002-95《测绘产品检查验收规定》

4、CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》

5、CJJ 8-85《城市测量规范》

三、坐标系的选择和已有测绘资料

GPS网的平面坐标系统选用54北京坐标系和独立坐标系，高程采用85黄海国家高程基准。

四、仪器设备和软件

GPS控制测量采用3台AshtechZ-X双频GPS接受机（标称精度5mm+1pmm·D，D以Km计），为双頻接收机，其静态相对定位精度为：

静态基线 ±（5mm +1ppmD）

高 程 ±（10mm+2ppmD）

AshtechZ-XGPS测量系统配备有星历预报软件（可预报30天内测区各测点一天24小时的卫星分布状况及健康状况）、solution 后处理解算软件（包含数据传输、基线向量处理、GPS网平差软件、多种GPS数据格式转换等功能），完全能满足GPS控制测量数据处理的要求。

五、四等（或D级）GPS网的设计和观测

1．GPS布网

充分利用GPS测量的优点，实测GPS控制点8个，其中已知点2个，未知点6个，组成最小同步环6 个，多边形异步环4个（计算选取）。独立基线12条，其中必要基线15条，多余基线5条。

2．GPS观测

在实际外业观测过程中,使用3 AshtechZ-X型GPS接收机,同时在三个GPS点上进行观测, 有效观测卫星数≥4颗, 时段长度≥90分钟。丈量天线高度, 均从天线的三面丈量三次, 在三次较差不大于3mm时,取平均值为最后结果。结束观测时, 再丈量一次天线高, 以作校核。 在观测过程中, 自始至终有人值守, 并经常检查有效卫星的历元数是否符合要求,否则及时通知其它两台仪器, 延长时段时间, 以保证观测精度。

六、外业数据处理及检核

1.外业数据处理

外业观测后及时输入计算机, 并进行外业数据的检查。根据自动处理基线向量的结果，检

查基线向量方差比(Ratio)、中误差(rms)以及天线高等, 方差比＞3,中误差＜20mm,参与解算的向量均符合要求。

2.外业观测质量的检核

根据《GPS规范》要求，各级GPS基线精度计算公式如下

σ=a+b·D 按D级控制网精度要求，取 a≤10mm b≤10ppm D=4.65Km（平均基线边长）代入上

式，经计算得： σ=47.60mm

(1) 同步环检验

根据《GPS规程》要求，其坐标分量应分别≤6ppm(1/166666)；全长闭合差应≤

10ppm(1/100000)。经检核全长闭合差最大为1/477503 (同步环1)，最小为1/2124777 (同步环4), 均符合要求。

(2)异步环检验

坐标分量闭合差 Wx=Wy=Wz≤±3*sqrt(n)*σ

n=3 Wx=Wy=Wz≤±247.3mm

异步环全长闭合差: W≤±3*sqrt(3n)*σ

n=3 W≤±428.4mm

抽取独立基线异步闭合环4个,经检查其3条基线全长闭合差最大为13mm，最小为7mm，远小于规定的494.7mm,符合要求。

七.平差计算

基线处理成功后，即可进入软件的网平差界面，进行WGS-84坐标系下的自由网平差及三维约束网平差。

GPS点WGS-84坐标系自由网平差

(1)GPS点WGS-84坐标系XYZ坐标平差及精度

按《GPS规程》规定，基线向量的改正数:

Vx=Vy=Vz≤3σ=142.8mm

实测基线18条，经检查最大的基线向量改正数为7mm，完全符合规程要求。

基线的相对精度最高为1/72755;最低为 1/108440。

(2)GPS点WGS-84坐标系大地坐标及其精度

WGS-84坐标的点位中误差最小为5.9mm;最大为8.7mm。