GPS测量与数据处理06解析
工程测量全站仪GPS使用教程6
工程测量全站仪GPS使用教程6工程测量全站仪GPS使用教程6工程测量是指在建筑、道路、桥梁、水利工程等建设项目中，通过各种测量仪器和方法，对工程的各个属性进行测量和控制，以确保工程质量的达标。
其中，全站仪和GPS是工程测量中常用的两种测量仪器，它们分别具有独特的测量功能和应用范围。
本教程将分别介绍全站仪和GPS的基本使用方法和注意事项。
1.准备工作：在使用全站仪测量前，首先要确保其电池电量足够，并连接好测量棚和三脚架。
2.安装全站仪：将全站仪放在三脚架的平台上，并通过螺杆将其稳固地固定。
3.调平全站仪：使用调平器将全站仪进行水平调节，确保其水平仪指示在中间位置。
4.点测量：通过全站仪的观测功能，选择需要测量的点，并对准目标点进行测量。
5.数据记录：在完成点测量后，可以通过全站仪的数据存储功能将测量数据保存下来，便于后续处理和分析。
6.数据处理：将存储的测量数据导入计算机中的测量软件中进行数据处理，得到需要的测量结果。
7.校验和校准：在使用全站仪进行测量前，需要对其进行校验和校准，确保其测量结果的准确性和可靠性。
8.注意事项：-在使用全站仪时，要远离电磁场干扰的环境，以免对测量结果产生干扰。
-在调平全站仪时，要确保其水平光线和测量目标点在同一水平线上，以免误差。
-在测量时，要注意全站仪的激光光束与目标点的距离，以确保测量结果的准确性。
1.准备工作：在使用GPS测量前，首先要确保其电池电量充足，并通过天线连接好GPS接收器。
2.GPS设置：在使用GPS测量前，需要根据实际情况设置GPS接收器的工作模式和接收频率等参数。
3.数据记录：通过GPS接收器的观测功能，可以记录下卫星的信号信息和接收时间，便于后续数据处理。
4.数据处理：将GPS接收器记录下来的数据导入数据处理软件中，进行数据处理和解算，得到测量结果。
5.点测量：通过GPS接收器的定位功能，选择需要测量的点，并记录下其位置信息。
6.数据导出：将测量结果导出为文本或图形文件，便于数据共享和展示。
测绘技术使用教程之GPS测量数据的收集与处理
测绘技术使用教程之GPS测量数据的收集与处理引言：在现代测绘领域中，全球定位系统（GPS）是一项不可或缺的技术。
GPS的应用广泛，从普通消费者使用的导航设备，到高精度测绘工作中的地理数据采集，都离不开GPS。
本文将介绍GPS测量数据的收集与处理方法。
一、GPS测量数据的收集GPS测量数据的收集需要使用GPS接收器。
选择一个合适的GPS接收器非常重要，它应具备以下功能：1. 多频率接收：多频率接收器可同时接收不同频率的GPS信号，以提高接收器的性能和测量精度。
2. 实时差分：实时差分技术可以通过接收参考站的信号纠正GPS接收器的误差，提高位置测量的精度。
3. 数据记录：接收器应具备数据记录功能，方便后续的数据处理与分析。
在进行GPS测量之前，需要对接收器进行初始化设置。
这包括选择合适的坐标系统、坐标单位以及数据采样频率等参数。
一旦设置完成，接收器即可开始接收卫星信号。
在实际的数据收集过程中，应尽量避免阻碍GPS信号的物体。
例如，高建筑物、树木、山脉等地形会降低GPS信号的质量。
因此，在选择采集点时，应选择开放地带。
同时，采集时应尽量保持接收器的稳定，以避免测量误差的产生。
二、GPS测量数据的处理处理GPS测量数据的目的是获得准确的位置信息。
下面将介绍两个常用的GPS数据处理方法。
1. 伪距法伪距法是一种基本的GPS测量原理。
接收器通过测量从卫星发射的信号到达接收器的时间来计算距离。
根据接收到的多个卫星信号，可以利用三角定位原理计算出接收器的位置。
在实际应用中，伪距法需要考虑误差来源，如大气延迟、钟差等。
这些误差可以通过实时差分技术和数据后处理方法进行修正。
2. 载波相位法载波相位法是一种更精确的GPS测量方法。
它不仅测量信号的到达时间，还测量信号的相位差。
通过对相位差进行计算，可以得到更准确的位置信息。
然而，载波相位法的处理较为复杂，需要高精度的测量设备和复杂的数据处理算法。
因此，它通常用于高精度测绘工作和科学研究等领域。
GPS测量原理及应用第九章GPS测量数据处理
最终的解算结果，这就是所谓的基线向量 整数解（或称固定解）。
Xi XCi
Q Q
i
XCi XCi
ˆ 0i
不过当出现以下情况时，则认为整周未知 数无法确定，而无法求出该基线向量的整 数解。
T ˆ 0次最小 T
F f , f ;1 2
ˆ 0最小
ˆ 0次最小
F f , f ;1 2 是置信水平为 1
倍为搜索半径，确定出每一个整周未知数的一组备
选整数值。
2、从上面所确定出的每一个整周未知数的备
选整数值中一次选取一个，组成整周未知
数的备选组，并分别以它们作为已知值，
代入原基线解算方程，确定出相应的基线
解： X i X Ci
Q Q
i
XCi XCi
ˆ 0i
3、从所解算出的所有基线向量中选出产生单 位权中误差最小那个基线向量结果，作为
dd ( f ) 为频率f的双差载波相位观测值； v f 为频率f的双差载波相位观测值的残差（改正数）；
为观测历元t时的站星距离；
ion 为电离层延迟；
trop 为对流层延迟；
f 为频率f的载波相位的波长；
N m,n f
为整周未知数。
2基线解算
基线解算的过程实际上主要是一个平差的过程，平 差所采用的观测值主要是双差观测值。
