GPS静态测量说明
rtk静态测量坐标系
![rtk静态测量坐标系](https://img.taocdn.com/s3/m/6be6086b2e60ddccda38376baf1ffc4fff47e251.png)
RTK(Real-Time Kinematic)静态测量是一种全球定位系统(GPS)技术,用于测量地面上的坐标。
在RTK静态测量中,使用两个或更多的接收器来进行高精度的位置测量。
RTK静态测量需要一个基准站和一个或多个移动站。
基准站是放置在已知坐标位置上的GPS接收器,它通过接收卫星信号并记录测量数据。
移动站是放置在待测点上的GPS接收器,它同时接收来自基准站和卫星的信号,并计算出自身的位置坐标。
RTK静态测量的坐标系通常采用地球坐标系,也就是经纬度坐标系。
经度表示东西方向的位置,纬度表示南北方向的位置。
这样可以使得测量结果具有全球通用性,并且可以与其他地理数据进行无缝集成和分析。
在RTK静态测量中,通过使用差分GPS技术,可以实现亚米级甚至厘米级的测量精度。
这对于土地测绘、建筑工程、地质勘探等领域的精确测量非常重要。
同时,RTK静态测量还可以提供实时的位置信息,使得监测和导航等应用得以实现。
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GPS静态控制测量外业操作指南
![GPS静态控制测量外业操作指南](https://img.taocdn.com/s3/m/46cedd7e1fb91a37f111f18583d049649b660ece.png)
GPS静态控制测量外业操作指南GPS控制测量外业作业要求及技术指南⼀:外业观测作业⼈员操作内容安置接收机天线(严格对中整平、定向、量取仪器⾼)、设置接收机中得参数(如观测模式、截⽌⾼度⾓、与采样间隔等;如不设参数,接收机⼀般就采⽤缺省值),以及开机、关机等⼯作,其她⼯作由接收机⾃动完成。
⼆:操作流程:【选点与埋⽯——GPS接收机得检查——观测⽅案设计——观测作业——外业观测成果质量检核】1.选点准备:根据收集得测区内及周边现有平⾯与⾼程控制点以及测区地形图等,依据项⽬任务书或合同书以及相关规范得要求在图上进⾏设计,标绘处计划设站得区域。
1.1选点得基本要求基本要符合规范(全球定位系统GPS测量规范GB/T18314-2009)得相关要求:A)测站四周视野开阔,⾼度⾓15°以上不允许存在成⽚得障碍物B)远离⼤功率⽆线电发射源,以免损坏接收机天线,⾼压电线50⽶⾄少,⼤功率⽆线发射源⾄少200⽶。
C)测站远离房屋、围墙、⼴告牌、⼭坡及⼤⾯积平静⽔⾯(湖泊、池塘)等信号反射物,以免出现严重得多路径效应。
D)点位应位于地质条件良好、点位稳定、易于保护得地⽅,并尽可能顾及交通条件。
1.2选点作业A)测量⼈员应按照在图上选择得初步位置以及对点位得基本要求,在实地最终选定点位,并做好相应得标记、B)利⽤旧点时,应对旧点得稳定性、可靠性与完好性进⾏检查,符合要求时⽅可利⽤。
C)点名以该点位所在地命名,⽆法区分时,可在点名后加注(⼀)、(⼆)、D)新旧点重合时,应沿⽤旧点名,⼀般不应更改。
E)选点⼯作完成后,应按规范要求得形式绘制GPS⽹选点图,可以⽤相机或⼿机拍照⽚。
提交得资料:①点之记②GPS⽹选点图1、3 埋⽯C、D、E及GPS点在满⾜标⽯稳定、易于长期保存得前提下,均可根据具体情况选⽤、提交得资料:标⽯建造得照⽚2.仪器得验检:2。
1 ⼀般视检GPS接收机及其天线得外观就是否良好,就是否有挤压摩擦造成得伤痕,仪器、天线等设备得型号就是否正确、各种零部件及附件、配件等就是否齐全完好,就是否与主体匹配。
e等gps静态测量规范
![e等gps静态测量规范](https://img.taocdn.com/s3/m/3b59698033d4b14e84246821.png)
竭诚为您提供优质文档/双击可除e等gps静态测量规范篇一:gps静态控制测量外业操作指南gps控制测量外业作业要求及技术指南一:外业观测作业人员操作内容安置接收机天线(严格对中整平、定向、量取仪器高)、设置接收机中的参数(如观测模式、截止高度角、和采样间隔等;如不设参数,接收机一般就采用缺省值),以及开机、关机等工作,其他工作由接收机自动完成。
二:操作流程:【选点与埋石——gps接收机的检查——观测方案设计——观测作业——外业观测成果质量检核】1.选点准备:根据收集的测区内及周边现有平面和高程控制点以及测区地形图等,依据项目任务书或合同书以及相关规范的要求在图上进行设计,标绘处计划设站的区域。
