第一篇：2010年GPS實習報告

中國地質(zhì)大學（武漢）

GPS實習報告

姓名: _______學號：___

專業(yè)：____________________________ 班級：_________________________________ 實習時間：_2010_年_____月至_2010_年____月

2010 年月日

一、單位介紹

二、實習內(nèi)容

1、實習主要內(nèi)容：

本次GPS實習的主要內(nèi)容包括以下幾點：

（1）、掌握使用GPS-RTK手薄使用方法；

（2）、掌握靜態(tài)GPS數(shù)據(jù)采集方法；

（3）、掌握使用動態(tài)GPS測點位坐標、放樣等基本方法；

（4）、掌握使用TGO軟件處理GPS數(shù)據(jù)的方法；

2、實習意義：

在充分理解GPS采集數(shù)據(jù)原理的基礎之上，了解并熟練掌握GPS數(shù)據(jù)采集的基本步驟；從實踐中獲取GPS數(shù)據(jù)，并使用TGO數(shù)據(jù)處理軟件處理所采集的數(shù)據(jù)，以達到熟練掌握TGO軟件處理數(shù)據(jù)的方法。通過本次GPS生產(chǎn)實習，旨在讓我們從實際意義上真正掌握GPS使用，為以后的工作打好夯實的基礎。

3、實習地點：

2010年7月6日-13日秭歸生產(chǎn)實習基地

2010年7月14日-15日校園實習

4、外業(yè)的方法及過程：

（1）、使用GPS手簿連接基準站和流動站的步驟：

1、在已知點上安裝GPS基準站并整平，打開手簿電源開關；

2、點擊手簿上主菜單界面上的Files(文件)，若需要新建項目則選擇New Job（新建項目），若想打開原有項目則選擇 Open Job（打開項目），我們實習的時候一般都是自己重新新建一個項目；

3、首先填寫一個Job Name（項目名），修改一些Properties（屬性），如Coordinate System（坐標系）。單擊Coordinate System（坐標系），選擇Select from library(從已有文件中選取)，在System（系統(tǒng)）選項中選擇China，在Zone（區(qū)域）選項中選擇Beijing 1954 GK Zone 13，其他選項保持為默認形式，選擇Store（存儲）。當然，如果還有其他特殊要求還可以修改任務中的其他選項，待所以項目都修改完成之后，就建好了一個基于北京54坐標系下的新項目；

4、下面開始連接基準站。點擊手簿上主菜單界面上的Configuration(工具箱)，選擇（controller）,選擇bluetooth(藍牙)。在bluetooth(藍牙)菜單下，修改 Connect to GPS receiver(連接到)選項，使得所要連接的儀器型號為基準站接收機的型號（具體查看接收機下部編碼），其他選項一般保持為默認形式，點擊Accept（連接），點擊Save（保存）鍵，此時手簿已和基準站連接上；

5、再次點擊主菜單界面上的Configuration(工具箱)，選擇Survey styles(測量形式)，選擇RTK選項，選擇Base options（基準站設置），現(xiàn)在開始設置基準站?；鶞收驹O置中主要是是修改的是Antenna height（天線高）和Measured to（測量到），當然如果是第一次設置基準站還需要選擇一下Type（類型），如R6 Internal，其余選項基本保持默認形式，選擇Accept（接受）。此時基準站設置已經(jīng)完成；

6、下面開始基準站電臺設置。選擇Base radio（基準站電臺設置），選擇天線類型，其他選項一般保持默認形式，選擇Connect（連接），待手簿與基準站連接上后，選擇store（保存）。此時基準站電臺已設置完畢。下面開始連接基準站；

7、此時手簿已經(jīng)和基準站接收機建立連接關系。點擊主菜單界面上的Survey(測

量)，選擇RTK模式，選擇start base receiver(啟動基準站)。啟動基準站完成之后，手簿會與基準站自動斷開，下面開始設置流動站。

8、流動站的連接與基準站連接方法基本一致。下面開始連接流動站。點擊手簿

上主菜單界面上的Configuration(工具箱)，選擇（controller）,選擇bluetooth(藍牙)。在bluetooth(藍牙)菜單下，修改 Connect to GPS receiver(連接到)選項，使得所要連接的儀器型號為流動站接收機的型號（具體查看接收機下部編碼），其他選項一般保持為默認形式，點擊Accept（連接），點擊Save（保存）鍵，此時手簿已和流動站連接上；

9、再次點擊主菜單界面上的Configuration(工具箱)，選擇Survey styles(測

量形式)，選擇RTK選項，選擇Rover options（流動站設置），現(xiàn)在開始設置流動站。流動站設置中主要是是修改的是Antenna height（天線高）和Measured to（測量到），當然如果是第一次設置流動站還需要選擇一下Type（類型），如R6 Internal，其余選項基本保持默認形式，選擇Accept（接受）。此時流動站設置已經(jīng)完成；

10、下面開始流動站電臺設置。選擇Rover radio（流動站電臺設置），選擇天

線類型，（當然，此時設置的接受頻率要同基準站的發(fā)射頻率保持一致）其他選項一般保持默認形式，選擇Connect（連接），待手簿與流動站連接上后，選擇store（保存）。此時流動站電臺已設置完畢。到目前為止，流動站的設置已經(jīng)完成，可以開始測量；

11、再次點擊主菜單界面上的Survey(測量)，選擇RTK模式，選擇Start Survey

（開始測量）就可以進行RTK測量和放樣工作了。

（2）、靜態(tài)GPS數(shù)據(jù)采集步驟：

1、靜態(tài)GPS數(shù)據(jù)采集無需使用手簿，只需在指定點位安置GPS接收機，整平；

2、按開機鍵2秒，啟動GPS接收機；

3、兩小時后，關閉GPS接收機；

（3）GPS-RTK測點位坐標、放樣等基本步驟；

1、完成手簿與基準站和流動站的連接之后就可進行GPS-RTK測量工作了；

2、選主菜單上的Survey（測量），選擇RTK，選擇Measure Point(測量點)，就

可以進行單點測量。選擇 Stake Out（放樣），就可以對已知點坐標進行放樣。

5、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理：

使用TGO處理GPS數(shù)據(jù)步驟如下：

1、數(shù)據(jù)傳輸，接收機與電腦相連；

2、數(shù)據(jù)獲取完成之后，首先需要建立坐標系統(tǒng)。使用TGO軟件的Coordinate System Manager（系統(tǒng)編輯）模塊，增加橢球如beijing54,輸入定義坐標系統(tǒng)的橢球名稱、地球的長半軸。扁率，短半軸和偏心率會自動計算出來，接下來是增加基準轉(zhuǎn)換/Molodensky（即三參數(shù)轉(zhuǎn)換），將坐標轉(zhuǎn)換定義到剛建立的橢球中，增加一個坐標系統(tǒng)組，命名為定義的橢球名稱，最后在增加坐標系統(tǒng)選項中選擇橫軸墨卡托投影，根據(jù)自定義的基準修改相應的基準方法和名稱。此時，一個自定義的beijing54坐標系下的坐標系統(tǒng)，退出之前保存即可。注意：此步驟呢，并不是每次處理數(shù)據(jù)都要做的，第一次做好之后，只要不改變坐標系統(tǒng)或投影中央子午線，以后使用僅調(diào)用此坐標系統(tǒng)即可。

3、TGO新建項目。命名一個新的項目，選擇一個模板和路徑，模板一般選用

Metric(米制)，路徑可修改為自定義。適當?shù)男薷捻椖繉傩?，如修改坐標系統(tǒng)下的坐標系統(tǒng)設置一欄。單擊改變，選擇新坐標，再選擇你剛建立好的坐標系統(tǒng)即可。從而完成了新項目的建立。

4、導入靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)（*.dat或RINEX）數(shù)據(jù)。一般我們導入的都是*.dat數(shù)據(jù)。對導入的數(shù)據(jù)還要做一定的修改，如點的名稱、天線高、天線類型以及測量方法，這些都應該根據(jù)實際測量情況進行修改。點確定之后，布網(wǎng)的圖形就會顯示出來。此時表明觀測數(shù)據(jù)已經(jīng)正確載入TGO軟件中；

5、處理視圖中的Timeline。對于一些周跳過于明顯的觀測數(shù)據(jù)要予以禁止，禁

止其參與數(shù)據(jù)的平差計算，這樣可以有效的改善數(shù)據(jù)計算精度。在刪除衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的時候需要注意的是每一時段要保證4顆以上觀測質(zhì)量較好的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，否則在處理GPS基線時，系統(tǒng)會報錯；

6、完成Timeline的處理后，就可以進行GPS基線處理。根據(jù)需要修改一下GPS

處理形式，選中需要處理的基線，點擊處理GPS基線，等待基線處理。若基線接受情況較好，則保存處理結(jié)果并可獲取基線處理結(jié)果報告。若基線接受情況不是很理想，則需要重新處理視圖中的Timeline，重復Gps基線處理，直至基線處理結(jié)果滿足精度要求為止?；€處理完成之后，可通過查看相關的結(jié)果報表獲取處理結(jié)果，如殘差分布圖；

7、基線處理完成之后，需要對GPS數(shù)據(jù)進行無約束網(wǎng)平差。首先選擇平差，選

擇基準中的WGS-84進行無約束平差。點擊平差，軟件將會自定平差處理，平差完畢后可查看網(wǎng)平差報告，查看迭代平差時候通過，如果不通過則選擇加權策略，再次平差直至通過為止；

8、網(wǎng)的約束平差。首先在平差/基準中選擇當?shù)赝队皹藴?，點擊觀測值，加載水

準模型，本次實習由于沒有已知點起算數(shù)據(jù)，因此選擇裝載數(shù)據(jù)中的其中兩個作為已知點數(shù)據(jù)。選擇點，在固定中選擇2D并確認。點擊網(wǎng)平差，進行網(wǎng)的約束平差。最后可以通過查看網(wǎng)平差報告，看平差是否通過；

9、目前為止，GPS數(shù)據(jù)就全部處理完成了。若還要獲得一個完整的成果，還需

進行成果輸出一步。輸出成果一般有兩個報告和兩套坐標--環(huán)閉合差報告和網(wǎng)的約束平差報告；以及當?shù)刈鴺撕蚖GS—84坐標。輸出坐標則選擇導出/自定義，即可以*.dat形式輸出各點坐標；

三、收獲與感想

四、建議與其他

第二篇：GPS實習報告

實習報 告

實習名稱: GPS 測量

專業(yè): 地理信息系統(tǒng)

學號: 20081286

學生姓名:曾特林指導教師:蘭老師

實習地點:西南科技大學老校區(qū)實習時間:2011 年 12月

一、實習的目的、任務

了解GPS控制測量作業(yè)的全過程，掌握GPS靜態(tài)、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處

理的基本知識，鞏固課堂學習的理論知識，將理論與實踐有機結(jié)合，提高理論水平與外業(yè)操作能力，二、測區(qū)情況及測區(qū)范圍

布設13個左右的GPS控制點，構建一個E級GPS網(wǎng)，滿

足實習需要，地勢較為平坦開闊，信號接收較好，除少數(shù)點有少許樹枝遮擋，并無較大建筑遮擋，也無反射鏡面存在，東至北二，西至工程訓練中心，北至駕校，南至西一教學樓。

