GPS静态测量及数据处理
GPS实例静态测量及数据处理
GPS实例静态测量及数据处理主要论述GPS基本原理及静态测量应用。
标签：GPS静态0 引言随着我国经济的繁荣；促进了交通事业的发展；公路建设速度和规模也迅猛提高；通车里程及干线公路比重也在逐年加大。
虽然近几年公路建设的标准和质量在提高；但不可否认的是测绘水平还比较落后。
主要表现在测绘方式单一；不能根据道路的不同环境选择合理的测绘方法。
此外；测绘技术含量不高；测绘效率低下；不能满足大规模测绘工作的需要；而且测绘方法通常不被重视；忽视长期的、可持续发展的社会效益。
因此；提高道路测绘管理水平；采取科学有效的方法对道路进行及时测绘；为经济发展提供安全、舒适、畅通的公路基础设施；就显得迫在眉睫。
近年来；全球定位系统（Global Positioning System-GPS）作为新一代的卫星导航定位系统；经过二十多年的发展；已发展成为一种被广泛采用的系统；它的应用领域和应用前景已远远超出了该系统设计者当初的设想；目前；它在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有领域中；都被作为一项非常重要的技术手段和方法；用来进行导航、定时、定位、地球物理参数测定和大气物理参数测定等。
特别在交通和地形测量方面尤为突出。
GPS地区虽然开始应用；但在很多技术环节方面还很不成熟；处在摸索阶段。
本文将结合我地区实际；通过试验和研究应用全面系统地GPS测量基层技术；主要研究内容包括以下几个方面:GPS定位原理；GPS静态定位在测量中的应用；布设GPS网；GPS静态的内业处理；GPS注意事项；GPS营口地区点的分布。
1 GPS定位原理GPS（Global Positioning System）主要根据空中卫星发射的信号；确定空间卫星的轨道参数；计算出锁定的卫星在空间的瞬时坐标；然后将卫星看作为分布于空间的已知点；利用GPS地面接收机；接收从某几颗（5颗或5颗以上）中国领土上一般全天候有5-6颗）卫星在空间运行轨道上同一瞬时发出的超高频无线电信号；再经过系统的处理；获得地面点至这几颗卫星的空间距离；用空间后方距离交会的方法；求得地面点的空间位置。
GPS静态数据解算(自己整理版详细流程)
汇 报 人： 日 期：2019.6.29
1 PART
GPS静态测量及基线解算
2 PART
曲线要素输入
3 PART
坐标转换
GPS静态观测及基பைடு நூலகம்解算
1、静态GPS原理
静态相对定位是在ＷＧＳ－８４坐标系中，利用载波相位确定 观测站与某一地面参考点之间的相对位置，或两测站之间的相对位置。 也就是我们通常所说的静态测量。测量时必须使用两台或两台以上的 接收机分别摆在不同的测站上，两两测站之间至少要有4颗共同卫星， 同步做一定时间的静止观测。其精度经静态后处理软件处理后可达到 仪器标识的精度（一般在GPS接收机机头上有说明）
一2、、网网形形设设计计
（1） 选点与埋设 在选点时应遵循以下原则： 1）点位周围应便于安置接收设备，视野开阔视场内障碍物的高度角不宜超过15°。 2）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、电台微波站等）及电压输电线和微波无线电信号 传送通道，以避免周围磁场对GPS信号的干扰； 3）点位周围不应有强烈反射卫星信号的物体（如大型建筑物等）； 4）点位应选在交通方便，并有利于用其他测量手段扩展和联测，以提高作业效率； 5）点位应选在地面基础稳固的地方，以利于点位的保存； 6）点位的埋设宜用混凝土现场浇筑的形式埋设为不锈钢标志，埋深应在当地永久冻土层以下0.3 米，桩面注记字体应朝向正北。
（4）设计网形 布设GPS控制网的观测作业方式主要以下几种：点连式、边连式、网连式和混连 式：
3、外业施侧
（1）、观测计划 GPS卫星的可见性图及最佳观测时间的选择 采用的接收机类型和数量 观测区的划分 运输 通信等
（2）野外观测 在外业观测中，仪器操作人员应注意以下事项： 1、 当确认外接电源电缆及天线等各项连接完全无误后，方可接通电源，启动接收机。 2、 一个时段观测过程中，不允许进行以下操作：关闭又重新启动; 改变卫星高度角设置；改变天线位 置；改变数据采样间隔。 3、在观测过程中要特别注意供电情况。 4、仪器高一定要按规定始、末各量测一次，并及时输入仪器及记入测量手簿之中。 5、接收机在观测过程中不要靠近接收机使用对讲机、玩手机。 6、观测过程中要随时查看仪器内存或硬盘容量，每日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬、软 盘上，确保观测数据不丢失。
GPS静态数据检算各参数定义
GPS静态数据检算各参数定义1.GPS观测数据获取GPS观测数据是通过GPS接收机来获取的，GPS接收机接收到来自卫星的信号后，在内部进行处理并输出观测数据。
GPS观测数据包括卫星的位置、卫星的伪距观测值、接收机时钟误差等。
2.数据处理方法GPS静态数据检算的数据处理方法主要包括数据预处理、观测值平差和参数计算等。
数据预处理的目的是通过消除一些误差项，提高数据的准确性。