1.1选点的基本要求基本要符合规范(全球定位系统gps测量规范gb/t18314-20xx)的相关要求:a)测站四周视野开阔,高度角15°以上不允许存在成片的障碍物b)远离大功率无线电发射源,以免损坏接收机天线,高压1/16电线50米至少,大功率无线发射源至少200米。
c)测站远离房屋、围墙、广告牌、山坡及大面积平静水面(湖泊、池塘)等信号反射物,以免出现严重的多路径效应。
d)点位应位于地质条件良好、点位稳定、易于保护的地方,并尽可能顾及交通条件。
1.2选点作业a)测量人员应按照在图上选择的初步位置以及对点位的基本要求,在实地最终选定点位,并做好相应的标记。
b)利用旧点时,应对旧点的稳定性、可靠性和完好性进行检查,符合要求时方可利用。
c)点名以该点位所在地命名,无法区分时,可在点名后加注(一)、(二)。
d)新旧点重合时,应沿用旧点名,一般不应更改。
e)选点工作完成后,应按规范要求的形式绘制gps网选点图,可以用相机或手机拍照片。
提交的资料:①点之记②gps网选点图1.3埋石c、d、e及gps点在满足标石稳定、易于长期保存的前提下,均可根据具体情况选用。
提交的资料:标石建造的照片2/162.仪器的验检:2.1一般视检gps接收机及其天线的外观是否良好,是否有挤压摩擦造成的伤痕,仪器、天线等设备的型号是否正确。
实验报告GPS静态测量
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实验四GPS静态测量一、实验目的实验的目的是使学生了解采用GPS定位技术建立工程控制网的过程,使所学理论知识与实践相结合,巩固和加深对新知识的理解,增强学生的动手能力,培养学生解决问题、分析问题的能力。
通过学习,应达到如下要求:1、熟练掌握GPS接收机的使用方法,外业观测的记录要求。
选点、埋石的要求。
2、合理分配时段、掌握星历预报对时段的要求。
PDOP值的大小对观测精度的影响,图形结构的设计及外业工作。
外业观测时手机或对讲机的合理应用。
3、掌握GPS控制测量数据处理处理的流程,能独立完成基线解算及网平差二、实验地点:城市学院校区内,实验学时:4小时三、实验前的准备工作1、实验内容介绍:对实验的任务和意义作好充分了解。
2、使用的仪器及物品:GPS接收机(含电池)、基座、脚架若干台,作业调度表,外业观测手簿,小钢尺,铅笔,安装有传输软件和数据处理软件的计算机,数据传输线若干根,便携式存储器。
3、搜集资料①广泛收集测区及其附近已有的控制测量成果和地形图资料a.控制测量资料包括成果表、点之记、展点图、路线图、计算说明和技术总结等。
收集资料时要查明施测年代、作业单位、依据规范、坐标系统和高程基准、施测等级和成果的精度评定。
b.收集的地形图资料包括测区范围内及周边地区各种比例尺地形图和专业用图,主要查明地图的比例尺、施测年代、作业单位、依据规范、坐标系统、高程系统和成图质量等。
c.如果收集到的控制资料的坐标系统、高程系统不一致,则应收集、整理这些不同系统间的换算关系。
(注:本实验采用地科系2013年5月建立的校园控制网资料)②收集有关GPS测量定位的技术要求通过参考测量规范,收集有关的测量技术要求。
GPS测量规范包括:a.《全球定位系统GPS测量规范》GB/T 18314-2009b.《工程测量规范》 GB 50026-2007四、GPS控制网的布设1、GPS网图形设计原则①GPS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。
静态GPS控制测量使用技术方法
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静态G P S控制测量使用技术方法1控制点的布设为了达到GPS测量高精度、高效益的目的,减少不必要的耗费,在测量中遵循这样的原则:在保证质量的前提下,尽可能地提高效率、降低成本;所以对GPS测量各阶段的工作,都要精心设计,精心组织和实施;建议用户在测量实施前,对整个GPS 