三、作業(yè)依據(jù)及參考資料

GB/T 18314-2009《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》

四、實驗器材及過程

南方GPS 1臺，三腳架1個，卷尺1把，觀測記錄紙若干張。4、1實驗過程

1、制定實習方案，和時間安排。

2、實驗室接到儀器，檢查儀器是否完整、可用，電池是否充滿電。

3、根據(jù)實習安排，靈活調(diào)度，使每個測站都能達到制定的時間數(shù)。

4、注意事項：注意電池使用情況；儀器高等參數(shù)的正確輸入，在時段內(nèi)注意儀器的外在干擾，使之降到最低。

5、主要參數(shù)：歷元：15s 截至高度角>=15°。

4.2內(nèi)業(yè)解算

1、新建文件，及設置參數(shù)

2、設置解算參數(shù)

3、解算全部基線，得到不合格基線，觀察不合格基線所在的點，刪除較差的數(shù)據(jù)，重新解算不合格基線，直到解算合格為止。

4、設置平差參數(shù)，輸入已知點高程及坐標。

5、自動處理，三、二維平差處理，高程擬合。

6、打印報告設置及打印成果報告。

五、GPS靜態(tài)測量實習方案

5.1 布網(wǎng)方案

采用八臺GPS接收機，網(wǎng)形式布設GPS控制網(wǎng)，等級為E級。

5.2 坐標系統(tǒng)、高程系統(tǒng)和時間系統(tǒng)

GPS基線向量為WGS-84坐標系，GPS網(wǎng)平面平差成果為綿陽城建坐標系。高程系統(tǒng)吳淞口高程系。時間系統(tǒng)采用北京時間系統(tǒng)

5.3起算數(shù)據(jù)

本次實習GPS控制網(wǎng)由學校提供的綿陽城建已知點兩個，高程系為吳淞口高程系，已知點坐標及高程為：

G044：X26132.54Y16520.25Z510.68

G126：X26558.33Y16537.36Z535.56

六、成果

ID坐標 X坐標 Y高 程xyh點名 G04426131.57016520.250510.680***G044 G12626558.33016537.360535.560***G126 A11226313.52616519.390520.247A112 A11626410.36016477.357525.518A116 A12726651.49716581.209543.357A127 A30126674.78016590.991545.622A301 G05026275.48016617.591520.435G050 G11126312.82216573.506520.453G111 G11526312.75116430.834519.562G115 G12426504.06616431.853531.404G124 G12526475.99116508.728530.307G125 G12826410.87116629.951527.204G128 G12926456.05816618.870531.112G129

七、附錄

7.1實習心得

7.2成果報告

第三篇：GPS實習報告

全球定位系統(tǒng)（GPS）實習報告

地點：北方工業(yè)大學 時間：2011.9.23~2011.9.25 班級： 組別：第3組 組員：

學號：

指導教師：張敬宗

分組信息

組別：三班3組

成員：張三 李四``````` 實驗目的與要求

數(shù)字測圖技術及其在工程中的應用是土木工程專業(yè)的基礎課之一，又是一門實踐性很強的課程，為進一步鞏固和深化課堂教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生運用所學測量學基本理論和基本技能解決實際問題的能力，掌握目前土木工程中新的儀器設備的使用方法，加強基本功訓練和培養(yǎng)學生吃苦耐勞、團結(jié)協(xié)作的集體精神，特開設此實驗課程，其目的與要求為：

1.熟練掌握全站儀、GPS接收機的測量原理和使用方法。

2.握數(shù)字測圖的基本要求和成圖過程，掌握大比例尺數(shù)字測圖方法和數(shù)字成圖軟件的使用。為了進一步鞏固和深化課堂教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生運用所學測量學基本理論和基本技能解決實際問題的能力，讓學生掌握先進測量方法和測量儀器設備的使用，加強基本功訓練和測量工程師素質(zhì)的培養(yǎng)，培養(yǎng)學生吃苦耐勞、團結(jié)協(xié)作的集體精神。并通過GPS控制測量外業(yè)、內(nèi)業(yè)基線解算、控制點坐標求算等工作，使學生掌握GPS工程的特點，布網(wǎng)要求，觀測和高程擬合方法以及成果處理方法。測區(qū)概況 學校體育場

GPS定位原理概述（1）：GPS的組成

GPS（Global Positioning System）即全球定位系統(tǒng)，是由美國建立的一個衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)，用戶可以在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)全天候、連續(xù)、實時的三維導航定位和測速；另外，利用該系統(tǒng)，用戶還能夠進行高精度的時間傳遞和高精度的精密定位。

GPS的整個系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分和用戶部分所組成： 1.空間部分 GPS的空間部分是由24顆GPS工作衛(wèi)星所組成，這些GPS工作衛(wèi)星共同組成了GPS衛(wèi)星星座，其中21顆為可用于導航的衛(wèi)星，3顆為活動的備用衛(wèi)星。這24顆衛(wèi)星分布在6個傾角為55°的軌道上繞地球運行。衛(wèi)星的運行周期約為12恒星時。每顆GPS工作衛(wèi)星都發(fā)出用于導航定位的信號。GPS用戶正是利用這些信號來進行工作的?？刂撇糠?/p>

GPS的控制部分由分布在全球的由若干個跟蹤站所組成的監(jiān)控系統(tǒng)所構成，根據(jù)其作用的不同，這些跟蹤站又被分為主控站、監(jiān)控站和注入站。主控站有一個，位于美國克羅拉多的法爾孔空軍基地，它的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對GPS的觀測數(shù)據(jù)，計算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去；同時，它還對衛(wèi)星進行控制，向衛(wèi)星發(fā)布指令，當工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時，調(diào)度備用衛(wèi)星，替代失效的工作衛(wèi)星工作；另外，主控站也具有監(jiān)控站的功能。監(jiān)控站有五個，除了主控站外，其它四個分別位于夏威夷、阿松森群島、迭哥伽西亞、卡瓦加蘭，監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號，監(jiān)測衛(wèi)星的工作狀態(tài)；注入站有三個，它們分別位于阿松森群島、迭哥伽西亞、卡瓦加蘭，注入站的作用是將主控站計算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘的改正數(shù)等注入到衛(wèi)星中去。用戶部分

GPS的用戶部分由GPS接收機、數(shù)據(jù)處理軟件及相應的用戶設備如計算機氣象儀器等所組成。它的作用是接收GPS衛(wèi)星所發(fā)出的信號，利用這些信號進行導航定位等工作。以上這三個部分共同組成了一個完整的GPS系統(tǒng)。GPS定位原理概述（2）：GPS的信號

GPS衛(wèi)星發(fā)射兩種頻率的載波信號，即頻率為1575.42MHz的L1載波和頻率為1227.60HMz的L2載波，它們的頻率分別是基本頻率10.23MHz的154倍和120倍，它們的波長分別為19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分別調(diào)制著多種信號，這些信號主要有：

C/A碼又被稱為粗捕獲碼，它被調(diào)制在L1載波上，是1MHz的偽隨機噪聲碼（PRN碼），其碼長為1023位（周期為1ms）。由于每顆衛(wèi)星的C/A碼都不一樣，因此，我們經(jīng)常用它們的PRN號來區(qū)分它們。C/A碼是普通用戶用以測定測站到衛(wèi)星間的距離的一種主要的信號。

P碼又被稱為精碼，它被調(diào)制在L1和L2載波上，是10MHz的偽隨機噪聲碼，其周期為七天。在實施AS時，P碼與W碼進行模二相加生成保密的Y碼，此時，一般用戶無法利用P碼來進行導航定位。Y碼見P碼。導航信息

導航信息被調(diào)制在L1載波上，其信號頻率為50Hz，包含有GPS衛(wèi)星的軌道參數(shù)、衛(wèi)星鐘改正數(shù)和其它一些系統(tǒng)參數(shù)。用戶一般需要利用此導航信息來計算某一時刻GPS衛(wèi)星在地球軌道上的位置，導航信息也被稱為廣播星歷。

實際上，在進行GPS定位時，除了大量地使用上面的觀測值進行數(shù)據(jù)處理以外，還經(jīng)常使用由上面的觀測值通過某些組合而形成的一些特殊觀測值，如寬巷觀測值、窄巷觀測值、消除電離層延遲的觀測值來進行數(shù)據(jù)處理。GPS定位原理概述（3）：GPS的誤差 我們在利用GPS進行定位時，會受到各種各樣因素的影響。影響GPS定位精度的因素可分為以下四大類：

一、與GPS衛(wèi)星有關的因素

美國政府從其國家利益出發(fā)，通過降低廣播星歷精度（技術）、在GPS基準信號中加入高頻抖動（技術）等方法，人為降低普通用戶利用GPS進行導航定位時的精度。

衛(wèi)星星歷誤差:在進行GPS定位時，計算在某時刻GPS衛(wèi)星位置所需的衛(wèi)星軌道參數(shù)是通過各種類型的星歷[7]提供的，但不論采用哪種類型的星歷，所計算出的衛(wèi)星位置都會與其真實位置有所差異，這就是所謂的星歷誤差。

衛(wèi)星鐘差:衛(wèi)星鐘差是GPS衛(wèi)星上所安裝的原子鐘的鐘面時與GPS標準時間之間的誤差。

衛(wèi)星信號發(fā)射天線相位中心偏差:衛(wèi)星信號發(fā)射天線相位中心偏差是GPS衛(wèi)星上信號發(fā)射天線的標稱相位中心與其真實相位中心之間的差異。

二、與傳播途徑有關的因素

電離層延遲:由于地球周圍的電離層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發(fā)生變化，這種變化稱為電離層延遲。電磁波所受電離層折射的影響與電磁波的頻率以及電磁波傳播途徑上電子總含量有關。

對流層延遲:由于地球周圍的對流層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發(fā)生變化，這種變化稱為對流層延遲。電磁波所受對流層折射的影響與電磁波傳播途徑上的溫度、濕度和氣壓有關。多路徑效應:由于接收機周圍環(huán)境的影響，使得接收機所接收到的衛(wèi)星信號中還包含有各種反射和折射信號的影響，這就是所謂的多路徑效應。

三、與接收機有關的因素

接收機鐘差:接收機鐘差是GPS接收機所使用的鐘的鐘面時與GPS標準時之間的差異。

接收機天線相位中心偏差:接收機天線相位中心偏差是GPS接收機天線的標稱相位中心與其真實的相位中心之間的差異。接收機軟件和硬件造成的誤差:在進行GPS定位時，定位結(jié)果還會受到諸如處理與控制軟件和硬件等的影響。

四、其它

GPS控制部分人為或計算機造成的影響由于GPS控制部分的問題或用戶在進行數(shù)據(jù)處理時引入的誤差等。

數(shù)據(jù)處理軟件的影響:數(shù)據(jù)處理軟件的算法不完善對定位結(jié)果的影響。

GPS定位原理概述（4）：GPS定位方法

GPS定位的方法是多種多樣的，用戶可以根據(jù)不同的用途采用不同的定位方法。GPS定位方法可依據(jù)不同的分類標準，作如下劃分：

一、根據(jù)定位所采用的觀測值 偽距定位

偽距定位所采用的觀測值為GPS偽距觀測值，所采用的偽距觀測值既可以是C/A碼偽距，也可以是P碼偽距。偽距定位的優(yōu)點是數(shù)據(jù)處理簡單，對定位條件的要求低，不存在整周模糊度的問題，可以非常容易地實現(xiàn)實時定位；其缺點是觀測值精度低，C/A碼偽距觀測值的精度一般為3米，而P碼偽距觀測值的精度一般也在30個厘米左右，從而導致定位成果精度低，另外，若采用精度較高的P碼偽距觀測值，還存在AS的問題。