观测值平差主要是根据最小二乘原理，对观测值进行加权平均，减小误差的影响。
参数计算则是根据预处理和平差后的数据，利用相应的模型和算法计算所需的参数。
3.计算参数定义在GPS静态数据检算中，常用的参数包括：(1)卫星的位置卫星的位置是指卫星在地球空间中的坐标，通常使用地心地固坐标系表示。
GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用卫星轨道模型和算法计算得到。
(2)接收机的位置接收机的位置是指接收机在地球上的坐标，通常也使用地心地固坐标系表示。
GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用卫星位置和伪距观测值，利用几何测量原理和算法计算得到。
(3)接收机的时钟误差接收机时钟误差是指接收机内部时钟和卫星时间的差异。
GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用伪距观测值和卫星位置，利用时钟校准等方法计算得到。
(4)接收机的高度接收机的高度是指接收机所在的海拔高度，通常以海平面为基准。
GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用大地水准面模型和算法计算得到。
(5)大气延迟大气延迟是指GPS信号在穿过大气层时受到的延迟现象。
GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用大气延迟模型和算法计算得到。
(6)多路径效应多路径效应是指GPS信号在传播过程中，经过反射、散射等现象导致的信号多次到达接收机。
GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用多路径模型和算法计算得到。
4.总结GPS静态数据检算是利用GPS观测数据进行数据处理，计算出各种参数的方法和定义。
通过获取GPS观测数据，进行数据预处理、观测值平差和参数计算等步骤，可以得到卫星位置、接收机位置、接收机时钟误差、接收机高度、大气延迟、多路径效应等参数。
GPSRTK测量及数据处理
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第四章 GPS静态测量在控制测量中的应用
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第一节、测前工作 第二节、实施测量 第三节、数据处理 第四节、测后工作
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第一节、测前工作
一、熟悉项目：一项GPS测量工程项目，往往是由工程
发包方、上级主管部门或其他单位或部门提出，由GPS 测量队伍具体实施。对于一项GPS测量工程项目，一般 有如下一些要求： 测区位置及其范围：测区的地理位置、范围，控制网的 控制面积。 用途和精度等级：控制网将用于何种目的，其精度要求 是多少，要求达到何种等级。 点位分布及点的数量：控制网的点位分布、点的数量及 密度要求，是否有对点位分布特殊要求的区域。 提交成果的内容：用户需要提交哪些成果，所提交的坐 标成果分别属于哪些坐标系，所提交的高程成果分别属 于哪些高程系统，除了提交最终的结果外，是否还需要 提交原始数据或中间数据等。 时限要求：对提交成果的时限要求，即何时是提交成果 的最后期限。 投资经费：对工程的经费投入数量。 4
三、测绘资料的搜集与整理： 需要收集整理的资料主要包括测区及周边地区 可利用的已知点的相关资料（点之记、坐标等） 和测区的地形图等。 四、仪器的检验: 各种仪器包括GPS接收机及相关设备、气象仪 器等进行检验，以确保它们能够正常工作。 五、踏勘、选点埋石：综合应用地形图、遥感图、 摄影图和有关点之记进行选点、埋石等设计工 作。
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一）、选点： • 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10~15 高度角以上不能有成片的障碍物。 • 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。 • 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。 • 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。 • 测站应选择在易于保存的地方
GPS静态测量及数据处理ppt课件
（4）各部委根据本部门GPS工作的实际情况制定的其它GPS测量规程 或细则。
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GPS网技术设计依据
GPS网技术设计依据——GPS测量规范（规程） 和测量任务书
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，它规定了测量任务的范围、目的、精 度和密度要求，提交成果资料的项目和时间，完成 任务的经济指标等。