测量工作进行合理的总体设计;总体设计,是指对GPS网进行优化设计,主要是:确定精度指标,网的图形设计,网中基线边长度的确定及网的基准设计;在设计中用户可以参照有关规范灵活地处理,下面将结合国内现有的一些资料对GPS测量的总体设计简单地介绍一下;1、确定精度标准在GPS网总体设计中,精度指标是比较重要的参数,它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业的时间和经费;在实际设计工作中,用户可根据所作控制的实际需要和可能,合理地制定;既不能制定过低而影响网的精度,也不必要盲目追求过高的精度造成不必要的支出;2、选点选点即观测站位置的选择;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;但为了保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果,用户注意使观测站位置具有以下的条件:①确保GPS接收机上方的天空开阔GPS测量主要利用接收机所接收到的卫星信号,而且接收机上空越开阔,则观测到的卫星数目越多;一般应该保证接收机所在平面15°以上的范围内没有建筑物或者大树的遮挡;图5-1 高度截止角②周围没有反射面,如大面积的水域,或对电磁波反射或吸收强烈的物体如玻璃墙,树木等,不致引起多路径效应;③远离强电磁场的干扰;GPS接收机接收卫星广播的微波信号,微波信号都会受到电磁场的影响而产生噪声,降低信噪比,影响观测成果;所以GPS控制点最好离开高压线、微波站或者产生强电磁干扰的场所;邻近不应有强电磁辐射源,如无线电台、电视发射天线、高压输电线等,以免干扰GPS卫星信号;通常,在测站周围约 200m 的范围内不能有大功率无线电发射源如电视台、电台、微波站等;在 50m 内不能有高压输电线和微波无线电信号传递通道;④观测站最好选在交通便利的地方以利于其它测量手段联测和扩展;⑤地面基础稳固,易于点的保存;注意:用户如果在树木、觇标等对电磁波传播影响较大的物体下设观测站,当接收机工作时,接收的卫星信号将产生畸变,这样即使采集时各项指标,如观测卫星数、DOP值等都较好,但观测数据质量很差;建议用户可根据需要在GPS点大约 300 米附近建立与其通视的方位点,以便在必要时采用常规经典的测量方法进行联测;在点位选好后,在对点位进行编号时必须注意点位编号的合理性,在野外采集时输入的观测站名由四个任意输入的字符组成,为了在测后处理时方便及准确,必须不使点号重复;建议用户在编号时尽量采用阿拉伯数字按顺序编号;3、基线长度GPS接收机对收到的卫星信号量测可达毫米级的精度;但是,由于卫星信号在大气传播时不可避免地受到大气层中电离层及对流层的扰动,导致观测精度的降低;因此在使用GPS接收机测量时,通常采用差分的形式,用两台接收机来对一条基线进行同步观测;在同步观测同一组卫星时,大气层对观测的影响大部分都被抵消了;基线越短,抵消的程度越显着,因为这时卫星信号通过大气层到达两台接收机的路径几乎相同;同时,当基线越长时,起算点的精度对基线的精度的影响也越大;起算点的精度常常影响基线的正常求解;因此,建议用户在设计基线边时,应兼顾基线边的长度;通常,对于单频接收机而言,基线边应以20公里范围以内为宜;基线边过长,一方面观测时间势必增加,另一方面由于距离增大而导致电离层的影响有所增强;4、提高GPS网可靠性的方法可以通过下面的一些方法提高GPS网的可靠性:1、增加独立基线数在布设GPS 网时,适当增加观测时段数,对于提高GPS 网的可靠性非常有效;因为随着观测时段数的增加,所测得的独立基线数就会增加,而独立基线数的增加对网的可靠性的提高是非常有效的;2、保证一定的重复设站次数保证一定的重复设站次数,可确保GPS 网的可靠性;一方面,通过在同一测站上的多次观测,可有效地发现设站、对中、整平、量测天线高等人为错误;另一方面,重复设站次数的增加,也意味着观测期数的增加;不过需要注意的是,当同一台接收机在同一测站上连续进行多个时段的观测时,各个时段间必须重新安置仪器,以更好地消除各种人为操作误差和错误;3、保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连;保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连,这样可以使得测站具有较高的可靠性,在布设GPS 网时,各个点的可靠性与点位无直接关系,而与该点上所连接的基线数有关,点上所连接的基线数越多点的可靠性则越高;4、在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6 条在布设GPS 网时,检查GPS 观测值基线向量质量的最佳方法是异步环闭合差;而随着组成异步环的基线向量数的增加,其检验质量的能力将逐渐下降,因此,要控制最小异步环的边数;所谓最小异步闭合环,即构成闭合环的基线边是异步的,且边数又是最少的;5、提高GPS网精度的方法可以通过下列方法提高GPS网的精度:为保证GPS 网中各相邻点具有较高的相对精度,对网中距离较近的点一定要进行同步观测,以获得它们间的直接观测基线;为提高整个GPS 