載波相位定位

載波相位定位所采用的觀測值為GPS的載波相位觀測值，即L1、L2或它們的某種線性組合。載波相位定位的優(yōu)點是觀測值的精度高，一般優(yōu)于2個毫米；其缺點是數(shù)據(jù)處理過程復雜，存在整周模糊度的問題。

二、根據(jù)定位的模式 絕對定位

絕對定位又稱為單點定位，這是一種采用一臺接收機進行定位的模式，它所確定的是接收機天線的絕對坐標。這種定位模式的特點是作業(yè)方式簡單，可以單機作業(yè)。絕對定位一般用于導航和精度要求不高的應用中。相對定位

相對定位又稱為差分定位，這種定位模式采用兩臺以上的接收機，同時對一組相同的衛(wèi)星進行觀測，以確定接收機天線間的相互位置關系。

三、根據(jù)獲取定位結(jié)果的時間 實時定位

實時定位是根據(jù)接收機觀測到的數(shù)據(jù)，實時地解算出接收機天線所在的位置。

非實時定位 非實時定位又稱后處理定位，它是通過對接收機接收到的數(shù)據(jù)進行后處理以進行定位得方法。

四、根據(jù)定位時接收機的運動狀態(tài) 動態(tài)定位

所謂動態(tài)定位，就是在進行GPS定位時，認為接收機的天線在整個觀測過程中的位置是變化的。也就是說，在數(shù)據(jù)處理時，將接收機天線的位置作為一個隨時間的改變而改變的量。動態(tài)定位又分為Kinematic和Dynamic兩類。靜態(tài)定位

所謂靜態(tài)定位，就是在進行GPS定位時，認為接收機的天線在整個觀測過程中的位置是保持不變的。也就是說，在數(shù)據(jù)處理時，將接收機天線的位置作為一個不隨時間的改變而改變的量。在測量中，靜態(tài)定位一般用于高精度的測量定位，其具體觀測模式多臺接收機在不同的測站上進行靜止同步觀測，時間由幾分鐘、幾小時甚至數(shù)十小時不等

GPS小區(qū)域控制測量

GPS小區(qū)域控制測量是指應用GPS技術建立小區(qū)域控制網(wǎng)。常規(guī)的小區(qū)域控制形式有全站儀導線網(wǎng)、經(jīng)緯儀三角網(wǎng)等。GPS控制網(wǎng)的建立可以采用靜態(tài)的測量方法也可以采用動態(tài)的測量方法，這可以由應用的精度要求而定；同樣，其數(shù)據(jù)處理可以采用后處理的方法也可以采用實時處理方法，這可以由應用的工作要求而定。

一般來說，GPS控制網(wǎng)的建立與應用常規(guī)地面測量方法建立控制網(wǎng)相類似，按其工作性質(zhì)可以分為外業(yè)工作和內(nèi)業(yè)工作。

（一）GPS控制網(wǎng)的技術設計（1）充分考慮建立控制網(wǎng)的應用范圍

應根據(jù)工程的近期、中長期的需求確定控制網(wǎng)的應用范圍（2）采用的布網(wǎng)方案及網(wǎng)型設計

根據(jù)布網(wǎng)目的、控制網(wǎng)的應用范圍、衛(wèi)星狀況、預期應達到的精度、儀器設備情況和交通裝備設施等綜合考慮，進行GPS的網(wǎng)型設計。再根據(jù)工程的具體要求和地形情況，確定布網(wǎng)觀測方案。（3）GPS測量的精度標準

國家測繪局1992年制訂的我國第一部《GPS測量規(guī)范》將GPS的測量精度分為A-E五級，以適應不同范圍、不同用途要求的GPS工程。

（4）坐標系統(tǒng)與起算數(shù)據(jù)

GPS測量得到的是GPS基線向量，其坐標基準為WGS-84坐標系，而實際工程中，往往需要的是屬于國家坐標系或地方獨立坐標系中的坐標。為此，在GPS網(wǎng)的技術中，必須說明GPS網(wǎng)的成果所采用的坐標系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù)。（5）GPS點的高程

為了得到GPS點的正常高，應使一定數(shù)量的GPS點與水準點重合，或者對部分GPS點聯(lián)測水準。若需要進行水準聯(lián)測，則在進行GPS布點時應對此加以考慮。

（二）選點與建立點位標志

選擇地面基礎穩(wěn)定、易于保存、方便安置接收設備，便于操作，視野開闊、交通方便，周圍無強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體的地方，埋設具有中心標志的標石。

在選定GPS點點位時，應遵守以下的幾點原則：

（1）周圍應便于安裝接收設備，便于操作，視野開闊，視場內(nèi)周圍障礙物的高度角一般應小于15°。

（2）遠離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、微波站等），其距離不小于400m；遠離高壓輸電線，其距離不小于200m。（3）點位附近不應有強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體，并盡量避免大面積水域。

（4）交通方便，有利于其他測量手段擴展和聯(lián)測。（5）地面基礎穩(wěn)定，易于點的保存。

（三）GPS測量的外業(yè)工作

按照技術設計時所擬定的觀測計劃進行外業(yè)觀測，用GPS接收機采集來自GPS衛(wèi)星的電磁波信號。在進行外業(yè)工作前，應對所選定的接收機進行嚴格的檢驗并根據(jù)作業(yè)計劃對GPS接收機的相應參數(shù)進行設置（如項目名稱、數(shù)據(jù)采樣間隔、截至高度角等）。GPS外業(yè)測量過程大致可分為以下幾步：

（1）天線安置：將GPS接收機天線精確地安置到標志中心的鉛垂線上，精確整平。

（2）天線安置后，應在觀測時段的前后各量取天線高一次。要求兩次量高之差應不大于3MM，取均值作為最后天線高，記錄。（3）觀測作業(yè)：捕獲GPS衛(wèi)星信號并對其進行跟蹤、接受和處理，以獲取所需的定位和觀測數(shù)據(jù)。

（4）觀測記錄與測量手簿：觀測記錄由GPS接收機自動形成，并記錄在存儲介質(zhì)上，其內(nèi)容為：GPS衛(wèi)星星歷及衛(wèi)星鐘差參數(shù)；偽距觀測值、載波相位觀測值、相應的GPS時間等。測量手簿由觀測人員在觀測過程中填寫，不得測后補記。手簿內(nèi)容包括測站信息（如測站點號、觀測時段號、近似坐標、天線高等）、天氣狀況、氣象元素、觀測人員等內(nèi)容。

（四）成果檢核與數(shù)據(jù)處理

當外業(yè)觀測工作完成后，一般當天即將觀測數(shù)據(jù)下載到計算機中，解算GPS基線向量，基線向量的解算軟件一般采用儀器廠家提供的軟件。當完成基線向量解算后，應對解算成果進行檢核，常見的有同步環(huán)和異步環(huán)的檢測。根據(jù)規(guī)范要求的精度，剔除誤差大的數(shù)據(jù)，必要時還需要進行重測。當進行了數(shù)據(jù)的檢核后，即可將基線向量組網(wǎng)進行平差計算。最終得到各觀測點在指定坐標系中的坐標。

二、GPS碎部測量

隨著GPS技術的不斷發(fā)展，其應用范圍越來越廣，精度越來越高，效率越來越高，特別近幾年來高精度的實時動態(tài)差分定位技術RTK的發(fā)展，已經(jīng)使得GPS能夠大范圍地應用于諸如地形測量、航道測量、房產(chǎn)測量、電力線路測量、精細農(nóng)業(yè)、森里資源清查等工程的碎部測量中。

（一）GPS RTK測量原理及特點

差分GPS測量的方法有位置差分、偽距差分、相位平滑偽距差分和載波相位差分。目前的GPS RTK（或DGPS RTK）主要是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術，能夠?qū)崟r地提供觀測點在任意坐標系中的三維數(shù)據(jù)，其精度達到厘米級。

（二）GPS RTK的配置

實時動態(tài)差分GPS的配置主要包括三個部分：（1）基準站。

基準站由GPS雙（單）頻接收機、GPS天線、數(shù)據(jù)發(fā)送電臺、天線、電源、腳架等部分組成。（2）流動站。

流動站由GPS雙（單）頻接收機、GPS天線、數(shù)據(jù)發(fā)送電臺、天線、電源、背包、手持控制器、對中桿等組成

（3）支持實時動態(tài)差分的軟件系統(tǒng)及各項工程測量應用軟件

（三）GPS RTK的作業(yè)流程

由于不同的測量工程往往具有不完全相同的作業(yè)方法，所以，下面敘述主要針對其共同之處進行。1.收集測區(qū)的控制點資料

當確定了測量任務，首先要收集測區(qū)的控制點資料，包括控制點的坐標，等級，中央子午線，坐標系及控制點是屬常規(guī)控制網(wǎng)還是GPS控制網(wǎng)，其地形和位置環(huán)境是否適合作為動態(tài)GPS的參考站等。2.求定測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)

由于GPS RTK測量是在WGS-84坐標系中進行，而各種工程測量和定位往往是在地方坐標上進行的，這就需要進行坐標轉(zhuǎn)換。GPS靜態(tài)測量中，坐標轉(zhuǎn)換是在事后處理時進行的，而因為GPS RTK是用于實時測量的，需要立即給出當?shù)氐淖鴺?，因此坐標轉(zhuǎn)換工作需要在實時完成。其坐標轉(zhuǎn)換的方位與上述的GPS控制網(wǎng)中所述的相同，常用的轉(zhuǎn)換模型有布爾沙模型，莫洛金斯基模型等。

在計算坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)時，應注意以下幾點：

（1）最好選在測區(qū)四周及中心，均勻分布，能有效地控制測區(qū)。（2）為了提高精度，利用最小二乘法選3個以上的點求解參數(shù)。（3）在不考慮7個參數(shù)中尺度比和旋轉(zhuǎn)參數(shù)時，可以現(xiàn)場求定3個平移參數(shù)，令3個旋轉(zhuǎn)參數(shù)和尺度因子均為0即可，并可滿足一定精度要求的轉(zhuǎn)換參數(shù)。3.參考站的選定和建立

參考站的安置是順利實施動態(tài)GPS的關鍵之一。參考站的安置應滿足下列條件：

（1）參考站應有正確的已知坐標。

（2）參考站應選在地勢較高且交通方便，天空較開闊，周圍無高度角超過10°的障礙物，有利于衛(wèi)星信號的接收和數(shù)據(jù)鏈發(fā)射的位置。

（3）為防止數(shù)據(jù)鏈丟失以及多路徑效應影響，周圍無GPS信號反射物（大面積水域、大型建筑物等），無高壓線、電視臺、無線電發(fā)射站、微波站等干擾源。