V 为观测值的残差；
P 为观测值的权；
f 为自由度，即多余观 测数。
数据删除率
定义
在基线解算时，如果观测值的改正数大于某一个阈 值时，则认为该观测值含有粗差，则需要将其删 除。被删除观测值的数量与观测值的总数的比值， 就是所谓的数据删除率。
实质
数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的 质量。数据删除率越高，说明观测值的质量越差。
测绘技术使用教程之GPS测量数据的收集与处理
测绘技术使用教程之GPS测量数据的收集与处理GPS（全球定位系统）是一种利用卫星定位技术进行地理位置测量的工具。
在现代社会中广泛应用于测绘、导航、地理信息系统等领域。
本文将重点介绍GPS测量数据的收集与处理，以帮助读者更好地理解和运用测绘技术。
一、GPS测量数据的收集GPS测量数据的收集是指通过GPS接收器获取卫星信号，并记录下相应的测量数据。
下面是一些常见的GPS测量数据收集步骤和注意事项：1. 装配GPS接收器：首先要将GPS接收器正确安装在测量仪器上，确保接收器能够良好地接收卫星信号。
一般来说，GPS接收器应放置在高处，远离障碍物，以确保接收到的信号质量稳定。
2. 搜星与定位：打开GPS接收器，通过搜索卫星信号进行定位。
接收器会自动搜索周围的卫星，并计算出当前位置的经纬度坐标。
在定位时，要注意避开金属物、高建筑物、植被密集区等可能干扰信号的环境。
3. 数据记录：接收器定位成功后，相关的测量数据会显示在接收器屏幕上。
这些数据可能包括经纬度坐标、高程值、卫星数量、信号强度等信息。
此时，可以将这些数据记录下来，或者通过接收器的记录功能自动保存。
二、GPS测量数据的处理收集到GPS测量数据之后，接下来需要对数据进行处理，以获取更准确的测量结果。
下面是一些常见的GPS测量数据处理方法：1. 数据校正：由于环境干扰等因素，收集到的GPS测量数据可能存在一定的误差。
因此，在数据处理之前，需要进行数据校正，以减小误差的影响。
常见的数据校正方法包括差分定位、相对定位等。
- 差分定位：差分定位是一种通过对比基准站和移动站的测量数据，来消除GPS测量误差的方法。
基准站是一个已知位置的GPS接收器，它通过接收卫星信号获得测量数据，并将其与已知位置进行比较。
移动站则是需要进行测量的地点，它通过接收卫星信号获取测量数据，并与基准站的数据进行对比，得出相对准确的测量结果。
- 相对定位：相对定位是一种通过比较不同位置的GPS测量数据，来推导出目标位置坐标的方法。
GPS测量原理与数据处理
功能丰富的地理测量和GIS分析软件，适用于 GPS数据处理。
应用案例分析
车辆定位
使用GPS测量和数据处理技术对 车辆位置进行实时监控和管理。
航空导航
GPS被广泛用于飞行导航，确保 航班安全和精确的飞行路径。
地图测绘
GPS技术在地理测绘中应用广泛， 提高了测绘效率和数据准确性。
大气误差
GPS信号在大气中传播时会发生折射、相移等 现象，导致测量偏差。
协作误差
不同接收器之间的数据传输和同步时钟等问题 会引入测量误差。
数据处理的基本步骤
1
数据插值
2
通过差值计算方法填补缺失数据，提高
数据的完整性。
3
数据预处理
对收集的原始数据进行校正和筛选，清 除无效数据。
数据分析
使用统计分析和建模等方法对数据进行 解释和推断。
常用的数据处理软件
1 Trimble Business Center
易于使用的专业GPS数据处理软件，支持多 种数据格式。
2 Leica Geo Office
强大的地理信息系统软件，适用于GPS数据 处理和分析。
3 ESRI ArcGIS
4 Topcon Tools
全球领先的GIS软件，提供专业级的数据处理 和地图制作功能。
1
数据收集
2
接收卫星信号并记录经纬度、海拔等测
量数据。
3
接收器设置
选择合适的测量模式和参数，并进行接 收器校正。
数据处理
对收集的数据进行差分、滤波和拟合处 理，得到精确的测量结果。
测量误差及其来源
多径误差
卫星信号被建筑物、树木等物体反射，导致接 收器收到多个信号。
精度误差
06三维坐标测量数据处理
四、形位公差评定
一、三维坐标基本概念 1.1 坐标系的定义（Coordinate System）
在机械加工与制造、设备安装与检测、光学工程、精密工业
与工程测量等领域，经常需要对物体的尺寸、位置、形位公 差等参数进行测量和误差评定。 三维坐标测量是主要的测量方法。
一、三维坐标基本概念 1.1 坐标系的定义（Coordinate System）
二、三维坐标测量技术 2.5 激光跟踪仪测量系统
角 度 仪器 分 辨 率
ADM 测距 精度 IFM测距 精度 测角精度 点位精度 测量 范围 最大 采点速 度 3000点/ 秒
AT90 0.1 10um 1-B 4″
0.5um/m
15m+6m/ m
15m+6m/ m 0.049mm
160m
误差分析与数据处理(The error analysis and data processing)
第四讲
三维坐标测量数据处理
3D Coordinate Processing
主讲：范百兴
2016.04.05
本次课程内容
一、三维坐标基本概念
定义、要素、常见坐标系
二、三维坐标测量技术 三、测量坐标系生成转换
（1）由于测角误差是主要误差源，因此可以进行双面测量消