网的精度,可以在全面网之上布设框架网,以框架网作为整个GPS 网的骨架;在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6 条;若要采用高程拟合的方法测定网中各点的正常高/正高,则需在布网时选定一定数量的水准点;水准点的数量应尽可能的多,且应在网中均匀分布,还要保证有部分点分布在网中的四周,将整个网包含在其中;为提高GPS 网的尺度精度,可采用增设长时间、多时段的基线向量;6、布设GPS 网时起算点的选取与分布若要求所布设的GPS 网的成果与旧成果吻合最好,则起算点数量越多越好;若不要求所布设的GPS 网的成果完全与旧成果吻合,则一般可选3~5 个起算点,这样既可以保证新老坐标成果的一致性,也可以保持GPS 网的原有精度;为保证整网的点位精度均匀,起算点一般应均匀地分布在GPS 网的周围;要避免所有的起算点分布在网中一侧的情况或连成一线的情况;2GPS基线解算1 基线解算的步骤基线解算的过程,实际上主要是一个利用最小二乘法进行平差的过程;平差所采用的观测值主要是双差观测值;在基线解算时,平差要分五个阶段进行;第一阶段,根据三差观测值,求得基线向量的初值;第二阶段,根据初值及双差观测值进行周跳修复;第三阶段进行双差浮点解算,解算出整周未知数参数和基线向量的实数解;第四阶段将整周未知数固定成整数,即整周模糊度固定;在第五阶段,将确定了的整周未知数作为已知值,仅将待定的测站坐标作为未知参数,再次进行平差解算,解求出基线向量的最终解-整数解;2 重复基线的检查同一基线边观测了多个时段得到的多个基线边称为重复基线边;对于不同观测时段的基线边的互差,其差值应小于相应级别规定精度的22倍;而其中任一时段的结果与各时段平均值之差不能超过相应级别的规定精度;我们在进行基线处理时经常会遇到重复基线检查不合格的情况;而造成这种情况的主要有以下几种情况:1、在架设仪器时由于对中整平的误差造成该种情况一般对短基线影响很大,处理该种情况时需要在出外业前对基座进行检查并且进行外业观测架设仪器时严格对中整平;2、由于点号及仪器高输错、或外业记录时出错造成这种情况最为普遍,并且由于该种情况还会造成异步环搜索时异步环不闭合,一般来说在软件上比较好检查出出错的观测点,例如我们可以在软件上查看观测数据通过观测数据的初始经纬度来判定点号是否出错;在搜索异步环时往往超限数据非常大;对于这种情况的处理一定要严格外业观测手簿的记录;3 闭合环搜索在GPS测量中,为了检验GPS野外实测数据的质量,往往需要计算GPS网中同步环或异步环闭合差;为了使精度评估更准确,往往需要删除一些重复基线,通常的软件都要求手工输入,若网较复杂,则工作量就非常庞大,而且错误、遗漏也就难以避免;实际上,在软件中,可以结合图论的有关知识,采用深度优先搜索的方法搜索整个GPS网中的最小独立闭合环、最小独立异步闭合环、最小独立同步闭合环以及手工选定环路和重复基线;所谓最小独立闭合环,具有以下几方面的含义:闭合环必须是最小的,即边数是最少的;闭合环必须是独立的;4 GPS基线向量网平差在一般情况下,多个同步观测站之间的观测数据,经基线向量解算后,用户所获得的结果一般是观测站之间的基线向量及其方差与协方差;再者,在某一区域的测量工作中,用户可能投入的接收机数总是有限的,所以,当布设的GPS网点数较多时,则需在不同的时段,按照预先的作业计划,多次进行观测;而GPS解算不可避免地会带来误差、粗差以及不合格解;在这种情况下,为了提高定位结果的可靠性,通常需将不同时段观测的基线向量连接成网,并通过观测量的整体平差,以提高定位结果的精度;这样构成的GPS网,将含有许多闭合条件,整体平差的目的,在于清除这些闭合条件的不符值,并建立网的基准;另外,不管是静态解算还是动态解算,都是在WGS-84坐标系下进行的,而已有的经典地面控制网规模大,资料丰富;或者,用户只进行小范围的测量,需要的仅仅是局部平面坐标;加之,GPS单点定位的坐标精度较低,远远不能满足高精度测量的要求;而且,通常用户需要的是国家坐标系下的大地坐标或投影坐标或地方坐标系下的投影坐标,高程坐标也不再是大地高椭球高,而是水准高正高;有时还需要通过高精度GPS网与经典地面网的联合处理,加强和改善经典地面网,以满足用户的需要;这样就需要将WGS-84之间的坐标增量转换到大地坐标中去,从而得到用户所需要的坐标;由于坐标系之间的系统参数不一样以及水准异常等原因,这种转换理所当然地会带来误差;根据平差所进行的坐标空间,可将GPS 