（4）參考站應選在土質(zhì)堅實、不易破壞的位置。4.項目參數(shù)設置

要進行實時坐標的轉(zhuǎn)換，一般需要在儀器中輸入以下的一些參數(shù)：

（1）當?shù)刈鴺讼档臋E球參數(shù)：半軸長和偏心率；（2）中央子午線的精度；

（3）測區(qū)坐標系間的轉(zhuǎn)換參數(shù)；

（4如果是施工坐標系，還要輸入轉(zhuǎn)到施工坐標系 轉(zhuǎn)換參數(shù)；

（5）若進行放樣，可輸入每個放樣點的設計坐標，以便野外實時找點和精確放樣。5.野外作業(yè)

在參考站上安置GPS接收機，打開接收機，輸入（或卡中讀出）參考站的精確地方坐標和天線高，基準站GPS接收機連續(xù)接收所有可視GPS衛(wèi)星信號，同時通過數(shù)據(jù)發(fā)射電臺將其測站坐標，觀測值，衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)及接收機工作狀態(tài)發(fā)送出去。流動站接收機在跟蹤GPS衛(wèi)星信號的同時，接收來自基準站的數(shù)據(jù)，進行處理后獲得流動站的三維WGS-84坐標，再通過與基準站相同的坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)將WGS-84轉(zhuǎn)換為地方坐標，并在流動站的手持控制器上實時顯示。若進行放樣，則接收機還可將實時位置與設計值比較，指導放樣。6內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

GPS RTK數(shù)據(jù)處理相對于靜態(tài)測量要簡單地多。由于實時得到了流動站的坐標，因此，內(nèi)業(yè)的工作主要是下載記錄的實測坐標，顯示坐標點位，軌跡并對點位圖形進行放大，縮小及漫游等操作。GPS定位作業(yè)流程

A選擇適宜的接收機

B選擇GPS站址 C觀測計劃制定 D觀測工作

1.開機2.測站信息輸入3.作業(yè)模式設置4.捕捉GPS衛(wèi)星信號，跟蹤觀測5.實時監(jiān)控6.結(jié)束觀測，關機 數(shù)據(jù)處理

GPS接收機采集的原始信息是測距碼。載波相位和衛(wèi)星星歷等數(shù)據(jù)。需要對數(shù)據(jù)進行一系列處理，才能獲得地面點間相對關系量（如基線長度、高差等），進而推算具有實際意義的三維定位成果。GPS數(shù)據(jù)處理有信息量大、處理過程和算法復雜等特點，一般借助于GPS數(shù)據(jù)處理軟件自動完成。

GPS數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)粗加工、預處理、基線向量解算、平差計算、坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。1.粗加工

（1）數(shù)據(jù)傳輸：從接收機數(shù)據(jù)存貯載體上將觀測數(shù)據(jù)傳輸至計算機。

（2）數(shù)據(jù)分流：在傳輸數(shù)據(jù)的同時，將原始記錄中各種觀測數(shù)據(jù)進行分類整理，建立各類數(shù)據(jù)文件（如載波相位觀測數(shù)據(jù)文件，星歷參數(shù)文件，測站信息文件）。（3）數(shù)據(jù)解碼：將分流后的二進制數(shù)據(jù)文件解譯成十進制數(shù)據(jù)文件。2.預處理

對數(shù)據(jù)進行平滑濾波檢驗，剔除粗差，刪除無效無用數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)文件格式化。

GPS衛(wèi)星軌道方程的標準化，統(tǒng)一各衛(wèi)星位置計算的數(shù)學模型。診斷并修復因信號遮擋與接收機振蕩器不能連續(xù)工作引起的跟蹤衛(wèi)星信號失鎖中斷產(chǎn)生載波相位整周期Int(ψ)跳變。

對觀測值進行衛(wèi)星鐘誤差、大氣、電離層、對流層折射、相對論效應影響等模型改正。3.基線向量解算及平差計算

GPS觀測量（偽距、載波相位及星歷數(shù)據(jù)）通過基線向量解算數(shù)據(jù)模型，確定向量點之間在WGS-84坐標系下的三維直角坐標差（△xij、△yij、△zij）或大地坐標差（△Bij、△Lij、△Hij）。

ＧＰＳ控制網(wǎng)的平差內(nèi)容和要求應符合下列規(guī)定： １.應將全部獨立基線構成閉合圖形，以三維基線向量及其相應方差協(xié)方差陣作為觀測信息，以一個點的ＷＧＳ－８４系的三維坐標作為起算數(shù)據(jù)，在ＷＧＳ－８４坐標系中進行三維無約束平差，并提供ＷＧＳ－８４的三維坐標、坐標差觀測值的總改正數(shù)、基線邊長及點位和邊長的精度信息?；€向量改正數(shù)的絕對值應滿足下列各式的要求： ＶΔｘ≤３σ（３．２．１４／１）

ＶΔｙ≤３σ（３．２．１４／２）

ＶΔｚ≤３σ（３．２．１４／３）

２.應在１９５４年北京坐標系或城市坐標系中進行約束平差及精度評定，并應輸出相應坐標系中的坐標、基線向量改正數(shù)、基線邊長和方位角、邊長和方位的精度信息、轉(zhuǎn)換參數(shù)及其精度信息等?；€向量的改正數(shù)與同名基線無約束平差相應改正數(shù)的較差應滿足下列各式要求：

ｄＶΔｘ≤２σ（３．２．１４／４）

ｄＶΔｙ≤２σ（３．２．１４／５）

ｄＶΔｚ≤２σ（３．２．１４／６）

在GPS測量中，由于GPS觀測量會受到各種誤差影響，如時鐘誤差，大氣折射影響等。因此，基線解算結(jié)果也會受到各種誤差的影響。所以，基線解算將采用按誤差性質(zhì)檢測和消除（減弱）誤差的站星差分平差數(shù)學模型，以便獲得基線向量最或然解。4.坐標變換

GPS定位系同采用WGS-84大地坐標系定軌，定位成果屬于WGS-84協(xié)議地心坐標。而目前各個國家（或地區(qū)）采用不同元素的參考橢球建立國家坐標系，即參心坐標系，而工程測量中經(jīng)常采用局部工程坐標系，所以，GPS定位成果必須經(jīng)坐標轉(zhuǎn)換才能實際應用。

GPS坐標轉(zhuǎn)換即是地心和參心空間直角坐標系的轉(zhuǎn)換，主要途徑為：已知轉(zhuǎn)換參數(shù)的直接轉(zhuǎn)換；為之轉(zhuǎn)換參數(shù)的見解轉(zhuǎn)換。在測區(qū)選擇三個已知參心坐標的GPS觀測點作為公共點。計算公共點兩種坐標系的空間直角坐標差（δx、δy、δz），根據(jù)轉(zhuǎn)換的數(shù)學模型，將轉(zhuǎn)換參數(shù)作為未知數(shù)平差擬合解算，然后在利用轉(zhuǎn)換模型轉(zhuǎn)換其余各GPS點坐標。

三、實驗心得體會

在這短短暫暫三天的試驗中讓我學到了很多很多——通過對全球定位系統(tǒng)（GPS）的學習，讓我對GPS有了新的認識與了解，以前一直以為GPS只是一個小小的儀器拿在手上走到哪里都能定位。覺得很是神奇，但是親身經(jīng)歷了這次實驗課才懂得了其實GPS有很多種類，而我們這次要學習的是工程測量用的GPS。所以這次試驗不僅開闊了視野，而且擴展了知識，學會了全球定位系統(tǒng)的工作原理及其在工程中的應用。掌握了如何正確的使用儀器，裝取儀器，和注意保護儀器。還了解了全球定位系統(tǒng)是由美國建立的一個衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)，用戶可以在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)全天候、連續(xù)、實時的三維導航定位和測速；另外，利用該系統(tǒng)，用戶還能夠進行高精度的時間傳遞和高精度的精密定位。由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國民經(jīng)濟建設、國防建設和社會發(fā)展的各個應用領域。這就是科技的力量，作為新一代的社會主義接班人，我們大家就是祖國未來建筑行業(yè)的領軍人物，所以我們一定要重視對于新科技的應用與學習，從而致力于祖國的建筑行業(yè)，把祖國建設得更美好。

完于2011.10.07

第四篇：GPS實習報告

楊凌職業(yè)技術學院 交通與測繪工程學院（系）2010～2011學年第 1 學期

《 GPS 》實訓報告

班 級： 姓 名： 學 號： 指導老師： 實訓地點： 完成時間： 測量27班 馬帥 08 趙飛燕 楊凌區(qū) 2011-6-3

GPS實習報告

一、測區(qū)概況 測區(qū)位于陜西楊凌區(qū)內(nèi)，其經(jīng)度為108度。測區(qū)地勢較平坦，但建筑物和樹木較密集，所以在本測區(qū)內(nèi)接收衛(wèi)星信號比較理想。測區(qū)內(nèi)控制點較少，控制點之間的距離較長，其邊長一般在500-1500米左右之間。二儀器 8+1套中海達GPS接收機（一套基準站，八套移動站，數(shù)據(jù)下載線）： 野外記錄手簿。（自備）： 木樁，斧子，油漆。

計算機機房一個（50臺計算機）

三、實習的任務及內(nèi)容

1、實習的主要內(nèi)容

（1）GPS靜態(tài)野外數(shù)據(jù)采集及其內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理；（2）GPS-RTK外業(yè)測量；

1.作業(yè)依據(jù)

1.1 GPS測量規(guī)范（規(guī)程）

（1）《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（2）《全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程》（3）各行業(yè)部門的其他GPS測量規(guī)程或細則 1.2 測量任務

測量任務書或合同是測量施工單位上級主管部門或合同甲方下達的技術要求文件。它規(guī)定了測量任務的范圍、目的、精度和密度要求，提交成果資料的項目和時間，完成任務的經(jīng)濟指標等。2.施測方案

2.1布網(wǎng)方案

采用8臺GPS接收機，按邊連式或點連與邊連相結(jié)合的形式布設GPS控制網(wǎng)，等級為E級。

2.2 坐標系統(tǒng)、高程系統(tǒng)和時間系統(tǒng)

GPS基線向量為WGS-84坐標系，GPS網(wǎng)平差成果為西安1980坐標系坐標或1954北京坐標系并轉(zhuǎn)換為測區(qū)獨立坐標系坐標。

高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準。時間系統(tǒng)采用北京時間系統(tǒng)。2.3 測區(qū)已有的大地控制成果 測區(qū)如有已知的國家高等級三角點，可考慮聯(lián)測國家高等級點，將GPS網(wǎng)點的坐標轉(zhuǎn)換到國家坐標系中。如無已知的國家高等級三角點，則采用測區(qū)獨立坐標系統(tǒng)。

2.4 起算數(shù)據(jù)

本次實習GPS控制網(wǎng)可考慮利用國家等級點，必須有西安1980坐標系坐標或1954北京坐標系坐標，作為本次實習GPS控制網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)。如無已知的國家高等級三角點，則采用測區(qū)中任意兩點的獨立坐標作為本次實習GPS控制網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)。3.外業(yè)觀測，GPS觀測及作業(yè)要求：