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3.6 GPS网的图形设计
在同步观测之后，经过数据处理，同步网中每两个 点之间就会形成一条基线向量。
所谓在基S线条向基量线就中是，利只用有由m两-1台条或独两立台基以线上，的其接余收基机线
均基所可线采由，集独其的立直同基接步线解观推算测算结数而果据得与形，独成属立的于基差非线分独推观立算测基所值线得通。结过同果参一之数条差， 就估产计生的了方所法谓所坐计标算闭出合的差两条两件接，收用机它间可的评三判维同坐步标网差的。 观若测只质考量虑。基线向量的大小而不考虑方向，基线向量
编制预报表所用概略位置坐标应采用测区中 心位置的经纬度。预报时间应选用作业期的 中间时间。当测区较大时，作业时间较长时， 应按不同时间和地区分段编制预报表，编制 预报表所用概略星历龄期不应超过20天
（d），否则应重新采集一组新的概略星历。
通常可获取历书文件，从而得到卫星星历。 某一瞬间的卫星位置，是由卫星星历提供的。
（3）仪器因素
同仪器有关的一些因素有：接收机，用于相对定位至少应有两台； 天线质量；记录设备。
（4）后勤因素
后勤保障方面的因素有：使用的接收机台数、来源和使用时间；各 观测时段的机组调度；交通工具和通讯设备的配置等。
使用GPS测量辅助系统进行快速静态测量的步骤
使用GPS测量辅助系统进行快速静态测量的步骤快速静态测量是一种常见的测量方法，广泛应用于土地测绘、建筑工程和地理信息系统等领域。
而使用GPS测量辅助系统进行快速静态测量，则是利用全球卫星定位系统（GPS）来提高测量精度和效率的一种方法。
本文将介绍使用GPS测量辅助系统进行快速静态测量的步骤和相关注意事项。
一、选择测量点和安放测站在进行快速静态测量前，首先需要选择目标测量点。
这些测量点可以是建筑物的角点、地图上的地标或者特定的地理坐标等。
选择测量点时要考虑到其位置分布、可视性和代表性等因素。
选择好测量点后，需要在每个测量点周围设置测站。
测站的位置应能够清晰地接收到至少四颗卫星的信号，并且要尽量远离干扰源，以确保测量的准确性。
测站可以使用三脚架或固定在建筑物上，要确保测站的稳定性和安全性。
二、进行GPS观测和数据采集在安放好测站后，接下来就是进行GPS观测和数据采集。
通常，需要使用至少两台全球导航卫星系统接收机。
其中一台被称为基准站，另一台则是移动站。
基准站用于接收全球导航卫星系统的信号，并记录下来。
移动站则被用于进行实际的测量操作。
在GPS观测期间，需要持续记录接收到的卫星信号，并记录下接收机的时间和位置。
观测时间的长短会影响到测量的精度，一般情况下，观测时间越长，精度越高。
然而，在快速静态测量中，由于时间成本的考虑，观测时间一般较短，通常在5~30分钟之间。
在进行数据采集时，需要确保接收机的设置正确，并且能够接收到足够的卫星信号。
此外，还需要注意测量环境，尽量避免建筑物、大型金属结构体和树木等干扰物的影响。
同时，还需要检查接收机的电量和存储空间，以确保能够顺利完成数据采集。
三、进行数据处理和分析在完成GPS观测和数据采集后，接下来就是对采集到的数据进行处理和分析。
数据处理的目的是将接收到的卫星信号转化为具体的位置坐标。
这涉及到对信号延迟、多路径效应和大气误差等进行校正。
数据处理可以使用专门的软件来完成，例如测量数据处理软件等。
GPS静态测量技术方案
GPS静态测量技术方案一、引言随着全球导航卫星系统（GNSS）技术的不断发展，高精度、高效率的测量方法在各个领域中得到了广泛应用。
其中，GPS静态测量技术以其高精度、高稳定性和可靠性，在大地测量、工程测量、形变监测等领域发挥着重要作用。
本文将对GPS静态测量技术的原理、方法、实施步骤以及数据处理等方面进行详细阐述，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、GPS静态测量技术原理GPS静态测量技术是通过接收GPS卫星发射的信号，利用接收机对信号进行处理和解析，从而获得地面测站的三维坐标信息。
其基本原理包括以下几个方面：1.卫星信号接收与处理：接收机接收GPS卫星发射的微波信号，通过解码和处理获取卫星的轨道信息和钟差信息。
2.伪距测量：接收机利用卫星信号的传播时间和光速计算得到测站到卫星的伪距。
由于信号传播受到大气层折射、多路径效应等因素的影响，伪距存在一定的误差。
3.载波相位测量：与伪距测量相比，载波相位测量具有更高的精度。
通过观测载波信号的相位变化，可以得到测站到卫星的精确距离。
4.差分定位技术：为了提高定位精度，通常采用差分定位技术。
通过在已知坐标的基准站和流动站之间建立差分关系，消除公共误差源（如大气层折射、卫星钟差等），从而提高流动站的定位精度。
三、GPS静态测量技术方法根据观测方式和数据处理方法的不同，GPS静态测量技术可分为以下几种方法：1.静态相对定位：在两个或多个测站上同时安置接收机进行长时间观测，通过对观测数据进行后处理，得到测站之间的相对位置关系。
该方法精度高、稳定性好，适用于高精度大地测量和形变监测等领域。