弱测角误差，提高点位精度； （2）进行温度、压力、湿度的实时改正； （3）采用基距尺和基准尺进行现场校准；
在航天器位置、形位公差测量中有着广泛应用，在航天器 震动试验中也有着良好应用。
二、三维坐标测量技术 2.6 数字摄影测量系统
基于计算机视觉方法的检测，利用 数字相机作为图象传感器，综合运用 图象处理、精密测量等技术进行非接 触二维或三维坐标测量。基本原理是 摄影测量中的目标点、相机中心和像 点三点共线方程。
GPS测量操作与数据处理
GPS测量操作与数据处理GPS测量（Global Positioning System）是一种使用卫星信号和地面接收器来确定位置的技术。
GPS测量包括多个步骤，包括准备工作、站点安装、数据采集和数据处理。
下面将对这些步骤进行详细说明。
首先，进行准备工作。
在进行GPS测量之前，需要获得一个GPS接收器和其他必要的测量设备，例如三角架、测量棒等。
接下来，需要选择一个适当的测量区域，并研究该区域的地理特征，以确定测量站点和总线路。
此外，还需要获得相关的专业地图，以便在测量过程中进行参考。
第二步是进行站点安装。
在选择好测量站点后，需要将GPS接收器正确安装在三角架上，并使用测量棒将其固定在地面上。
接收器应保持水平，以确保测量的准确性。
在安装过程中，还需要注意尽量避免将接收器安装在有遮挡物、高大建筑或植被丛生的区域，以确保接收到的卫星信号质量良好。
第三步是数据采集。
一旦安装完毕，接收器将开始接收卫星信号，并测量其位置和时间信息。
测量过程中，接收器会自动并跟踪多颗卫星，并获取它们的信号。
在测量过程中，需要保持接收器稳定，避免任何移动或干扰。
最后一步是数据处理。
在数据采集完成后，需要将采集到的原始数据进行处理，以获得最终的测量结果和位置坐标。
数据处理通常涉及到运用专业的软件来处理和解析原始数据，并应用相关的数学算法来消除误差和提高测量精度。
校正方法包括差分校正和多普勒效应校正等。
此外，数据处理还可能包括对测量结果进行质量控制和验证，以确保测量结果的准确性和可靠性。
在这个过程中，还可以进行数据过滤、插值和外推等操作，以进一步优化和改进测量结果。
总结起来，GPS测量操作包括准备工作、站点安装、数据采集和数据处理。
每个步骤都需要仔细规划和执行，以确保测量结果的准确性和可靠性。
通过正确使用GPS接收器和专业地图，运用相关的软件和算法对数据进行处理，可以获得高精度的位置测量结果。
GPS测量与数据处理参考题目及答案
GPS测量与数据处理自学指导及参考习题第一部分内容提要：本部分主要教授全球定位系统的产生、发展及前景和GPS的应用。
与GPS的产生背景有关部分，重点介绍第一代卫星导航定位系统-—子午卫星系统的原理及其局限性。
与GPS应用有关的部分，重点介绍GPS在军事、交通运输、及测量等领域中的应用。
习题：1、举例说明GPS在测量领域中的应用。
答:（1）用GPS建立和维持全球性的参考框架;(2）建立各级国家平面控制网；（3）布设城市控制网、工程测量控制网，进行各种工程测量;(4）在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用.（《GPS测量与数据处理》，P7）2、“Transit系统是一个连续、独立的卫星导航系统"这种说法正确吗,为什么?答：这种说法不正确。
子午卫星系统（Transit）中没有采用频分、码分、时分等多路接收技术。
接收机在某一时刻只能接收一个卫星信号,这就意味着子午卫星星座中所含的卫星数不能太多。
为防止在高纬度地区的视场中同时出现两颗子午卫星从而造成信号相互干扰的可能性,子午卫星星座中的卫星一般不超过6颗,从而使中低纬度地区两次卫星通过的平均间隔达1.5h左右。
由于各卫星轨道面进动的大小和方向不一,最终造成各轨道面之间的间隔疏密不一.相邻轨道面过密时会导致两颗卫星同时进入用户视场，造成信号相互干扰，此时控制中心不得不暂时关闭一颗卫星使其停止工作。
轨道面过疏时用户的等待时间有可能长达8~10h。
导航定位的不连续性使子午卫星系统无法称为一种独立的导航定位系统，而只能成为一种辅助系统.(《GPS测量与数据处理》,P3)3、名词解释：多普勒计数答:若接收机产生一个频率为的本振信号，并与接收到的频率为的卫星信号混频,然后将差频信号（）在时间段［，]间进行积分,则积分值,称为多普勒计数.第二部分内容提要:本部分主要部分授GPS各部分，包括空间部分、地面监控部分和用户部分的组成与功能。
在用户部分中，重点介绍与GPS接收机有关的基本概念，例如天线平均相位中心偏差,接收通道等。
GPS静态测量及数据处理
GPS静态测量，是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。
主要用于建立各种级别的控制网。
进行GPS静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。
在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台（3台以上）接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由40分钟到十几小时不等。