（1）外業(yè)作業(yè)調(diào)度安排（按實際情況另排）。

（2）GPS接收機的檢驗：一般檢視、通電檢驗、實測檢驗。

（3）觀測組嚴格按調(diào)度表規(guī)定的時間進行作業(yè)，保證同步觀測同一衛(wèi)星組。（4）每時段開機前，作業(yè)員量取天線高，并及時輸入測站名、年月日、時段號、天線高等信息。關機后再量取一次天線高作校核，三次量天線高互差不得大于3mm，取平均值作為最后結(jié)果，記錄在手簿中。若互差超限，應查明原因，提出處理意見記入測量手簿備注欄中。

（5）儀器工作正常后，作業(yè)員及時逐項填寫測量手簿中各項內(nèi)容。當時段觀測時間超過60min以上，應每隔30min記錄一次。

（6）一個時段觀測過程中不得進行以下操作：關閉接收機又重新啟動；進行自測試(發(fā)現(xiàn)故障除外)；改變衛(wèi)星高度角；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；按動關閉文件和刪除文件等功能鍵。

（7）觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應防止儀器受震動和被移動，防止人和其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號。

（8）接收機在觀測過程中不應在接收機近旁使用對講機；雷雨過境時應關機停測，并卸下天線以防雷擊。

（9）每日觀測結(jié)束后，應及時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計算機硬、軟盤上，確保觀測數(shù)據(jù)不丟失。（10）記錄雨、晴、陰、云等天氣狀況。4.GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理

基線數(shù)據(jù)采用HD—S2003隨機軟件包進行求解，用BJ-54坐標進行平差，包括數(shù)據(jù)傳輸、輸入數(shù)據(jù)、解算基線、打印網(wǎng)圖、檢驗基線閉合差、定義橢球元素、選擇坐標系統(tǒng)、定義高斯投影、網(wǎng)平差。

其主要技術參數(shù)如下：衛(wèi)星截止高度角≥15°，星歷為廣播星歷，采用L1、L2雙頻。

2、實習的意義及目的

GPS課程實習的意義是對《GPS測量技術》課程有深入的了解，對GPS外業(yè)數(shù)據(jù)采集以及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理有一定的了解。掌握GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集、靜態(tài)數(shù)據(jù)處理、GPS-RTK外業(yè)測量。

全球定位系統(tǒng)（GLOBAL POSITIONING SYSTEM-GPS）的開發(fā)與研制，在測量界引起了極大的影響。在我國大地測量、精密工程測量、地殼運動監(jiān)測、資源勘察和城市控制測量等方面已取得了成功。為了適應GPS衛(wèi)星測量發(fā)展的需要，使學生能基本掌握GPS測量中，控制網(wǎng)的布設、數(shù)據(jù)的外業(yè)采集、數(shù)據(jù)的下載及后期處理的過程以及RTK測量技術的應用，特安排本次實訓。

通過GPS測量的實訓，使學生掌握GPS定位測量與傳統(tǒng)測量方法的區(qū)別；掌握GPS測量的外業(yè)施測過程以及精度指標的要求；掌握數(shù)據(jù)后處理軟件的使用以及控制網(wǎng)的平差；掌握RTK測量技術的實施等。具體為：

1．鞏固課堂所學知識，進一步加深對GPS定位原理的理解，并能將理論與實踐相結(jié)合。2．訓練學生GPS野外動手操作能力，熟練掌握GPS接收機的使用方法，外業(yè)觀測的記錄要求，選點、埋石的要求，通過實習使學生掌握GPS控制網(wǎng)的二級實測。

3.合理分配時段、掌握星歷預報對時段的要求，PDOP值的大小對觀測精度的影響，圖形結(jié)構的設計及外業(yè)工作，手機或?qū)χv機的合理應用。

4.通過對野外觀測數(shù)據(jù)的采集、下載、處理，使學生掌握HD-S2003數(shù)據(jù)后處理軟件的使用。

5.使學生掌握在RTK測量技術中，基準站的架設與設置，移動站的調(diào)試與安置，進行碎步測量，點的放樣，線段放樣，線路放樣的內(nèi)容。

6．通過整個實訓，培養(yǎng)學生從事測繪工作的實際能力，養(yǎng)成良好的專業(yè)品質(zhì)和職業(yè)道德。

7.通過GPS定位實習，將所學知識融會貫通，從外業(yè)準備工作開始，測區(qū)踏勘、資料收集、人員組織、外業(yè)觀測計劃，GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)的聯(lián)測方案，編寫GPS技術設計書并實施。

3、實習地點及網(wǎng)圖

（1）陜西楊凌去內(nèi)；

（2）測區(qū)網(wǎng)圖

4、外業(yè)的方法及過程

（1）GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集方法及過程

1、GPS接收機的對中與整平（靜態(tài)數(shù)據(jù)處理不需要手簿連接接收機）；

2、量取天線高，取平均值為天線高（兩次天線高之差不得超過2mm），并記錄天線高和點號；

3、到了時間，按住開關鍵2S開機，記錄開機時間；

4、測量時間到了關機，并再次測量天線高；

（2）基準站和流動站參數(shù)的設置

1、啟動手簿上的藍牙；

2、建立文件并進行命名；

3、手簿與基準站進行連接；

4、對基準站進行參數(shù)設置；

5、啟動基準站；

6、對流動站進行類似的連接于設置；

（3）GPS-RTK數(shù)據(jù)采集方法及過程

1、用手簿進行基準站和流動站參數(shù)的設置；

2、完成手簿與基準站和流動站的連接之后就可進行GPS-RTK測量工作了；

3、選主菜單上的 “碎步點測量”，就可以進行碎步點測量，在進行碎步點測量時，根據(jù)具體情況設定精度，若長時間搜索精度還是在浮動，則說明該點無法衛(wèi)星接收情況較差，無法測出。

4、選擇“放樣”，就可以對已知點坐標進行放樣，根據(jù)手簿的提示移動流動站，直到找到所需點為止。

5、靜態(tài)數(shù)據(jù)處理

使用HDS2003處理GPS數(shù)據(jù)步驟如下：（1）數(shù)據(jù)傳輸，接收機與電腦相連；

（2）下載數(shù)據(jù)導入靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)。一般我們導入的都是*.dat數(shù)據(jù)。對導入的數(shù)據(jù)還要做一定的修改，如點的名稱、天線高、天線類型以及測量方法，這些都應該根據(jù)實際測量情況進行修改。

（3）HDS2003新建項目。命名一個新的項目，選擇一個模板和路徑。適當?shù)男薷捻椖繉傩?，如修改坐標系統(tǒng)下的坐標系統(tǒng)設置一欄。單擊改變，選擇新坐標，再選擇你剛建立好的坐標系統(tǒng)即可。從而完成了新項目的建立。

（4）對于一些周跳過于明顯的觀測數(shù)據(jù)要予以禁止，禁止其參與數(shù)據(jù)的平差計算，這樣可以有效的改善數(shù)據(jù)計算精度。在刪除衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的時候需要注意的是每一時段要保證4顆以上觀測質(zhì)量較好的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，否則在處理GPS基線時，系統(tǒng)會報錯；

（5）完成不符合數(shù)據(jù)的處理后，就可以進行GPS基線處理。根據(jù)需要修改一下GPS處理形式，選中需要處理的基線，點擊處理GPS基線，等待基線處理。若基線接受情況較好，則保存處理結(jié)果并可獲取基線處理結(jié)果報告。若基線接受情況不是很理想，則需要重新處理重復GPS基線處理，直至基線處理結(jié)果滿足精度要求為止?；€處理完成之后，可通過查看相關的結(jié)果報表獲取處理結(jié)果，如殘差分布圖；

(6)基線處理完成之后，需要對GPS數(shù)據(jù)進行網(wǎng)平差。首先選擇平差設置，選中二維平差和高程擬合，點擊平差，軟件將會自定平差處理，平差完畢后可查看網(wǎng)平差報告，查看迭代平差時候通過，如果不通過則改變參考因子，再次平差直至通過為止；

(7)到了這一步，GPS數(shù)據(jù)就全部處理完成了。若還要獲得一個完整的成果，還需進行成果輸出一步。輸出成果一般有兩個報告和兩套坐標--環(huán)閉合差報告和網(wǎng)的約束平差報告；以及當?shù)刈鴺撕蚖GS—84坐標。輸出坐標則選擇導出/自定義，即可以*.dat形式輸出各點坐標；

四、附件 §5.2 最終坐標平差值 x 中誤差(m)2934.3011 0.0018 1513.0652 0.0019 333.3560 0.0021 1559.6199 0.0018 1000.0000 ***** 851.1402 y 中誤差(m)1105.0511 0.0016 1158.2878 0.0016 1222.8288 0.0020 1903.2202 0.0015 2000.0000 ***** 2272.4889 正高(m)中誤差(m)537.3292 0.0028 503.6435 0.0029 499.6318 0.0033 504.0589 0.0030 500.0000 ***** 501.5071 點名 G91-G92-G93-G94-G95-G96-平面中誤差 0.0024 0.0025 0.0029 0.0024 ***** 0.0022 0.0017 0.0015 2837.3654 0.0020 2918.8785 0.0015 0.0027 500.9378 0.0027 488.0066 0.0027 G97-G98-1199.9207 0.0022 221.4751 0.0018 0.0030 0.0023 最弱點平面中誤差 x 中誤差(m)1199.9207 y 中誤差(m)2837.3654 正高(m)中誤差(m)500.9378 點名 G97-平面中誤差 0.0030

五、心得體會

在老師們辛勤的安排和指導下完成了大學的第一次集體實習，回顧本周的實習生活，我覺得我們既要感謝老師們辛勤的指導，也要感謝同學們無私的幫助。在實習中有苦也有樂，有汗水也有收獲，有困難也有幫助。我想最重要的是在實習中我們學到了很多的東西，也有很多的體會，這些東西是我們無法在書本上學到的。

通過GPS實習，我不僅對GPS原理有了更深入的了解，還對GPS外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理有了一定的理解；在實習中我們遇到了一些麻煩，比如說我們在進行GPS靜態(tài)測量時，我們小組的電池沒電了，通過這一次教訓，我個人認為在GPS測量之前，一定要進行周密的安排，一定要將儀器設備檢查好。由于對HDS2003軟件不是很熟，處理了很多遍還是不合格，通過不斷的嘗試，最后是因為天線管理器沒有設置好，從此我發(fā)現(xiàn)問題在日后可以認真順利處理。

這次實習不僅是對動手能力的一次提升，更是對理論知識的一次綜合性的鞏固。讓我們深深的體會到了“理論指導實踐，實踐促進理論的發(fā)展”這個道理。雖然測量學是一門實踐性很強的學科，但是也要求我們掌握扎實的理論知識。如果我們沒有扎實的理論功底，就只知道那樣做，不知道為什么那樣做，當我們遇到了類似的其他問題時，我們就不能融會貫通，用其他的方法來解決它。所以我認為理論知識是實踐的前提，我們只有把理論知識學好，才能更好的促進實踐。所以我們要認真的學好理論知識，為以后的工作打下堅實的基礎。理論知識不錯，但動手能力不行，那只能是紙上談兵，對個人的發(fā)展也是不利的，所以我們要多動手，提高自己的動手能力，并在實踐中促進理論知識的鞏固。只有在理論和實踐這兩個過程中相互作用，我們才能更好的掌握理論知識，提高自己的動手能力。最后感謝老師們在實習中對我們辛勤的指導，您的付出將永遠留在學生們心中。