2.快速静态定位：在较短的时间内（如几分钟）对测站进行静态观测，通过快速数据处理方法获得测站的近似坐标。
该方法适用于工程测量等需要快速获取结果的场合。
3.实时动态定位（RTK）：利用载波相位差分技术，在基准站和流动站之间实时传输观测数据和差分改正信息，实现流动站的实时高精度定位。
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静态控制测量报告
GPS静态控制测量报告GPS静态控制测量是使用全球定位系统（GPS）进行高精度测量的一种方法。
该方法通过在地面上安装GPS接收器，并获得一定时间范围内的GPS观测数据，以确定测量点的空间坐标。
本报告旨在对GPS静态控制测量进行详细说明，并分析测量结果。
一、测量目的和背景本次测量的目的是确定目标测量点的精确坐标，以便在地理信息系统或工程项目中使用。
通过GPS静态控制测量，可以获得高精度的空间坐标，提供准确的测量结果。
二、测量原理和方法1.GPS系统原理：GPS系统是由一组卫星、地面控制站和接收器组成。
卫星发射信号，接收器接收信号并计算出接收器与卫星之间的距离。
通过同时接收多颗卫星的信号，并使用三角定位原理，可以确定测量点的三维坐标。
2.测量方法：测量前需选择合适的测量基准点，并在测量区域内布设控制点。
接收器安装于控制点上，定时记录卫星信号，以获得足够的观测数据。
观测时间可根据测量要求而定，一般需要数小时至数天。
收集到的观测数据通过专门的处理软件进行计算和分析，得出测量点的坐标。
三、测量器材和工具1.GPS接收器：高精度的GPS接收器，包括天线和数据记录器。
接收器应具备双频测量能力，以提高测量精度。
2.三脚架或测量支架：用于安装GPS接收器，保持接收器的稳定。
3.电源和数据传输设备：为接收器供电和数据传输，可以使用电池或外部电源。
四、测量过程和数据处理1.安装接收器：根据测区的实际情况，选择合适的控制点布设接收器，确保接收器安装稳固。
2.数据采集：启动接收器，开始数据采集。
采集时间应该足够长，以获得稳定的测量结果。
同时，还需记录气象条件、接收器状态等相关信息。
3.数据传输和处理：将采集到的数据传输至数据处理软件进行计算和分析。
处理软件会根据测量原理和数据质量对数据进行修正和筛选，得出最终的测量结果。
五、测量结果和精度分析通过GPS静态控制测量得到的结果是测量点的三维空间坐标。
根据测量要求和测量条件的不同，精度可以达到亚米级甚至亚亚米级。
GNSS(GPS)静态测量
2、卫星状况预报：
根据测区卫星历书数据，对卫星状况进行预报，选择合适的观测时间段的依据。
3、确定作业方案：
根据卫星状况、测区的实际情况，确定出具体的作业方案（包括分组情况、 GPS观测时段及测站分配）。
4、外业观测：
根据调度指令、按照作业规范进行外业观测。
特点：具有扩展速度快，图形强度较高，作业 方法简单，需要接受机数量较少。
适用范围：常用于建立B、C、D图形
1、三角形网
以三角形作为基本图形所构成的GPS网。 起始点位：1 2 3
第一个时段观测结束后1换至4 第二个时段观测结束后2换至5 第三个时段观测结束后3换至6 特点： 优点：几何强度高、抗粗差能力强、可靠性高 缺点：工作量大
三、GPS网的规范
2、多边形网 以多边形（边数大于等于4）作
为基本图形构成的GPS网 起始点位：1 2 3 4
第一个时段观测结束后1，2换至5， 6
第二个时段观测结束后3，4换至7， 8 特点：
效率高，工作量较小；图形强度 不如三角形网
三、GPS网的规范
三、GPS网的基本规范
级别
项目
B
C
D
卫星截止高度角/（度） 10
3、成果验收：
有甲方组织对乙方所提交的测量成果进行验收，验收 的内 容包括对所提交成果资料按照技术设计和技术规范进行检查， 对观测基线进行抽查等。
二、静态测量
第三节、GPS测量中的几个基本概念
1、观测时段：
从测站上开始接收卫星信号起，至停止接收卫星信号间的连续工作的时间段称 为观测时段。
同精度、不同等级的GPS测量对每点观测的时段数及时段长度具有不同的要求。
静态GPS-介绍及静态作业、数据处理流程
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1
广州中海达卫星导航技术股份有限公司 2013新员工培训
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HD8200X数据下载：
4 静态GPS操作流程
串口数据线 USB数据线
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5 静态GPS操作流程
HGO数据处理软件操作流程
1.新建项目,并设置坐标系统； 2.导入数据,并编辑文件天线高信息； 3.基线解算,并根据残差信息进行调整，直到基线质量 合格； 4.网平差,输入控制点信息后，完成自由网平差->84约 束平差->当地三维约束平差或二维约束平差； 5.导出各种解算报告。
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4 静态GPS操作流程
1.选点和埋石、制定观测计划