使用GPS进行静态测量前，先要进行点位的选择，其基本要求有以下几点：1、周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，市场内障碍物的高度角不宜超过15度；2、远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200米；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不小于50米；3、附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物、大面积水域等）；4、地面基础稳定，易于点的保存；5、充分利用符合要求的旧有控制点。
GPS点位选好后，就可以架站进行静态数据采集了。
在采集静态数据时，一定要对中整平，在采集的过程中需要做好记录，包括每台GPS各自所对应的点位、不同时间段的静态数据对应的点位、采集静态数据时GPS的天线高（S86量测高片高，S82量斜高）。
用GPS采集完静态数据后，就要对所采集的静态数据进行处理，得出各个点的坐标。
下面以为临城建设局做的GPS静态测量为例，介绍静态数据处理的过程。
打开GPS数据处理软件，在文件里面要先新建一个项目，需要填写项目名称、施工单位、负责人，并设置坐标系统和控制网等级，基线的剔除方式。
在这里由于利用的旧有控制点所属的坐标系统是1954北京坐标系3度带，因此坐标系统设置成1954北京坐标系3度带。
控制网等级设置为E级，基线剔除方式选着自动。
在数据录入里面增加观测数据文件，若有已解算好的基线文件，则可以选择导入基线解算数据。
增加观测数据文件后，会在王图显示窗口中显示网图，还需要在观测数据文件中修改量取的天线高和量取方式（S86选择测高片，S82选择天线斜高）。
GPS测量原理与数据处理
绕s轴顺转角度s使s轴的指向由近地点改为升交点。 绕s轴顺转角度i，使s轴与z轴重合。 绕s轴顺转角度，使x轴与s轴重合。
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3.2 卫星无摄运动
用旋转矩阵表示如下
x s y R ( ) R ( i ) R( ) 3 1 s s z s
于GM的倒数。
Ts2 4 2 3 as GM
GM n a3 s
1/ 2
假设卫星运动的平均角速度为n，则n=2/Ts，可得
当开普勒椭圆的长半径确定后，卫星运行的平均角速度也随之确定， 且保持不变。
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3.2 卫星无摄运动
2、无摄运动的描述
（1）a 轨道的长半径 es 轨道椭圆偏心率
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开普勒轨道参数示意图
z
卫星
赤道 地心
fs s
升交 点
近地 点
i y
春分 点
轨道
x
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3.2 卫星无摄运动
3、真近点角fs的计算
在描述卫星无摄运动的6个开普勒轨道参数中，只有真近 点角是时间的函数，其余均为常数。故卫星瞬间位置的计算，
关键在于计算真近点角。
m
bs
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4.2 GPS卫星信号
4.2.1码及码的特点
1、二进制数与码
码：用以表示各种不同信息的二进制数及其组合 比特：一个二进制数 数码率：在数字化信息传输中的每秒钟传输的比特 数
2、随机噪声码
随机噪声码：码元的出现无规律，不能复制
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4.2 GPS卫星信号
3、自相关系数
由此可得真近点角
GPS测量数据处理
GPS测量数据处理8.1.1 GPS测量数据粗加工的两个部分GPS测量数据的粗加工包括数据传输和数据分流两部分内容。
大多数GPS接收机采集的数据记录在接收机内存模块上。
在数据通过专用电缆线从接收机传输至计算机的同时完成数据的分流，以将各类数据按照类别特性归入不同的数据文件中，数据传输和分流未作任何实质性的加工处理，只是存储介质的交换。
不同接收机的数据记录格式各不相同，难被同一处理程序所用，因而传输至计算机的数据还需解译，提取出有用信息，分别建立不同的数据文件，其中最分主要的是生成四个数据文件；载波相位和伪距观测值文件、星历参数文件、电离层参数和UTC参数文件、测站信息文件。
(1)观测值文件，这是容量最大的文件，内含观测历元，C/A码伪距、教波相位以(L1/L2)积分多普勒计数、信噪比等等，其中最主要的是伪距和毅波相位观测值。
(2)星历参数文件。
包括所有被测卫星的轨道位置信息，根据这些信息可以计算出任一时刻的卫星轨道上的位置。
(3)电离层参数和UTC参敬文件，电离层参数可用于改正观测值的电离层影响，UTC参数则用于将GPS时间修正成UTC时间。
(4)测站信息文件。
其中包括测站的基本信息和本测站上的观测情况。
例如:测站名、测站号、测站的概略坐标、接收机号、天线号、天线高观测的起止时间、记录的数框量、初步定位结果等。