第五篇：GPS實習報告

內(nèi)蒙古科技大學

內(nèi)蒙古科技大學

GPS測量實習報告

學院：*******

班級：******

學號：**********

姓名：***

指導教師：***

實習時間：2014.02.14--03.16

內(nèi)蒙古科技大學

目錄

第一章 實習準備..................................................................................................1 1.1實習目的..................................................................................................1 1.2實習要求..................................................................................................1 1.3實習意義..................................................................................................2 1.4實習地點..................................................................................................2 1.5實習所用儀器..........................................................................................2 1.6資料準備..................................................................................................2 第二章 實習方法..................................................................................................3 2.1實習原理..................................................................................................3 2.2實習過程..................................................................................................3 2.3數(shù)據(jù)采集方法及過程..............................................................................4 第三章 實習過程..................................................................................................6 3.1測區(qū)概況..................................................................................................6 3.2制定實習方案..........................................................................................7 第四章 實習過程..................................................................................................8 4.1人員組織..................................................................................................8 4.2控制點及碎部點選取方案......................................................................8 4.3碎部測量................................................................................................12 4.4注意事項................................................................................................14 第五章 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理........................................................................................15 5.1碎步數(shù)據(jù)處理........................................................................................15 5.2實習數(shù)據(jù)處理分析................................................................................18 第六章 總結(jié)........................................................................................................20

內(nèi)蒙古科技大學

GPS-RTK的應用

GPS作為我們測繪工程專業(yè)研究學習的內(nèi)容之一，因此需要我們深刻的認識與具體的操作。GPS是由三個部分組成的：空間部分、地面控制部分和用戶接收機部分，我們接觸的就是用戶接收機部分。GPS可以連續(xù)、實時、高精度獲得三維位置、三維速度以及時間信息，是一種可以測距和授時的空間交會導航定位系統(tǒng)（后方交會系統(tǒng)）。

第一章 實習準備

1.1實習目的

1、熟悉GPS接收機各部件的功能，掌握GPS接收機的操作，認識實驗室現(xiàn)有的三種GPS接收機組成和基本使用方法

2、掌握用多臺接收機進行GPS靜態(tài)相對定位的方法。

3、掌握GPS-RTK定位的方法。

4、熟練用軟件解算測出來的數(shù)據(jù)。

5、充分利用實習課堂將學到的知識運用到實踐中。

1.2實習要求

參加實習的學生，應在指導老師的幫助下，參加具體有關的技術工作，在工作中參照課本的內(nèi)容，全面地完成工作。實習期間要求做到：

1、掌握儀器各部件的功能。

2、掌握接收機上顯示面板的使用。

3、掌握接收機在測站上的設置方法。

4、掌握在靜態(tài)觀測模式下接收機在測站上的設置方法。

5、掌握靜態(tài)測量的外業(yè)方法。

內(nèi)蒙古科技大學

6、掌握靜態(tài)觀測過程的各項注意事項。

7、掌握編制作業(yè)調(diào)度計劃的方法。

8、完成實習后，應掌握GPS-RTK定位的方法。

9、掌握基準站的配置方法。

10、掌握流動站的配置方法。

11、掌握GPS-RTK測量的方法。

1.3實習意義

GPS實習的意義是對《GPS原理及其數(shù)據(jù)處理》課程有深入的了解，對GPS外業(yè)數(shù)據(jù)采集以及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理有一定的了解。掌握GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集、靜態(tài)數(shù)據(jù)處理。

1.4實習地點

內(nèi)蒙古科技大學校園內(nèi)

1.5實習所用儀器

單頻GPS接收機5臺，電腦一臺，全站儀一臺，棱鏡兩套，RTK流動站2套，三腳架六個，鋼尺一個。

1.6資料準備

可供實驗參考的已有資料：

內(nèi)蒙古科技大學校園數(shù)字平面圖、內(nèi)蒙古科技大學圖根控制點、與課題有關的文獻（見參考文獻列表）、《精密儀器操作規(guī)范》，《GPS原理及操作說明書》。

內(nèi)蒙古科技大學

第二章 實習方法

2.1實習原理

GPS定位的原理是GPS 衛(wèi)星發(fā)射的測距信號和導航電文,導航電文中含有衛(wèi)星位置的信息,用戶用GPS接收機在某一時刻接收三顆或三顆以上的GPS衛(wèi)星,測出測站點(GPS天線中心)到衛(wèi)星的距離并解算出該時刻衛(wèi)星的空間位置根據(jù)距離,并解算出衛(wèi)星的空間位置,根據(jù)距離交會法求測站點坐標.其基本思想為:在基準站上安置一臺GPS 接收機,對所有可見衛(wèi)星進行連續(xù)觀測并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設備實時地發(fā)送給用戶觀測站,用戶站在接收GPS衛(wèi)星信號的同時,通過無線電接收機設備接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù),實時計算測站點的三維坐標.2.2實習過程

(一)、參考站要求

參考站的點位選擇必須嚴格。因為參考站接收機每次衛(wèi)星信號失鎖將會影響網(wǎng)絡內(nèi)所有流動站的正常工作。

1、.周圍應視野開闊，截止高度角應超過15度,周圍無信號反射物（大面積水域、大型建筑物等），以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾。

2、參考站應盡量設置于相對制高點上，以方便播發(fā)差分改正信號。

3、參考站要遠離微波塔、通信塔等大型電磁發(fā)射源200米外，要遠離高壓輸電線路、通訊線路50米外。

4、RTK作業(yè)期間，參考站不允許移動或關機又重新啟動，若重啟動后必須重新校正。

根據(jù)以上要求在校園里選擇合適的已知點,將天線架設是該點做為基準站,同時開機.打開主機和電臺，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當衛(wèi)星數(shù)和衛(wèi)星質(zhì)量達到要求后（大約１分鐘），主機上的ＤＬ指示燈開始５秒鐘快閃２次，同

內(nèi)蒙古科技大學

時電臺上的ＲＸ指示燈開始每秒鐘閃１次。這表明基準站差分信號開始發(fā)射，整個基準站部分開始正常工作。

(二)、移動站要求

1、將移動站主機接在碳纖對中桿上，并將接收天線接在主機頂部，同時將手簿夾在對中桿的適合位置。

2、打開主機，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當達到一定的條件后，主機上的ＤＬ指示燈開始１秒鐘閃１次（必須在基準站正常發(fā)射差分信號的前提下），表明已經(jīng)收到基準站差分信號。

3、打開手簿，啟動工程之星軟件。工程之星快捷方式一般在手簿的桌面上，如手簿冷啟動后則桌面上的快捷方式消失，這時必須在Ｆlashdisk中啟動原文件（我的電腦→Ｆlashdisk→ＳＥＴＵＰ→ERTKPro2.0.exe）。

4、啟動軟件后，軟件一般會自動通過藍牙和主機連通。如果沒連通則首先需要進行設置藍牙（工具→連接儀器→選中“輸入端口：７”→點擊“連接”）。

5、軟件在和主機連通后，軟件首先會讓移動站主機自動去匹配基準站發(fā)射時使用的通道。如果自動搜頻成功，則軟件主界面左上角會有信號在閃動。如果自動搜頻不成功，則需要進行電臺設置（工具→電臺設置→在“切換通道號”后選擇與基準站電臺相同的通道→點擊“切換”）。

6、在確保藍牙連通和收到差分信號后，開始新建工程（工程→新建工程），依次按要求填寫或選取如下工程信息：工程名稱、橢球系名稱、投影參數(shù)設置、四參數(shù)設置（未啟用可以不填寫）、七參數(shù)設置（未啟用可以不填寫）和高程擬合參數(shù)設置（未啟用可以不填寫），最后確定，工程新建完畢。

2.3數(shù)據(jù)采集方法及過程

（1）GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集方法及過程

1、GPS接收機的對中與整平（靜態(tài)數(shù)據(jù)處理不需要手簿連接接收機）；

2、量取天線高，取平均值為天線高（兩次天線高之差不得超過2mm），并記錄天線高和點號；

內(nèi)蒙古科技大學

3、到了時間，按住開關鍵2S開機，記錄開機時間；

4、測量時間到了關機，并再次測量天線高；（2）基準站和流動站參數(shù)的設置

1、啟動手簿上的藍牙；

2、建立文件并進行命名；

3、手簿與基準站進行連接；

4、對基準站進行參數(shù)設置；

5、啟動基準站；

6、對流動站進行類似的連接于設置；（3）GPS-RTK數(shù)據(jù)采集方法及過程

1、用手簿進行基準站和流動站參數(shù)的設置；

2、完成手簿與基準站和流動站的連接之后就可進行GPS-RTK測量工作了；

3、選主菜單上的“測量”，選擇RTK，選擇“測量點”，就可以進行單點測量，在進行單點測量時，根據(jù)具體情況設定精度，若長時間搜索精度還是在浮動，則說明該點無法衛(wèi)星接收情況較差，無法測出。

4、選擇“放樣”，就可以對已知點坐標進行放樣，根據(jù)手簿的提示移動流動站，直到找到所需點為止。

內(nèi)蒙古科技大學

第三章 實習過程

3.1測區(qū)概況

1、實驗區(qū)自然地理概況

內(nèi)蒙古科技大學處于包頭市的南部，因而整個校區(qū)地勢平坦，最大高差不超過5m.目前，學校占地121萬平方米，建筑面積65萬平方米，其中，教學行政用房31萬平方米。該區(qū)地勢平坦，海拔高度1067.2米，建筑物較少，且包含幾條校主道。參閱我校2001年9月數(shù)字圖（燕志明老師指導，測量98學生測制）及其它歷次測圖資料.內(nèi)蒙古科技大學坐落在首批全國文明城市、美麗的草原鋼城—包頭，包頭市地處內(nèi)蒙古高原的南端，陰山山脈橫貫市區(qū)中部，形成北部高原、中部山地、南部平原三個地形區(qū)域。黃河流經(jīng)該市南緣.2、實驗區(qū)氣侯條件

冬長寒冷雨雪少，春季干旱多大風，夏短而熱雨集中，秋高氣爽霜凍早。遠離海洋，深居內(nèi)陸，屬于半干旱中溫帶大陸性季風氣候。

冬長寒冷雨雪少。冬季長達5個月，大寒期長達50天，最冷月1月平均氣溫-11.8℃，平均最低-17.6℃。11～3月降水量多年平均為16.6毫米，占年總量的5.6%，春季干旱多大風。4～5月多年平均降雨量32.5毫米，占年總量的11%左右，在此期間風多，蒸發(fā)量大，多發(fā)生干旱，山南春旱頻率為52%，山北高達82.6%。4～5月平均大風日數(shù)為12.8日，占年總?cè)諗?shù)的35%，最多年達到34天，即一個月中有半個多月刮大風。