网平差分为三维平差和二维平差;根据平差时所采用的观测值和起算数据的数量和类型,可将平差分为无约束平差约束平差和联合平差等;所谓三维平差是指平差在空间三维坐标系中进行;观测值为三维空间中的观测值,解算出的结果为点的三维空间坐标;GPS 网的三维平差,一般在三维空间直角坐标系或三维空间大地坐标系下进行;所谓二维平差,是指平差在二维平面坐标系下进行,观测值为二维观测值,解算出的结果为点的二维平面坐标;所谓无约束平差,指的是在平差时不引入会造成GPS 网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据;常见的GPS 网的无约束平差,一般是在平差时没有起算数据或没有多余的起算数据;所谓约束平差,指的是平差时所采用的观测值完全是GPS 基线向量,而且,在平差时引入了使得GPS 网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据;GPS 网的联合平差,指的是平差时所采用的观测值除了GPS 观测值以外,还采用了地面常规观测值,这些地面常规观测值包括边长、方向、角度等观测值等;3 常遇问题的解决办法1.如何处理不合格基线通过设置卫星高度角、采样间隔、有效历元等参数可以对基线进行优化;1 卫星高度截止角卫星高度角的截取对于数据观测和基线处理都非常重要,观测较低仰角的卫星有时会因为卫星信号强度太弱、信噪比较低而导致信号失锁,或者信号在传输路径上受到较大的大气折射影响而导致整周模糊度搜索的失败;但选择较大的卫星高度角可能出现观测卫星数的不足或卫星图形强度欠佳,因此同样不能解算出最佳基线;一般情况下处理基线中高度截止角默认设置为20度;如果同步观测卫星数太少或者同步观测时间不足,对于短基线来说,可以适当降低高度角后重新试算,这样可能会获得满足要求的基线结果,此时应注意,要求测站的数据要稳定,且环视条件要好,解算后的基线应进行外部检核如同步环和异步环检核以保证其正确性;如果用默认设置值解算基线失败,且连续观测时间较长、观测的卫星数较多、图形强度因子GDOP值较小,则适当提高卫星的高度角重新进行解算可能会得到较好的结果,这主要是观测环境和低仰角的卫星信号产生了较严重的多路径效应和时间延迟所引起的;2 采样间隔一般的接收机具有较高的内部采样率指野外作业设置的数据采集间隔,由1秒至255秒自由设置,默认为15秒;而处理基线中并不是所有的数据都参与处理,而是从中根据优化原则选取其中一部分的数据采样进行处理;采集高质量的载波相位观测值是解决周跳问题的根本途径,而适当增加其采集密度,又是诊断和修复周跳的重要措施,因此在采用快速静态作业或者该基线观测时间较短的情况下,可以适当把采样间隔缩短;3无效历元在某些情况下,例如该卫星的健康情况恶劣;或者测站环境不理想、受电磁干扰而导致某些卫星数据信号经常失锁;又或者低仰角的卫星有时会因为卫星信号强度太弱、信噪比较低而导致信号失锁,或者信号在传输路径上受到较大的大气折射影响而导致整周模糊度搜索的失败;此时应该对该卫星的星历进行处理;通过查看基线详解,可以对卫星观测中周跳的情况进行检查,对于失锁次数较多的卫星或者观测历元数过少的卫星进行剔除;2如何确定坐标系统1标准坐标系统采用标准的WGS-84、北京54以及国家80坐标系可以直接在网平差设置里选择,但是必须按要求输入正确的原点经度投影中央子午线;2自定义坐标系统或者工程椭球①已知参数一般的自定义坐标系或工程椭球是从标准的国家坐标系转换而来,大多数情形下是对加常数或者中央子午线、投影椭球高重新进行定义,因此必须选择相应的参数,包括所用椭球的参数、加常数、投影中央子午线、投影椭球高等;②未知参数假如是完全独立自定义的工程坐标系,尤其是没有办法与国家点联测、又或者投影变形超过规范要求的,可以选用标准椭球,例如北京54椭球参数,然后采用固定一点和一个方位角的办法来处理;具体方法如下:采用基线某一端点的单点定位解作为起点,然后用高精度的红外激光测距仪测出到基线另一端点的边长,经过严格的改正后,投影到指定高度一般是测区的平均高程面,然后假定一个方位角一般是采用真北方向算出基线终点的坐标,以此两点作为约束点,然后采用与前面一致的椭球参数,投影椭球高,此时注意原点经度中央子午线可以采用测区中央的子午线;这样,一方面使到其变形满足规范要求,另一方面在小比例尺的图上可以与国家标准坐标系联系起来;工程施工单位经常使用的自定义坐标系统;如果设计单位在测设时候布设了控制点且提供控制坐标成果的情况下;施工单位在使用GPS加密控制点的时候进行网平差就比较简单;我们只需要联测设计院提供的成果进行平差就好;但是如果设计单位没有提供控制点成果的