8.1.2 GPS测量数据的预处理GPS测量数据的预处理的目的在于:对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差，删除无效无用数据;统一数据文件格式，将各类接收机的数据文件加工成彼此兼容的标准化文件;GPS卫星轨道方程的标准化，一般用一多项式拟合观测时短内的星历数据；探测并修复整周跳变，使观洲值复原;对观测值进行各种模型改正，如大气折射模型改正。
预处理所采用的模型和方法的优劣，将直接影响最终成果的质量，因而是提高GPS测量作业效率和精度的重要环节。
8.1.3基线向量解算和网平差计算经过预处理后，观测值作了必要的修正。
GPS RTK数据处理与分析
GPS RTK数据处理与分析索佳武汉技术服务中心赵新维在GPS RTK作业过程中，经常会遇到各种各样的问题，其中最主要的还是求转换参数以及转换参数精度的问题。
有时也会遇到本文所描述的由于已知点采用的坐标系不一致，从而使RTK 作业不能达到预期的效果。
本文将根据在某地区进行RTK作业时的实测数据对这次的测量结果进行分析和处理。
一测试略图13流动点其中13号点为已知二等三角点，其余点都是已知导线点（城建坐标系）已知点坐标：表1 单位（米）点号X Y HA 90240.191 22101.055 34.023 87954.145 23568.368 20.9755 87724.435 23873.436 21.2387 87794.397 24209.068 20.9188 87769.055 24335.232 20.89510 87537.345 24475.347 20.90613 87715.226 24786.080 21.542RTK作业时，以A点作为基准站，3号点作为参考站求得转换参数后开始作业，测得各点坐标为：表2 单位(米) 点号X Y H 与已知坐标差值⊿X ⊿Y ⊿H5 87724.733 23871.988 ----- 0.298 -1.448 -----7 87793.105 24208.741 20.871 -1.292 -0.327 -0.0478 87767.451 24334.533 20.887 -1.604 -0.699 -0.00810 87535.477 24474.506 21.955 -1.868 -0.841 -1.04913 87721.716 24785.567 22.580 6.490 -0.513 1.038从上表的数据可以看到随着离开基准站的距离越远坐标差值逐渐增大，而最远的13号点的坐标与已知的坐标相差最大。
对测量结果受到的影响经过分析认为存在如下几种可能：1 是否采用的坐标不一致从而产生了这样的结果；2 利用A点和3号点所求的转换参数未考虑到整个测区的范围；3 是否由于在市区进行RTK作业数据链在传输过程中受到干扰等；为了查找是什么原因导致了这样的结果，首先对手簿中记录的数据进行了检查，并把3、5、7、8、10、13这些点的固定解结果下载到计算机。
GPS测量中的数据处理方法
GPS测量中的数据处理方法引言在现代社会中，全球定位系统（GPS）已经成为了我们生活中的不可或缺的一部分。
无论是导航系统、地图定位还是位置服务，GPS都起到了重要的作用。
然而，要想获得准确的位置信息，除了信号接收和卫星定位之外，数据处理方法也十分关键。
本文将探讨GPS测量中的数据处理方法，为读者提供一些有关处理GPS 测量数据的重要知识。
一、数据收集与预处理在进行GPS测量之前，首先需要收集大量的原始数据。
GPS信号通过卫星发送到接收器，接收器将这些信号转换成数字信号，并记录下来。
然而，原始数据中可能会包含一些噪音、误差等干扰因素，因此需要进行预处理。
1. 时钟偏差校正GPS接收器的时钟通常未能与卫星的原子钟完全同步，存在一定的误差。
为了准确计算接收信号的时间差，需要对时钟偏差进行校正。
2. 数据滤波在数据收集过程中，可能会遇到一些异常值，如干扰信号、信号丢失等。
为了减少这些异常值对数据的影响，可以采用滤波方法，如均值滤波、中值滤波等。
二、数据解算与定位数据收集与预处理之后，需要进行数据解算与定位，以获取准确的位置信息。
1. 数据解算通过对接收到的GPS信号进行解算，可以计算出卫星与接收器之间的距离并确定卫星位置。
常用的解算方法有最小二乘法、Kalman滤波等。
2. 静态定位静态定位是指在静止状态下进行GPS定位，通过对多个卫星的信号进行解算，可以获得接收器的三维坐标信息。
静态定位适用于建筑物测量、地壳运动等领域。
3. 动态定位动态定位是指在运动状态下进行GPS定位，该方法适用于车辆导航、航空导航等场景。
通过不断接收卫星信号，并结合加速度传感器等辅助信息，可以实时计算出车辆或飞行器的位置。
三、数据精度评估与误差分析在进行GPS测量时，数据精度的评估和误差的分析至关重要。
只有了解数据的精度和误差来源，才能更好地应用GPS测量结果。
1. 精度评估通过与地面控制点或其他精度更高的测量方法进行比对，可以评估GPS测量结果的精度。
GPS定位测量数据处理办法方式
主要内容
一、数据处理概述 二、GPS定位成果的坐标转换 三、GPS控制网的三维平差 四、GPS基线向量网的二维平差 五、GPS
GPS定位测量数据处理办法方式
一、数据处理概述
与所有测量任务相同，由GPS定位技术所 获得的测量数据，同样需要经过数据处理， 方能成为合理而实用的成果。
GPS定位测量数据处理办法方式
一、数据处理概述
4、基线向量的解算：
(2) 解算过程：
– ①初始平差：根据双差观测值的观测方程，组成误差方程后，