夏短而熱雨集中。夏季較短，將近3個月，最熱月7月平均氣溫22.9℃，平均最高為29.4℃，比呼和浩特市高1.2℃。6～8月平均降雨量189.2毫米，占年總量的64%。秋高氣爽霜凍早。9～10月平均風速是全年最小季節(jié)，大風日數(shù)也少，降雨量比夏季明顯減少，日照時間長，出現(xiàn)秋高氣爽天氣。平均秋霜日期9月28日，最早可在9月初出現(xiàn)霜凍。

內(nèi)蒙古科技大學

3.2制定實習方案

1、確定三個已知點的坐標

靜態(tài)觀測獲取已知點的坐標的原理是：通過設立4組GPS靜態(tài)觀測站，觀測45分鐘，獲得衛(wèi)星信號。觀測完畢對其中兩顆衛(wèi)星GPS進行搬站，形成異步環(huán)并形成基線向量，通過compass靜態(tài)處理提高衛(wèi)星信號質(zhì)量，三維平差求得已知點的坐標。

操作步驟如下：

在10078607,100801073C,101551073B，100785073,10077307.的點號所示位置安置GPS,進行一組45分鐘的連續(xù)觀測。

將10078607，10077307點號所示位置的GPS搬站到100773073和100786073所示位置，進行一組45分鐘的連續(xù)觀測

將點號100785073所示的GPS搬到點號10080107的位置，進行最后一組45分鐘的連續(xù)觀測。

通過COMPASS靜態(tài)處理軟件，平差得到控制點的坐標，打樁定釘，確定已知點坐標。

2、兩種方法的RTK測量

先進行傳統(tǒng)的RTK測量，將RTK基準站設置在無接收信號障礙，開闊的任意位置，用RTK流動站到三個已知點上進行點矯正。并求出轉(zhuǎn)換參數(shù)，再用RTK流動站對要測的碎部點進行測量，記錄觀測數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)的RTK測量結(jié)束后，變換基準站到任意位置，重新整平，不進行點矯正，利用RTK流動站到一個已知點上進行點進行檢測，檢測數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)，再對碎部點進行觀測，得到的數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)RTK測量數(shù)據(jù)對比看是不是在誤差范圍內(nèi)。若符合誤差限差，則證明任意設基站RTK測量是可行的。

用全站儀進行導線測量，由一個已知點推算其他碎部點的坐標。與兩種RTK測量所得碎部點的坐標進行比對，若誤差在允許范圍內(nèi)，則證明整個過程的準確。

內(nèi)蒙古科技大學

第四章 實習過程

4.1人員組織

GPS靜態(tài)觀測時，參與實驗為5人，觀測時間為一天，內(nèi)業(yè)處理為一天。第一組觀測五臺GPS接收機都要有人，保證儀器安全和順利觀測。第二組觀測，三人儀器不動，兩人搬站到新點號安置儀器，完成觀測。最后一組，一人搬站到新點號，完成觀測。

水準觀測，參與實驗為四人，觀測時間為兩天，內(nèi)業(yè)一天。兩人立尺，一人觀測，一人計數(shù)。將所測水準數(shù)據(jù)記錄后內(nèi)業(yè)平差處理。

兩種RTK測量時，參與實驗為三人。內(nèi)業(yè)處理時間為一天。兩人各持一套RTK流動站，先到三個已知點上進行進行參數(shù)重置。確認數(shù)據(jù)誤差在允許范圍內(nèi)后兩人到碎部點進行動態(tài)觀測和記錄，同時記錄碎部點號和位置。

再進行任意設站的RTK測量，不進行點矯正。兩人分別手持兩套流動站到一點進行校檢后，直接對已經(jīng)測過的碎部點再進行觀測和記錄，同時記錄碎部點號和位置。

全站儀觀測為四人，觀測時間為3天。內(nèi)業(yè)處理為一天。兩人立桿，一人操作儀器，一人畫草圖。對數(shù)據(jù)進行實施記錄

內(nèi)業(yè)處理，自己進行。將GPS外業(yè)觀測的控制網(wǎng)進行數(shù)據(jù)處理和平差，得到控制點坐標。將外業(yè)流動站所得的碎部點坐標導出至compass，格式轉(zhuǎn)換輸出。全站儀的坐標數(shù)據(jù)最終要和RTK所得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個坐標系。進行計算、分析誤差。

4.2控制點及碎部點選取方案

1、布設平面控制方案

測量的基本原則就是先控制后碎部，故需要布設控制點位置，并測量其坐標?？刂泣c坐標的獲取可以為RTK碎布點測量和全站儀導線測量提供已知點，是后續(xù)工作的基礎。

內(nèi)蒙古科技大學

圖4.1控制網(wǎng)布設方案

表4.1 靜態(tài)控制點號和儀器對照表

觀測次數(shù)

控制點點號 2 第一組觀測 7 8 2 3 第二組觀測 5 8

對應儀器編號

觀測時段

10078607 100801073 100785073 10077307 101551073 100801073 100785073 100786073 100773073 101551073

10：00--10：50

11:00--11：50

內(nèi)蒙古科技大學 6 第三組觀測 5 8

100785073 100773073 100786073 100773073 10077307

12：15-13：05 靜態(tài)觀測時選取點號10078607,101551073B,100786073所示的三個點為已知點。位置分別在行政樓西南，舊籃球場東南角，鹿場東。其余控制點靜態(tài)觀測方案如上表所示。

2、獲取控制點平面坐標

本次實驗在內(nèi)蒙古科技大學東校區(qū)設了8個控制點，理論上基準站發(fā)射的信號能覆蓋5-20km,實驗中控制點的密度偏大。但是因為校園內(nèi)高大建筑物較多，建筑障礙物影響信號的傳遞，為了保證覆蓋全部測區(qū)，便設了八個控制點。因為條件限制，本次靜態(tài)相對定位控制網(wǎng)采用單頻接收機，為樂減小誤差控制網(wǎng)布設時候盡量讓邊長足夠長，異步環(huán)采用邊連接，作為平差時已知點之間連線要盡量選擇最長邊。

已知點坐標為科大獨立坐標系下的數(shù)據(jù)，為了進行坐標轉(zhuǎn)換，需要聯(lián)測國家直角坐標系的點，本實驗通過聯(lián)測，利用全站儀布設導線從校外引點，將科大校園內(nèi)坐標轉(zhuǎn)換成了西安80坐標系下的坐標。這樣就可以將靜態(tài)相對定位的控制點都轉(zhuǎn)換成西安80坐標系?？刂凭W(wǎng)布設完成后，基準站的基本操作流程為: 先選擇開闊位置，釘樁打點標記位置，并在草圖上標記點號。然后就可以安置基站，進項GPS靜態(tài)控制測量，靜態(tài)測量的操作步驟如下：

安置基站，進行點對中和整平。并定向天線，量取天線高。

開始測量前，要量取三組儀器斜高，以GPS接收機盒子中線位置為準。整個控制觀測完成后，再重復量測三組儀器斜高，若前后誤差在3mm以內(nèi)，就符

內(nèi)蒙古科技大學

合操作規(guī)范，觀測數(shù)據(jù)可用。

連接GPS主機和天線，使其能接受衛(wèi)星信號。進行三組靜態(tài)觀測，每組觀測5臺基站同時進行，每組觀測時間在50分鐘左右。

在10078607（1號點）,100801073C（2號點）,101551073B（8號點），100785073（3號點）,10077307（7號點）的點號所示位置同時安置GPS,進行第一組組45分鐘的連續(xù)觀測。

將10078607（1號點），10077307（7號點）點號所示位置的GPS搬站到100773073（5號點）和100786073（4號點）所示位置，其他三組儀器：100801073C（2號點）,101551073B（8號點），100785073（3號點)不動，五組儀器進行第二組45分鐘的連續(xù)觀測。

將點號100785073所示的GPS搬到點號10080107的位置，進行最后一組45分鐘的連續(xù)觀測。

這樣的觀測、搬站順序，保證了不同的異步環(huán)之間有公共基線，中間8號點儀器始終不動，也是為了保證在搬站后公共邊的存在。全部觀測完成后，將一天觀測的數(shù)據(jù)導入COMPASS軟件，就可以后續(xù)的內(nèi)業(yè)平差處理了。

其中考慮GPS的精度和特性，控制點平面坐標可以直接利用靜態(tài)GPS控制網(wǎng)的坐標，高程坐標需要利用水準儀布設水準網(wǎng)，平差合格后得到。因此其布設要求除了要滿足一般的控制點規(guī)范外，還要滿足GPS網(wǎng)靜態(tài)觀測的要求。需要注意以下幾點：

控制點盡量選擇在選在土質(zhì)堅硬、穩(wěn)定的地方，以便于保存的標志和安置儀器。

控制點地形平坦開闊的地點，因為沒有條件架設在樓頂，故應安置在信號正常發(fā)射接收的空地、道路旁。

每臺儀器的負責人記錄設站位置和儀器號，并實時檢測儀器對中和斜高偏移。

五人之間保持溝通，以此保證同步開關機，得到準確數(shù)據(jù)。要避免短邊控制長邊和公共基線缺失的情況。

內(nèi)蒙古科技大學

3、高程控制測量

圖4.2內(nèi)蒙古科技大學校園平面圖

水準網(wǎng)由閉合導線額附和導線組成。水準網(wǎng)的布設要符合規(guī)范要求，可以結(jié)合閉合導線、附和導線。但要保證導線從從已知點布設到已知點，且布設的導線數(shù)目要令方程數(shù)能解算出全部控制點的高程。

沿著布設的水準網(wǎng)路線，利用水準儀進行往返觀測，保證前后視距大致相等，每一站前后視距差不能超過三米，一條導線的總視距差不超過10米?？刂泣c之間的高程傳遞點要墊尺墊，以減少池子下沉、移動造成的誤差，控制點測高程時不能墊尺墊。

4.3碎部測量

開測前的準備工作：選定合適位置安置基準站，將基站對中整平，量取儀器和天線高。連接電池、發(fā)射電臺和GPS主機并輸入相關的參數(shù)。設置參數(shù)有:所在坐標系的參數(shù);發(fā)射電臺發(fā)射頻率和型號，基準站的天線高和控制點坐標;接收機相關參數(shù)。

為了防止參數(shù)輸入錯誤或其他問題，開測前要進行檢驗：用一臺流動站接收機在先對幾個點測試，如果能收到信號并顯示正常坐標，就說明參數(shù)設置正確；

內(nèi)蒙古科技大學

還要注意轉(zhuǎn)換坐標，已知點的X坐標一般會加兩位數(shù)值，代表帶號。輸入?yún)?shù)時要將這兩位數(shù)值去掉；還有一個重要問題就是要設置設置中央子午線、坐標系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)參數(shù)等值。保證這些參數(shù)的正確，才能保證測量結(jié)果合格有效。基本準備完成后，就可以進行碎步測量。RTK測量時自動記錄數(shù)據(jù)，但全站儀碎步測量時，要對應畫草圖對應點號。隨測隨記錄數(shù)據(jù)。

先進行傳統(tǒng)的RTK測量，傳統(tǒng)設站的RTK測量，設置基站對中整平后，一人留在基站處，保證基站安全順利工作，并實施觀測過程觀察對中和斜高變化。將圖根控制點上防止GPS 的RTK流動站，觀察手薄顯示的GPS整周模糊度一項，待固定后選擇“點測量”。還要看手薄顯示的其他選項是否正常。