• 选点：观测站位置的选择。在GPS测量中并不要求观测站 之间相互通视，网的图形选择也比较灵活，因此选点比经 典控制测量简便得多。
• 埋石：在GPS测量中，网点一般应设置具有中心标志的标 石，以精确标志点位。具体标石类型及其适用级别可参照 《全球定位系统（GPS）测量规范》。
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选点注意事项
4 静态GPS操作流程
4．为便于观测作业和今后的使用，测站应选在交通 便利、上点方便且易于保存的地方。
条件不好如何测量？ 对于控制网中的一些特殊点,如已知点、某些
待测点根本无法满足1~3条的选点要求而又必须测 量的情况下，我们可以适当的延长观测时间及事先 通过星历预报软件预测当地条件下的卫星运行情况 ，选择无遮挡方向卫星多的时候进行静态观测。
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。
gps 静态原理与方法
gps 静态原理与方法GPS是全球定位系统（Global Positioning System）的简称，它是一种基于卫星定位的导航系统。
GPS的静态原理和方法是指在不动态改变位置的情况下，利用GPS系统进行定位和测量的原理和方法。
本文将从GPS的工作原理、静态定位原理和方法以及静态定位的应用等方面进行介绍。
GPS系统由一组卫星、地面控制站和接收器组成。
卫星通过发射精确的时间信号，接收器接收这些信号并计算出自己与卫星的距离差，进而确定自己的位置。
GPS接收器接收到至少三颗卫星的信号后，就可以通过三角定位的原理计算出自己的精确位置。
静态定位是指在不改变接收器位置的情况下，利用GPS系统进行定位和测量。
静态定位的原理和方法主要包括接收器定位算法、数据处理和误差修正等。
接收器定位算法是静态定位的核心，它通过接收到的卫星信号计算出接收器的位置。
常用的定位算法有最小二乘法、卡尔曼滤波法和差分定位法等。
最小二乘法是一种常用的数学方法，它通过最小化误差平方和来求解接收器位置。
卡尔曼滤波法是一种递归滤波算法，它可以根据历史观测值和预测模型来估计当前位置。
差分定位法是一种通过测量卫星信号在大气层中传播的延迟来消除误差的方法，它可以提高定位的精度和可靠性。
数据处理是静态定位的重要环节，它包括数据采集、数据预处理和数据分析等步骤。
数据采集是指接收器对卫星信号进行采样和记录。
数据预处理是指对采集到的数据进行滤波、去噪和插值等处理，以提高数据的质量和准确性。
数据分析是指对预处理后的数据进行分析和计算，从而得到接收器的位置和其他相关信息。
误差修正是静态定位的关键环节，它可以降低定位误差并提高定位精度。
常见的误差包括钟差误差、大气延迟误差和多径效应误差等。
钟差误差是由于卫星和接收器的时钟不同步造成的，可以通过接收多颗卫星信号并计算平均值来进行修正。
大气延迟误差是由于卫星信号在大气层中传播时受到折射和散射的影响造成的，可以通过差分定位法和大气模型来进行修正。
gps静态测量技术总结_测量工作总结
gps静态测量技术总结_测量工作总结
GPS静态测量技术是利用全球定位系统（GPS）进行测量工作的一种方法。
它通过在测量点上同时观测多颗卫星的信号来确定测量点的位置和坐标，从而实现对地球表面上的点
的准确定位。
GPS静态测量技术有以下几个重要特点：
1.精度高：GPS静态测量技术可以实现亚米级的精度，特别适用于需要高精度测量的
工作，如地质测量、土地测量等。
2.速度快：GPS静态测量技术只需几分钟就可以完成一次测量，相对于传统测量方法
节约了大量的时间。
3.适用范围广：GPS静态测量技术不受地理环境的限制，可以在任何地点进行测量，
适用于各种不同的测量工作。
4.实时性强：GPS静态测量技术可以实时获取地点的坐标信息，与其他测量方法相比，更具实时性。
1.选择合适的观测点：观测点的位置要尽量避免有大量的建筑物、山脉等遮挡物，以
保证信号的稳定性。
2.合理设置观测时间：观测时间的长短会影响测量结果的精度，一般来说，观测时间
越长，测量结果越精确。
3.保持设备的稳定：在进行GPS静态测量时，需要保持设备的稳定，避免设备的晃动
或是其他不必要的干扰。
4.准确记录观测数据：在进行GPS静态测量时，需要准确记录观测数据，包括观测时间、观测卫星数量、观测信号强度等，以便后续处理和分析。
GPS静态测量技术是一种高精度、高效率的测量方法，在各种测量工作中得到了广泛
的应用。
但是需要注意的是，GPS静态测量技术在使用时需要选择合适的观测点、合理设
置观测时间、保持设备稳定以及准确记录观测数据，以确保测量结果的准确性和可靠性。
GPS静态测量
– 乙方
• 目标
– 设置测量标志
• 内容
– 测区实地踏勘、了解测区 状况
– 选点 – 埋设测量标志 – 食宿、交通安排
各类埋石标准：
作业队进驻
• 实施方
– 乙方
• 目标
– 整个作业队进驻测区
• 内容
– 建立营地 – 整个作业队进驻测区
卫星状态预报
• 实施方
– 乙方（作业指挥人员、技 术人员）
以 Trimble 5700双频GPS接收机为例