然后组成法方程后，求解待定的未知参数其精度信息，其结
果为
–待定参数：XX XC N– 待定参数的协因数阵： QQ QX XC NX XC C
Q XCXN
– 为了获得较好的基线解算结果，必须准确地确定出整 周未知数的整数值。
GPS定位测量数据处理办法方式
一、数据处理概述
4、基线向量的解算： (2) 解算过程：
–②将整周未知数固定成整数； –③确定基线向量的固定解：当确定了整周未知数的整
数值后，与之相对应的基线向量就是基线向量的整数 解。
GPS定位测量数据处理办法方式
Q XNXN
– 单位权中误差：ˆ 0
GPS定位测量数据处理办法方式
一、数据处理概述
4、基线向量的解算： (2) 解算过程：
– ①初始平差：通过初始平差，所解算出的整周未知数参 数本应为整数。由于观测值误差、随机模型和函数模 型不完善等原因，使得其结果为实数，此时与实数的 整周未知数参数对应的基线解被称作基线向量的实数 解或浮动解。
V 为观测值的残差； P为观测值的权； n为观测值的总数。
– 实质：单位权方差因子又称为参考因子。
GPS测量操作与数据处理
第一部分GPS静态测量第一章GPS静态测量基础一、GPS静态测量基础在GPS测量中，最常用的静态定位模式是相待定位。
所谓静态定位指的是：在进行GPS定位时，认为在整个观测过程中，接收机天线的位置相对于地球保持不变；而在数据处理时，则将接收机天线的位置作为一个不随时间变化的量。
而相对定位则指的是在进行GPS定位时，多台接收机进行同步观测，采集同步观测数据；在数据处理时，则利用这些同步观测数据，计算出向步观测站之间的相对位置(坐标差／基线向量)。
其具体观测模式为多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间从几分钟到长年不间断不等。
接收机测定在观测期间到卫星的伪距和载波相位等观测值，并记录在相应的存储器中。
观测结束后，将观测值下载到计算机中进行处理。
数据处理过程一胶包括基线处理、网平差、坐标转换和高程转换，最终求出高精度的网点坐标。
在GPS测量中，静态定位一般用于高精度的测量定位，如各种等级的大地网、工程控制网、变形监侧网等。
二、GPS接收机分类GPS测量型接收机一般可以根据其能够跟踪、处理的GPS卫星信号频率的数量分为单频和双频两大类。
1．单频GPS测量型接收机接收信号：GPS导航电文、C／A码、Ll载波。
接收机特点：(1)一体化接收机：包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。
(2)分体设计：包含天线、GPS接收机、电源分体设计的配置。
可以配置手持计算机设置或阅读参数信息。
2．双频GPS测量型接收机(双频GPS脚量仪)接收信号：GPS肥导航电文、C／A码伪距、P码伪距、L1载波相位、L2载波相位。
接收机特点：(1)一体化：包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。
可以配置手持计算机设置或阅读参数信息。
(2)分体设计：天线、GPS接收机(内置电源、带有显示灯或显示器)分体设计。
第二章GPS静态测量工作的流程一项GPS静态测量工作分为三个阶段．即测前准备、外业实施和数据处理第一节测前准备在这一阶段所进行的主要工作包括项目立项、技术设计、实地踏勘、设备检定、资料收集整理、人员组织等。
测绘技术中的GPS数据处理与解算技巧
测绘技术中的GPS数据处理与解算技巧GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位和测量地球表面上点的方法。
随着技术的发展和应用的广泛，GPS已经成为测绘领域不可或缺的工具。
然而，对于测绘师来说，正确处理和解算GPS数据是至关重要的。
本文将探讨测绘技术中GPS数据处理与解算的一些关键技巧。
1. 数据采集与预处理在进行GPS测量之前，我们需要采集原始数据。
这可以通过专业的GPS接收器完成，接收器会记录卫星信号的强度和时间信息。
为了获得更准确的数据，应该在测量前进行预处理。
首先，校准接收器。
在开展实地测量之前，我们应该根据提供的校准文件对GPS接收器进行校准。
通过校准，可以减少接收器的误差，提高数据的准确性。
其次，选择合适的接收器设置。
根据具体情况，我们可以选择是否启用遥测模式、是否关闭电源管理以及是否开启不同的增强选项。
通过合理设置接收器，我们可以提高数据采集过程的效率和准确性。
最后，对原始数据进行筛选和处理。
我们可以使用专业软件来删除掉信号不稳定或误差较大的数据点。
此外，应该对数据进行筛选，删除那些与测量任务无关的点，以提高数据的可靠性。
2. 具体数据处理方法GPS测量获得的原始数据一般是经纬度坐标和高程坐标。
为了满足测绘需求，我们需要进行进一步的数据处理和解算。
首先，进行坐标转换。
由于GPS数据的主要输出是经纬度坐标，我们需要将其转换为更常用的投影坐标系统，如UTM（通用横轴墨卡托投影）坐标系统，以便与其他测绘数据进行整合。
其次，进行差分校正。
由于GPS信号在传输过程中存在误差，导致定位结果不够精确。
差分测量是一种有效的方法，可以通过获得一个已知基准站的观测数据来消除GPS接收器和卫星信号的误差，从而提高定位精度。
同时，还可以使用载波相位差分（PPK）技术来进行精确的位置解算。