一切正常后，正式開測，建立新的的數(shù)據(jù)文件存儲觀測數(shù)據(jù),為了方便區(qū)別和查找數(shù)據(jù),我們直接將時間作為文件名。后續(xù)的測量點名會在第一站點名的基礎上自動增加。測量過程中，始終跟蹤GPS衛(wèi)星。測量中保證整周未知數(shù)為整數(shù),因為學校建筑物較多影響信號，整周模糊度有時會變成整數(shù)解，需要換其他碎部點進行檢測，只有模糊度變成實數(shù)解才能觀測。測量時,為了保證所測結(jié)果的精度要立直測桿,聲音提示響起表示測量正常完成。

用RTK流動站到三個已知點上進行點矯正。并求出轉(zhuǎn)換參數(shù)，再用RTK流動站對要測的碎部點進行測量，記錄觀測數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)的RTK測量結(jié)束后，變換基準站到任意位置，重新整平，不進行點矯正，利用RTK流動站到一個已知點上進行點進行檢測，檢測數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)，再對碎部點進行觀測，碎部點測量跟傳統(tǒng)設站的RTK測量步驟完全一致，但要保證所測的所有點位置都是前一次碎步測量標記的位置。得到數(shù)據(jù)后，存儲在建立的新的文件夾里面，導出至CASS中。

用全站儀進行導線測量，全站儀所測的碎部點跟前面RTK所測點位一致。由一個已知點推算其他碎部點的坐標。與兩種RTK測量所得碎部點的坐標進行比對，若誤差在允許范圍內(nèi)，則證明整個過程的準確。

碎部點的選擇盡量要廣泛均勻分布，防止由于基站位置發(fā)生變化，碎部點位置不變，基線發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故選擇的碎部點多為教學樓樓角或者標志點。這樣方便記錄點號位置并進行比對檢測。

內(nèi)蒙古科技大學

本次試驗檢驗做做的碎部點分布如下圖所示：

4.4注意事項

靜態(tài)觀測設置基站的時候，每一組觀測開始觀測前，GPS要同時開機，以保證衛(wèi)星數(shù)據(jù)的同步接收。這組觀測結(jié)束后，要同時關機再進行搬站。

靜態(tài)觀測時，要把儀器號和對應草圖的點位置標記，并注記點號。靜態(tài)設站開始觀測前，要測三組儀器斜高，觀測結(jié)束后，再測三次儀器斜高，前后相差在3mm之內(nèi)，為合格。一組靜態(tài)觀測結(jié)束后，要檢查對中位置是否偏移。若斜高變化超限或者儀器對中偏移，數(shù)據(jù)作廢，重新觀測。

無論是基站設置的位置，還是選取的碎部點位置，都盡量選擇信號較好的地點，防止信號質(zhì)量差影響觀測。

兩種RTK測量方法的基站設置距離不能過于接近，本實驗保證在20米以上。

這樣兩種方法的差異檢測就會較強。

安置儀器時，要結(jié)合交通和現(xiàn)場情況，在不影響交通的情況下，盡量選擇能

內(nèi)蒙古科技大學

長期安放的基站位置。

第五章 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

5.1碎步數(shù)據(jù)處理

1、RTK數(shù)據(jù)的整理

RTK測量碎部點時，流動站直接同時接收衛(wèi)星和基準站的信號，通過差分處理，得到碎部點對應的坐標。將坐標換換格式后分析數(shù)據(jù)誤差。其中，RTK流動站的接受機存儲的數(shù)據(jù)，需要進行格式轉(zhuǎn)換才能導入到CASS軟中,CASS數(shù)據(jù)的格式如下述所示: 1，65752.992,41139.120,1050.200∥點名，x, y, h 2，65863.34541085.293,1052.400∥點名，x, y,h 本實驗選擇EXCEL進行轉(zhuǎn)換:將RTK處理數(shù)據(jù)導入EXCEL中注意導入時的格式，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合要求的格式,然后將其以文本形式，即TXT格式存儲。這是最終的數(shù)據(jù)格式。

表5.1傳統(tǒng)RTK測量成果坐標轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表 單位m 點號 1 2 3 4 5 X坐標 Y坐標 Z坐標 點號 X坐標 Y坐標 Z坐標 617.442 59.07

1052.422 659.288 98.584 1052.341 16 574.754, 37.018 1052.289 17

653.99 97.642 1052.355 666.555 97.482 1052.305 652.114 109.312 1052.344

680.123 66.789 1052.177 19 677.301 68.665 1052.183 20

內(nèi)蒙古科技大學 7 8 9 10 11 12 13 14 15

點號1 2 3 4 5 6 676.995 71.522 1052.193 21 642.109 35.245 1053.344 665.982 71.348 1052.21 22

664.082 67.772 1052.205 23 570.592 31.469 1052.633 663.099 67.137 1052.217 24

691.212 57.62

1051.682 25

660.78 58.264 1052.244 26 594.879 62.582 1052.644 654.315 49.175 1052.58 27 602.077 82.352 1052.692 654.585 58.286 1052.26 28

646.985 49.172 1052.57 29 554.358 63.99

1052.712 617.186 49.978 1052.575 30

553.893 49.285 1052.715 表5.2任意社基站RTK測量成果坐標轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表 單位m X坐標 Y坐標 Z坐標 點號 X坐標 Y坐標 Z坐標 659.294 98.578 1052.357 16 617.457 59.063 1052.436 574.765 37.012 1052.304 17 653.979 97.642 1052.344

666.541 97.475

1052.324 680.119 66.797 1052.188 19 652.141 109.324 1052.365 677.323 68.672 1052.172 20

676.968 71.543 1052.183 21

642.115 35.261

1053.356 內(nèi)蒙古科技大學 8 9 10 11 12 13 14 15 665.988 71.334 1052.208 22 664.085 67.766 1052.222 23 663.081 67.144 1052.263 24 691.224 57.615 1051.708 25 660.778 58.256 1052.287 26 654.363 49.185 1052.636 27 654.584 58.283 1052.326 28 646.983 49.176 1052.583 29 617.175 49.989 1052.618 30

1052.623

1052.645 1052.746

1052.732 1052.733

570.583 31.445

594.882 62.579 602.084 82.358

554.362 63.989 553.883 49.292 GPS測得的坐標數(shù)據(jù)是在WGS-84坐標系下，而我們需要的是平面直角坐標系下的直角坐標，所以將WGS系下坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成科大獨立直角坐標系，這樣便于全站儀矯檢時同坐標系霞的數(shù)據(jù)對比。

對數(shù)據(jù)的直觀分析，兩種RTK所得數(shù)據(jù)中，極個別中誤差超過5厘米情況，分析可能是是異常數(shù)據(jù)未刪減造成的。這種數(shù)據(jù)精度是符合RTK測量的精度要求的。由于GPS的特性原理對高程測量的先天不足，高程誤差較大，高程精度略低于平面精度，也能保證在厘米計精度以內(nèi)，較差較小。那么兩組數(shù)據(jù)是否就是碎部點的真實點位，坐標是否發(fā)生偏移這需要進一步實驗，全站儀碎部點點位進行觀測以進行最終檢驗。

2、全站儀導線處理成果

經(jīng)過三天的全站儀測量，對RTK測量時標記位置的碎部點進行了重測檢驗，全站儀碎步測量點號及三維坐標數(shù)據(jù)如下：

內(nèi)蒙古科技大學

表5.3全站儀碎步測量數(shù)據(jù) 單位m

點號 X坐標 1 2 Y坐標 Z坐標 點號 X坐標 Y坐標 Z坐標 1052.418 1052.343 659.289 98.585 1052.339 16 574.748 37.014 1052.284 17 617.437 59.058 653.983 97.634 3

666.561 97.476 4 680.126 66.789 1052.176 19 652.104 109.303 5 677.298 68.663 1052.181 20 676.992 71.520 1052.194 21 636.109 35.240 7 665.975 71.357 1052.207 22 664.079 67.768 1052.203 23 570.598 31.476 9 663.091 67.135 1052.201 24 691.219 57.615 1051.678 25 660.776 58.260 1052.235 26 594.873 62.578 12 654.308 49.168 1052.585 27 602.076 82.349 13 654.592 58.281 1052.263 28 646.987 49.169 1052.565 29 554.352 63.999 15 617.179 49.960 1052.564 30

553.898 49.274

5.2實習數(shù)據(jù)處理分析

1、兩種RTK觀測數(shù)據(jù)較差

表5.4傳統(tǒng)設站RTK與任意設站RTK碎步點坐標較差 點號 X坐標 Y坐標 Z坐標 點號 X坐標 Y坐標 1-6 6-16 16-15 7 2-11 6

0

1052.300

1052.350

1053.341

1052.629

1052.638 1052.689

1052.700 1052.705

單位mm

Z坐標-14 11

內(nèi)蒙古科技大學 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4-22 27-6-3 18-12 2-48-1 2 11-8-7-21 5 6-7 5 8-10 3-4-12

-11 11 10-7-17-46-26-43-56-66-13-43 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30-27 6 9

-3 8-4 10-12-16 14-6 1-7

-19-21-12 10

-63-54-20-18 從表5.4的數(shù)據(jù)中可以看出，兩者X方向較差絕對值最大為48mm,最小為2mm；Y方向較差絕對值最大為21mm，最小為0mm；Z方向較差絕對值最大為66mm，最小為7mm。表5.4數(shù)據(jù)中反映出來對相同碎步點測量，兩種RTK測量方法所的數(shù)據(jù)較差并不大，大多數(shù)數(shù)據(jù)是符合限差要求的。

測量點位誤差的分布：由表5.4可知，兩種RTK測量數(shù)據(jù)平面誤差大部分在20mm--20mm之內(nèi)，20mm誤差區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)分布占了很大比重。刪除異常數(shù)據(jù)后，平面坐標都在50mm誤差之內(nèi)。高程較差高于是平面誤差分析原因是由于GPS的特性原理對高程測量的先天不足，高程誤差較大，高程精度略低于平面精度，也能保證在厘米計精度以內(nèi)，根據(jù)《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）和《公路勘測規(guī)范》JTGC10-2007，結(jié)果精度均符合要求

內(nèi)蒙古科技大學

第六章 總結(jié)

這次實習中遇到了許多問題，比如，在測量過程中突然收不到衛(wèi)星信號,這種情況可能是流動站或基準站的電源沒電或接收機的連線出現(xiàn)問題.在測量過程中突然顯示單點定位可能是接收到的衛(wèi)星數(shù)量不夠而無法解算.在觀測過程中手薄上的解算值始終不能固定,可能是流動站的選點有問題,周圍可能有高壓輸電線,高大建筑物或在面積水域等。

然而，總的來說，ＲＴＫ測量除了要有足夠的衛(wèi)星數(shù)和衛(wèi)星具有良好的幾何分布外，還要求基準站與流動站的數(shù)據(jù)通訊必須良好。

通過這次實習使自己在課堂上學的模糊的理論知識得到了清晰的理解，同時也感到自己所學的理論知道的嚴重不足，在實習過程中又加強了理論知識的強化使自己對這門學科又有了新的理解．我覺得這門學科應該是在實踐中學習理論，但實踐前的理論學習也是必不可少的。

內(nèi)蒙古科技大學