情况下我们使用GPS进行控制点的观测时,就一定要确定好坐标系统;通常我们选择自定义坐标系统中的第二项即未知参数的情况进行网平差;例如某大桥的控制测量我们布设好控制点后进行观测;数据处理完后进行网平差时;我们就可在某端选取一个点将该点的大地坐标经纬度正算成平面直角坐标,然后用高精度的红外激光测距仪测出到基线另一端点的边长,经过严格的改正后,投影到指定高度一般是测区的平均高程面,然后假定一个方位角一般是采用真北方向算出基线终点的坐标,以此两点作为约束点,然后采用与前面一致的椭球参数,投影椭球高,此时注意原点经度中央子午线可以采用测区中央的子午线;亦可将该点的平面直角坐标作为约束点,然后在平差选择中选择角度约束指定另外一端点的坐标方位角和距离进行约束平差;。
GPS 静态测量
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GPS 静态测量
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、L1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测量仪)
接收信号:GPS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。
GPS静态测量的流程
测量实施
GPS基线向量网的布网形式
GPS网常用的布网形式有以下几种:跟踪站式、多基准站式、同步图形扩展式、单基准站式。
1.跟踪站式
(1)布网形式
若干台接收机长期固定安置在测站上,进行长年、不间断的观测,即一年观测365天,一天观测24小时,这种观测方式很像是跟踪站,因此,这种布网形式被成为跟踪式。
(2)特点
由于采用跟踪站式的布网形式布设GPS网时,接收机在各个测站上进行了不间断的连续观测,观测时间长、数据量大,而且在处理采用这种方式所采集的数据时,一般采用精密星历,因此,采用这种形式布设的GPS网具有很高的精度和框架基准特性。
每个跟踪站为保证连续观测,一般需要建立专门的永久性建筑即跟踪站,用以安置仪器设备,。
GPS静态测量技术方案
![GPS静态测量技术方案](https://img.taocdn.com/s3/m/ed695f55f08583d049649b6648d7c1c708a10bf2.png)
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。
静态GNSS测量介绍课件ppt全
![静态GNSS测量介绍课件ppt全](https://img.taocdn.com/s3/m/2f69e56ab80d6c85ec3a87c24028915f804d8485.png)
4 静态GPS操作流程
4.数据下载
用串口下载数据:
用中海达接收机管理软件;可以通过串口连接方式下 载和删除文件,格式化主机。
用USB下载数据:
使用USB进行U盘拖拽式下载方式,不需传输软件;但 USB方式不能编辑或删除主机里文件。
数据下载:
4 静态GPS操作流程
串口数据线 USB数据线
5 静态GPS操作流程
GPS基线向量网的设计原则
3. 提高精度的原则
• 网中距离较近的点一定要进行同步观测,以获得它们 间的直接观测基线。
• 建立框架网。 • 最小异步环边数不大于6 。 • 适当引入高精度测距边。 • 若要进行高程拟合,水准点密度要高,分布要均匀,
且要将拟合区域包围起来。 • 适当延长观测时间,增加观测时段。 • 选取适当数量的已知点,已知点分布均匀。
• 执行主程序,启动后处理软件:选择『文件』菜单的【新 建项目】 进入任务设置窗口。在“项目名称”中输入项 目名称,同时可以选择项目存放的文件夹,“工作目录” 中显示的是现有项目文件的路径,按【确定】完成新项目 的创建工作。
HGO数据处理 项目属性设置
• 选择『文件』菜单的【项目属性】,系统将弹出项目属性设 置对话框,用户可以设置项目的细节,这里主要是对限差项 进行设置:
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。
静态测量
![静态测量](https://img.taocdn.com/s3/m/9fa82c305727a5e9856a61f6.png)
外业部分:
1.GPS网的布设与实施:点连式,边连式,混连式
2.选择观测网络
第一时段3:00-4:00
第一组位于1号点,二组位于2号点,3组位于3号点,四组位于6号点。
第二时段4:30-5:30