一、 Trimble 5700双频GPS接收机的组成 1、室外工作主件：一个GPS主机（内置两块锂电 池及充电器、64兆内存卡、可以内置电台），一 个GPS天线和天线电缆。 2、室外工作附件：天线基座连接器、天线基座、 三角架。
3、室内附件：数据传输线、变压器及连线
建立GPS网的三个阶段②
• 测中
– 作业队进驻 – 卫星状态预报 – 观测计划制定 – 作业调度及外业观测 – 数据传输、转储、备份 – 基线解算及质量控制
建立GPS网的三个阶段③
• 测后
– 网平差（数据处理、分析）及质量控制 – 整理成果、技术总结 – 项目验收
项目立项
• 实施方
– 甲方、应用方
令
作业调度表
外业观测
• 实施方
– 乙方（外业作业组）
• 目标
– 采集观测数据
• 内容
– 安置观测仪器设备
GPS外业观测
– 读（量）取非GPS观测数据（包括天线高、气象数据等）
– 保证仪器正常工作
– 按时迁站
GPS测量时的作业组织
一、GPS测量队伍的组织结构
队长
内业处理员
外业观测小组1 外业观测小组2
GPS静态测量内业数据处理流程(1)
GPS静态测量内业数据处理流程1. 数据下载详见文档《静态GPS测量数据下载流程ver0.2.docx》。
2. T01格式数据转换成Rinex格式1）安装两个软件、；2）双击运行；3）选择File------Open打开需要转换的T01格式文件；4）选择File------Convert Files转换已打开的T01格式文件，并观察程序界面下方的运行提示；5）转换成功，并退出程序，已转换的Rinex格式数据将存放在T01格式数据的文件夹。
3. 华测（Compass）静态处理专业版处理所有得到的DAT和Rinex格式数据1）安装华测（Compass）静态处理专业版软件；2）打开安装好的华测（Compass）静态处理专业版软件；3）选择文件------新建项目，创建一个新项目；4）选择文件------导入，在分别导入RINEX格式的观测数据和Trimble DA T格式观测数据；5）逐一修改图中右侧观测数据的点名，并检核天线高（右键------属性）；6）点击，处理全部基线，待处理完成所有基线退出基线处理界面；7）选择检查------自动搜索基线闭合差查看基线解算的结果和精度，根据所使用的GPS 设备的标称精度来判定该重复观测基线和闭合环的结果是否符合精度要求；8）如果不符合则分析产生该结果的原因，然后进行适当的观测数据调整并重新解算，如此往复，直到满足要求为止；9）选择工具------坐标系管理点击，然后设置XM92坐标系的名称、常用椭球体、投影方式中央子午线（118.30）；10）选择网平差------进行网平差；11）选择成果------成果报告查看打开的网页浏览器观测如果出现红色的“失败”，则复制参考因子的数值，并更新网平差------网平差设置的自由网平差的协方差比例系数的数值，然后点击确定；12）选择网平差------进行网平差，然后再查看成果报告，一般不会出现红色的“失败”字样；13）重新回到界面选择观测站点下面的KJ04、KJ05，点击右键------属性，会出现如下界面在固定坐标中输入KJ04的xyH坐标值，并勾选约束，确定即可；14）同13）的步骤输入KJ05的坐标，KJ04、KJ05的坐标如下表所示点名x y HKJ04 2724859.1882 457491.5073 15.8128KJ05 2724603.1848 457538.8199 11.184715）选择网平差------网平差设置如下图分别勾选三维平差、二维平差和水准高程拟合，然后确定；16）选择网平差------进行网平差；17）选择成果------成果报告，查看平差结果，并分析各误差的大小，并记录KJ06、KJ07、KJ08、KJ09的平面坐标结果；18）至此，内业处理结束，保存并退出程序。
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。
GPS静态数据处理
然后会弹出如下图所示的界面：
添加外业GPS数据文件在菜单栏单击“数据输 入”→“增加观测数据文件”或在工具 栏单击 图标，打下如下图 45所示的界面。
图45 加入外业观测数据文件对话框 选择路径中选中存放GPS外业数据文件的文件夹，然后在文件列表 中选中所需要的数据文件，然后单击确定。
然后稍等片刻，调入完毕后，网图如下图 3-5 所示：
13:54:37
2.2.1 布网原则
相邻点最小距离可为平均距离的1/3-1/2，最大距离不宜超过 返回上级 平均距离距离的2倍。
13:54:37
2.2.2 布网方法
星形网
优点：
观测中只需要两台GPS接收机，作业简单。
缺点：
几何图形简单，检验和发现粗差能力差。
广泛用于工程测量、边界测量、地籍测量 和碎部测量等。
数据选择系列中的条件是对基线进行重解的重要条件。可以对高 度截至角和历元间隔进行组合设置完成基线的重新解算以提高基线的 方差比。 “合格解选择”为设置基线解的方法。分别有“双差固定解”、 “双差浮点解”、“三差解”三种，默认设置为双差固定解，为最好 的解算精度。
解算基线详解 选择解算全部基线，有自动计算进度条显示如下图47所示
3. 常规GPS控制测量的数据处理方法 1.数据传输及转换
2.GPS基线解算
3.GPS基线网平差 4.GPS高程归算