PPK技术利用GPS接收器接收到的载波相位数据，通过计算相位差分值，来达到以厘米级精度解算位置的目的。
3. 数据后处理及质量评估在数据处理完成后，我们需要进行数据的后处理和质量评估，以确保测量结果的准确性。
分析GPS工程测量网数据处理与质量评估
RESOURCES WESTERN RESOURCES2020GPS定位技术在工程测量中应用广泛，具备定位精度高、观测效率高、操作简单等优势。
为了进一步提升GPS工程测量网数据处理效率，强化质量评估，本文重点探讨GPS 工程测量网数据处理与质量评估。
1.GPS工程测量网数据处理要点第一，粗加工处理。
在基线解算前，相关人员可从接收机中下载初步观测数据，重点包括观测值文件与星历参数文件等，部分接收机能够输出测站基本信息文件与UTC参数文件。
系统读入GPS观测数值之后，相关人员还要对各项观测数据进行全面检验，主要检验各个测站的名称与点号，包括测站具体坐标与天线高等一系列内容。
第二，加强预处理。
针对两台或者两台以上的接收机同步观测数值，需要对各基线向量评价计算值进行预处理。
通过加强预处理，能够保证原始数据得到更好利用，要求相关人员重新编辑原始数据，经过认真整理与分流后，生成各类专用的信息文件，为后续的平差计算做充足准备。
在预处理过程中，相关人员要加强数据传输，将GPS接收机所记录的各项数据信息，快速传递到磁盘中。
数据传输后，还要进行分流处理，在原始记录数据当中利用解码器，将不同类型的数据进行分类处理，对于无效数据与冗余数据，及时剔除，形成更加稳定的信息文件。
对于不同类型接收机所记录的各项数据，相关人员需要统一格式，更好地提高数据处理效率。
为了提升卫星轨道的稳定性，可采取多项拟合方法，结合GPS卫星所发出的轨道参数，加强卫星轨道标准化处理，在数据预处理期间，如果发现明显错误的观测数值，要立即改正，保证数据更加精确［1］。
2.GPS工程测量网测量要点2.1GPS工程测量网组成GPS技术系统根据空间部分、地面控制部分和用户接收端间的实时差，准确分解出待测站点三维空间坐标，由于GPS技术的迅猛发展，其应用范围不断扩大。
GPS基准站主要由三部分构成，分别是基准站、流动站与无线电通信体系等。
流动站主要包括GPS接收机、GPS天线与无线电通信接听系统以及供GPS接收机与无线电使用的电源。
GPS测量操作与数据处理
GPS测量操作与数据处理
GPS测量操作与数据处理是现代测量科学中十分重要的一个方面。
GPS（全球定位系统）是一种基于卫星导航的技术，通过接收来自卫星的信号来确定测量点的位置。
本文将介绍GPS测量操作的基本步骤，并讨论GPS数据的处理方法。
一、GPS测量操作
1.设备准备：首先，我们需要准备一台GPS接收器，通常是一个手持设备或安装在测量仪器上的设备。
确保设备电量足够，并检查所在位置的可见卫星数量和信号强度。
2.信号接收：打开GPS接收器并等待接收信号。
通常，接收器需要至少接收到4颗卫星的信号来确定测量点的位置。
一旦接收到足够的信号，接收器将开始计算位置。
3.数据记录：接收器会记录测量点的经纬度、海拔高度等信息。
在测量过程中，可以使用接收器的其他功能，例如记录测量点照片、声音等信息。
4.数据处理：一旦完成测量任务，需要将数据从GPS接收器传输到计算机上进行进一步处理。
二、GPS数据处理
1.数据导出：将GPS接收器中记录的数据导出到计算机上。
通常，可以通过USB或蓝牙等方式将数据传输到计算机。
3. 数据转换：将GPS数据转换为常用的地理坐标系统，例如经度和纬度坐标转换为平面坐标系统。
这一步骤通常需要使用专业的测绘软件，例如ArcGIS或AutoCAD等。
4.数据分析：根据具体的测量任务和需求对数据进行分析。
例如，可以计算测量点之间的距离、角度和高程差，或者绘制测量点的分布图、等高线图等。
5.数据可视化：利用数据处理软件绘制测量结果的图表和图像，以便更直观地展示数据。
这可以帮助用户更好地理解测量结果，并做出决策。
GPS静态测量数据处理精度控制指标分析
GPS静态测量数据处理精度控制指标分析
一基本精度指标
各级GPS网测量精度用相邻点弦长标准差σ表示，固定误差与比例误差见表1，其中公式为：
σ=
式中σ为标准差,mm
a为与接收设备有关的固定误差,mm
b为比例误差,ppm或10-6
d为相邻点间距离,km （GPS网中相邻点间距离见表1）
注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm
二基线解算质量控制指标
1 基线本身限制
表2 基线测量限差表
（1）同一时段观测值的数据剔除率应小于10％。
（2）复测基线的长度较差，其值应符合下式：s d≤
（3）同步时段中，一切可能的三边环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差
10-)：
不宜超过表3的规定(1×6
表3 坐标分量闭合差规定表
X Y Z S W W W W ⎫
≤⎪
≤⎪
⎬
≤⎪
⎪
≤⎭
式中n 为闭合环边数，σ为相应级别规定的精度(按实际平均边长计算)。
表4 闭合环或符合路线边数的规定
三 网平差质量控制指标
（1）无约束平差中，基线分量的改正数（V △x ，V △y ，V △z ）绝对值满足下式：
333x y z V V V σσσ∆∆∆⎫
≤⎪
≤⎬
⎪
≤⎭
（2）约束平差中，基线向量的改正数与经过粗剔除后的无约束平差结果的同名