一组位于1号点,二组位于8号点,三组位置不变,四组位置不变。
3.在观测点上架设仪器,整平对中。
4.量取仪器高度
并从三个方向量取仪器的高度,用小钢尺量取测站点至仪器一侧蓝线的高度,然后求取一个平均值,记录记录表。
3.记录仪器S/N编号,记录起始时间,记录所在点号。
4.开机切换至静态。
对讲机确认各组都准备好,同时开机,待1分钟后,动态切换成静态,
方法,长按住切换按钮,直至手机灯闪烁一次。
(切换回来的方法,也是长按此按钮)4.确认切换至静态。
每次按一下切换按钮,手机灯亮一次,说明切换成功。
9.观测50分钟,结束前10分钟,再次量取三个方向的仪器高。
GPS静态控制测量报告
![GPS静态控制测量报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e783388459f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e924fc.png)
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
![GNSS(GPS)静态测量](https://img.taocdn.com/s3/m/a2f691a4c5da50e2534d7f5e.png)
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。
5700 GPS静态测量操作说明
![5700 GPS静态测量操作说明](https://img.taocdn.com/s3/m/b138f203bed5b9f3f90f1c20.png)
北京麦格天宝科技发展有限公司静态定位•所谓静态定位,就是在进行GPS定位时,接收机的天线在整个观测过程中的位置是保持不变的。
也就是说,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。
在测量中,静态定位一般用于高精度的测量定位,其具体观测模式多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测,时间由几分钟、几小时甚至数十小时不等。
GPS静态定位在测量中的应用•目前,GPS静态定位在测量中被广泛地用于大地测量、工程测量、地籍测量、物探测量及各种类型的变形监测等,在以上这些应用中,其主要还是用于建立各种级别、不同用途的控制网。
GPS在布设控制网的特点•选点灵活、不需要造标、费用低•全天侯作业•观测时间短•观测、处理自动化•测量精度高GPS基线向量网的工作步骤•测前工作•测量实施•测后工作测前工作•项目的提出•技术设计•测绘资料的搜集与整理•仪器的检验•踏勘、选点埋石测量实施•实地了解测区情况•卫星状况预报•确定作业方案•确定作业方案•数据传输与转储•数据传输与转储GPS基线向量网的布网形式常用的布网形式:n跟踪站式n会战式n多基准站式(枢纽点式)n同步图形扩展式n单基准站式跟踪站式•若干台接收机长期固定安放在测站上,进行常年、不间断的观测,即一年观测365天,一天观测24小时,这种观测方式很象是跟踪站,因此,这种布网形式被称为跟踪站式。
•也可这样描述:“进行常年、不间断的观测”。
会战式•在布设GPS网时,一次组织多台GPS接收机,集中在一段不太长的时间内,共同作业。
在作业时,所有接收机在若干天的时间里分别在同一批点上进行多天、长时段的同步观测,在完成一批点的测量后,所有接收机又都迁移到另外一批点上进行相同方式的观测,直至所有的点观测完毕,这就是所谓的会战式的布网单基准站式•单基准站式的布网方式有时又称作星形网方式,它是以一台接收机作为基准站,在某个测站上连续开机观测,其余的接收机在此基准站观测期间,在其周围流动,每到一点就进行观测,流动的接收机之间一般不要求同步,这样,流动的接收机每观测一个时段,就与基准站间测得一条同步观测基线,所有这样测得的同步基线就形成了一个以基准站为中心得星形。
GPS测量操作与数据处理
![GPS测量操作与数据处理](https://img.taocdn.com/s3/m/b5939d8d84868762caaed5f5.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/07b97e38773231126edb6f1aff00bed5b9f373f6.png)
gps静态测量技术总结_测量工作总结GPS静态测量是一种利用全球定位系统(GPS)进行精密测量的技术,广泛应用于土地测量、建筑测量、道路测量等领域。