需要的相关软件
传输软件-----灵锐助手
解算软件-----南方测绘 Gnss数据处理
软件下载地址
→下载中心 →GNSS软件
4. 1997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》 CJJ 73-97；
5. 各部委根据本部门GPS测量的实际情况所制定的其他GPS测量规程 及细则。
GPS静态数据检算各参数定义
GPS静态测量数据处理定义一、基线解算的类型1、单基线解（1）定义：当有台GPS接收机进行了一个时段的同步观测后，每两台接收机之间就可以形成一条基线向量，共有条同步观测基线，其中最多可以选出相互独立的条同步观测基线，至于这条独立基线如何选取，只要保证所选的条独立基线不构成闭和环就可以了。
这也是说，凡是构成了闭和环的同步基线是函数相关的，同步观测所获得的独立基线虽然不具有函数相关的特性，但它们却是误差相关的，实际上所有的同步观测基线间都是误差相关的。
所谓单基线解算，就是在基线解算时不顾及同步观测基线间误差相关性，对每条基线单独进行解算。
（2）特点：单基线解算的算法简单，但由于其解算结果无法反映同步基线间的误差相关的特性，不利于后面的网平差处理，一般只用在普通等级GPS网的测设中。
2、多基线解（1）定义：与单基线解算不同的是，多基线解算顾及了同步观测基线间的误差相关性，在基线解算时对所有同步观测的独立基线一并解算。
（2）特点：多基线解由于在基线解算时顾及了同步观测基线间的误差相关特性，因此，在理论上是严密的。
（3）多站整体解（绝对坐标）.z.（4）单基线解算的过程（5）利用基线解算软件解算基线向量的过程二、基线解算结果的质量评定指标1、单位权方差因子（1）定义：（2）实质：反映观测值的质量，又称为参考方差因子。
越小越好。
2、RMS-均方根误差定义：（2）实质：表明了观测值的质量，观测值质量越好，越小，反之，观测值质量越差，则越大，它不受观测条件（观测期间卫星分布图形）的好坏的影响。
3、数据删除率（1）定义：在基线解算时，如果观测值的改正数大于*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。
（2）实质：数据删除率从*—方面反映岀了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。
4、RATIO（1）定义：RATIO值为在采用搜索算法确定整周未知数参数的整数值时，产生次最小的单位权方差与最小的单位权方差的比值。
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③《公路全球定位系统（GPS）测 量规范》JTJ/C 066-98
……
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第6讲：GPS静态测量
2 踏勘选点
黄河水利职业技术学院测绘工程系
由于GPS测量中不要求测站之间相 互通视，网的图形结构也比较灵活，所 以选点的野外工作比较简便。
（5）GPS网点，应利用已有水准点联测高程。C级网每隔3~6点联测 一个高程点，D和E级网视具体情况确定联测点数。A和B级网的高 程联测分别采用三、四等水准测量的方法；C至E级网可采用等外水 准或与其精度相当的方法进行。
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第6讲：GPS静态测量
3.5 GPS网的联测设计
黄河水利职业技术学院测绘工程系
黄河水利职业技术学院测绘工程系 9
第6讲：GPS静态测量
黄河水利职业技术学院测绘工程系
3.1 GPS网的精度分级
GPS网的精度设计
精度指标通常是以相邻点间弦长的标准差来表示， 即用GPS边长的固定误差a和比例误差b表示
a2 (b d 106 )2
在具体布设中，可以分级布设，也可以越级布设， 或布设同级全面网。
第6讲：GPS静态测量
黄河水利职业技术学院测绘工程系
第6讲 GPS静态测量
李永川
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第6讲：GPS静态测量
作 业 过 程
黄河水利职业技术学院测绘工程系 2
第6讲：GPS静态测量
问题
黄河水利职业技术学院测绘工程系
（1）GPS点的选择有哪些要求？它和导线点的选择
要求有哪些不同？
（2）名词解释：同步观测、同步网、同步环、异步 网、异步环、独立基线、星历预报。
（4）点位应选在交通方便的地方，以便用其他测量手段联测或扩展。
（5）地面基础稳定，利于点位保存。
（6）应充分利用符合要求的旧有控制点。
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第6讲：GPS静态测量
2.2 选点作业
黄河水利职业技术学院测绘工程系
选点人员在实地选定的点位上，打一木桩 或以其它方式加以标定，同时树立测旗， 以便埋石及观测人员能迅速找到点位，开 展后续工作。选点人员还应按技术设计的 要求，最后确认该点是否进行水准联测， 并应实地踏勘水准路线，提出有关建议。