基线相应改正数的较差的绝对值应满足要求(2x dV σ∆≤，2y dV σ∆≤，2z dV σ
∆≤)； （3）最弱边相对中误差精度满足表1中相应要求。
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0 0 2 2 (2 e sin B ) N 2 sin B cos B " a e sin B cos B " Ma 1 f N f M (1 e 2 sin 2 B) (1 e 2 sin 2 B) sin 2 B 1 a a
2000国家大地坐标系与现行坐标系有何不同
2000国家大地坐标系
坐标系类型 椭球定位方式 原点位置 坐标系维数 相对精度 实现技术 地心坐标系 与全球大地水准面最密合 包括海洋和大气的整个地球的 质量中心 三维坐标系统
现行坐标系 （54北京系、西安80系）
参心坐标系 局部大地水准面最吻合 与地球质量中心有较大偏差 二维坐标系统
标残差，根据其残差值的大小来确定，若残差大于3倍中误
差则剔除，重新计算坐标转换参数，直到满足精度要求为 止；用于计算转换参数的重合点数量与转换区域的大小有 关，但不得少于5个。
模型参数计算及精度评估与检核
用所确定的重合点坐标，根据坐标转换模型利用最小 二乘法计算模型参数。
用上述模型进行坐标转换时必须满足相应的精度指标，
x 2 x0 cos y y (1 m) sin 2 0
sin x1 cos y1
其中，x0，y0为平移参数，α为旋转参数，m为尺度参数。 x2，y2为2000国家大地坐标系下的平面直角坐标，x1，y1 为原坐标系下平面直角坐标。坐标单位为米。
1：298.257223563
1980 西安坐标系
WGS 84
2000国家 大地坐标系
CGCS2000 2008 总地球椭球 6378137 J2: 1.082629832258×10-3 1：/298.257222101 3.986004418×1014 7.292l15×10-5
3.986005×1014 7.292115×10-5
具体精度评估指标及评估方法见附件中相关内容。选择部分 重合点作为外部检核点，不参与转换参数计算，用转换参数 计算这些点的转换坐标与已知坐标进行比较进行外部检核。 应选定至少6个均匀分布的重合点对坐标转换精度进行检核。
二维七参数转换模型
sin L cos L X " " 0 L N cos B N cos B Y B sin B cos L sin B sin L cos B " " " Z M M M x 0 tgB cos L tgB sin L 1 m N y sin L e 2 sin B cos B " cos L 0 z M 0 0 a 2 2 N 2 (2 e sin B) e sin B cos B " sin B cos B " f Ma 1 f
4、三维七参数坐标转换模型
sin L cos L " " 0 X ( N H ) cos B ( N H ) cos B L B sin B cos L sin B sin L cos B Y " " " (M H ) (M H ) (M H ) H Z sin B sin L sin B cos B cos L N (1 e 2 ) H tgB cos L N H ( N H ) Ne 2 sin 2 B sin L M H 2 Ne sin B cos B sin L N (1 e 2 ) H 0 tgB sin L 1 x NH N 2 2 2 ( N H ) Ne sin B y e sin B cos B " m 0 cos L M M H ( N H ) Ne 2 sin 2 B 0 z 2 Ne sin B cos B cos L
GPS测量与数据处理 第六讲
河南工程学院土木工程系测绘教研室
我国GPS测量常用各基准的参数比较
坐标系统 1954年 北京坐标系 地球椭球 椭球名称 建成年代 椭球类型 a（m） J2或C20 (f) GM(m3s-2) ω（rad/s） 克拉索夫斯基 50年代 参考椭球 6378245 － 1：298.3 － － IUGG1975 1979 参考椭球 6378140 J2: 1.08263×10-3 1：298.257 3.986005×1014 7.292115×10-5 WGS-84 1984 总地球椭球 6378137 C20：484.16685×10-6
二维七参数转换模型
其中：
B, L
a, f
X ,Y , Z
同一点位在两个坐标系下的纬度差、经度 差，单位为弧度 椭球长半轴差（单位米）、扁率差（无量纲） 平移参数，单位为米 旋转参数，单位为弧度 尺度参数（无量纲）。
x , y , z
m
平面四参数转换模型
属于两维坐标转换，对于三维坐标，需将坐标通过高斯投 影变换得到平面坐标再计算转换参数。 平面直角坐标转换模型：
10-7～10-8
通过现代空间大地测量观测技 术确定
10-6
传统的大地测量方式确定
坐标转换采用的模型
范围与模型 选择
全国 及省级 省级以下 相对独立的平 面坐标系统与 2000国家大地 坐标系的联系
三维七参数 转换模型
二维七参数 转换模型
二维四参数 多 项 式 回 转换模型 归模型
重合点选取
坐标重合点可采用在两个坐标系下均有坐标成果的点。 但最终重合点还需根据所确定的转换参数，计算重合点坐