点周围有高于10°的障碍物时；应用平板 仪和罗盘仪绘制点的环视图。测区选点完 成后，还应绘制GPS网选点图。
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第6讲：GPS静态测量
黄河水利职业技术学院测绘工程系
2.3 GPS点标志和标石埋设
中心标石是地面GPS点的永久性标志，为 了长期使用GPS测量成果，点的标石必须 稳定、坚固以利长期保存和利用。
（3）同步网以哪些连接方式构成了异步网？
（4）制定外业观测计划包括哪些内容？
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第6讲：GPS静态测量
1 准备资料
黄河水利职业技术学院测绘工程系
（1）测量任务书
（2）测区地形图或平面图
（3）测区已知控制点点之记
（4）测区已知控制点坐标
（5）技术规范
①《全球定位系统GPS测量规范》 GB/T 18314-2009（简称《规范 》）
（1）测站因素
同测站布设有关的技术因素有：网点的密度；网的图形结构；时段 分配、重复设站和重合点的布置等。
（2）卫星因素
同观测对象卫星有关的一些因素有：卫星高度角与观测卫星的数目； 图形强度因子；卫星信号质量。大部分接收机具有解码并记录来自 卫星的广播星历表的能力。
（3）仪器因素
同仪器有关的一些因素有：接收机，用于相对定位至少应有两台； 天线质量；记录设备。
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第6讲：GPS静态测量
3.2 GPS点的密度
黄河水利职业技术学院测绘工程系
《规范》和《规程》对GPS网中两相临点间距离视 其需要作出了规定：相邻点间最小距离应为平均距离 的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。
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第6讲：GPS静态测量Biblioteka 黄河水利职业技术学院测绘工程系
3.3 技术设计中应考虑的因素
（2）GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如一个或若干个 独立观测环，或者附合路线形式，以增加检核条件，提高网的可靠 性。
（3）GPS网的点与点之间不要求通视，但应考虑常规测量方法加密时 的应用，每点应有一个以上通视方向。
（4）在可能条件下，新布设的GPS网应与附近已有的GPS点进行联测； 新布设的GPS网点应尽量与地面原有控制网点相联接，联接处的重 合点数不应少于三个，且分布均匀，以便可靠地确定GPS网与原有 网之间的转换参数。
在选点工作开始之前，必须搜集测区 的有关资料，例如已有的小比例尺地 形图（1：1万～1：10万）、行政区划图 和已有的测绘成果资料。要充分了解和研 究测区情况，特别是交通、通讯、供电、 气象及原有控制点等情况。
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第6讲：GPS静态测量
2.1 GPS选点要求
黄河水利职业技术学院测绘工程系
（1）点位应选设在易于安置接收设备和便于操作的地方，视野应开阔。 被测卫星的地平高度角一般应大于10°~15°，以减弱对流层折射影 响。
（4）后勤因素
后勤保障方面的因素有：使用的接收机台数、来源和使用时间；各 观测时段的机组调度；交通工具和通讯设备的配置等。
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第6讲：GPS静态测量
黄河水利职业技术学院测绘工程系
3.4 GPS网的布网原则
（1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况，作业时的卫星状况，预 期达到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照优化设计原则进 行。
（2）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等，其距离 不得小于200m；并应远离高压输电线，其距离不得小于50m）， 以避免周围磁场对GPS卫星信号的干扰。
（3）点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体（接打手机、对讲 机最好在10m以外），并尽量避免大面积水域，以减弱多路径误差 的影响。
各等级GPS点的标石用混凝土灌制。一般 普通标石分上标石和下标石两层，其上均 设有金属的中心标志。
埋设标石时，须使各层标志中心在同一铅 垂线上，其偏差不得大于2mm。新埋标 石时，应依法办理征地手续和测量标志委 托保管书。
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第6讲：GPS静态测量
3 布设GPS控制网
GPS定位网设计及外 业测量的主要技术依据是 测量任务书和测量规范。 测量任务书是测量施工单 位上级主管部门下达的技 术文件；而测量规范则是 国家测绘管理部门制定的 技术法规。