本文将从GPS静态测量的定义、原理、设备和操作流程等方面进行总结和说明。
一、GPS静态测量的定义GPS静态测量是一种通过全球定位系统(GPS)进行测量,获取测站坐标和监测网形变、地心运动等信息的技术。
该技术可用于求解位置、速度和时间等信息,并提供计算所需的观测数据。
GPS静态测量通过测量卫星发射的电磁波的传播时间来获取卫星与测站之间的距离,然后根据距离和卫星的位置确定测站的位置。
该技术在GPS接收机端使用了多项式拟合技术和差分技术,从而提高了位置和时间的精度。
GPS静态测量需要以下设备:1. GPS接收机:用于接收卫星发射的信号,并将测站与卫星之间的距离转换为坐标信息。
2. 天线:用于接收GPS信号。
3. 支撑物:用于支撑天线并使其稳定。
4. 数据智能化设备:用于存储、处理和转换观测数据。
GPS静态测量的操作流程可以分为以下几个步骤:1. 选择测站位置:选择适当的测站位置是成功进行GPS静态测量的关键。
测站应尽可能避开有遮挡的地方,并应有足够的空间容纳天线和支撑物。
2. 安装天线和支撑物:天线和支撑物应根据所测量的状况进行合理选取。
天线应放在一个高于地面障碍物的平坦地面上,支撑物应选用牢固稳定的设备。
3. 连接设备:将天线和接收机连接起来,并校准相关设置。
然后将设备放置在支撑物上。
4. 观测:开启接收机并开始观测。
观测时间越长,数据越充分,最终结果也越精确。
5. 数据处理:将观测数据上传至数据处理设备中,并进行数据预处理、数据拟合等操作。
最终得出测站坐标和误差估计等数据。
6. 结果验证:验证结果的准确性,并进行必要的修正和调整,直到满足所需的精度和精确度。
五、结论GPS静态测量是一种高精度、高效率、非破坏性的测量技术,可用于测量建筑、桥梁、隧道、大坝等工程结构物,以及土地深度、地下水位、地下管线等地下物体的测量。
GPS静态测量
![GPS静态测量](https://img.taocdn.com/s3/m/b54aacad844769eae109ed3e.png)
– 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](https://img.taocdn.com/s3/m/8eadce5ab94ae45c3b3567ec102de2bd9605debe.png)
gps静态测量技术总结_测量工作总结GPS静态测量技术是一种基于全球定位系统的测量技术,在现代化的测量工作中得到了广泛的应用。
本文将对GPS静态测量技术进行总结,并通过实践经验对该项技术进行分析。
GPS静态测量技术是指通过在测站内固定GPS接收机,记录由卫星发出的信号,从而得到各个测站的坐标信息的一种测量方法。
在GPS静态测量过程中,由于接收机长时间处于同一个位置,因此可以取得高精度的坐标信息,对于测绘和建设等行业有着非常重要的意义。
GPS静态测量技术的优点如下:1. 可以实现高精度的测量,其精度一般可以达到1-2毫米级别。
2. 相对于传统的测量方法,GPS静态测量技术具备非常高的效率,可以在较短时间内完成大量的测量任务。
3. GPS静态测量技术不受天气和地貌等自然因素的影响,可以在各种复杂的环境下进行测量。
4. 基于GPS静态测量技术的数据处理方法科学、有效,可以对数据进行高效而准确的处理。
然而,GPS静态测量技术并非完美无缺,还存在以下一些问题:1. GPS静态测量技术会受到GPS信号质量的限制,如果信号质量不好,就会影响测量精度。
2. 如果环境中有高大建筑物或其他物体,则可能会影响GPS卫星信号的接收,从而影响测量结果。
3. 因为GPS信号需要穿过大气层,因此会受到大气等因素的干扰,导致测量精度受到影响。
4. 数据的处理过程非常繁琐,需要专业的技术和软件支持,否则可能会影响测量的准确性。
在实践中,我们应该遵循以下几个步骤来进行GPS静态测量:1. 确定基准站和伪随机噪声码。
在测量前需要确定基准站,并选用合适的伪随机噪声码,以确保测量结果的准确性。
2. 选定测量点。
在实际测量中,需要根据实际情况选定测量点,保证测量结果具有真实性和可靠性。
3. 进行数据采集。
在测量过程中需要进行数据采集工作,确保测量结果的准确性。
4. 对数据进行处理。
在测量完成后,需要进行数据处理,利用专业的软件工具进行数据处理,得出准确的测量结果。
GPS静态控制测量实验说明
![GPS静态控制测量实验说明](https://img.taocdn.com/s3/m/b6dceb2d482fb4daa58d4b91.png)
用4台华测单频仪器,采用边点混合连接,测4个同步时段,完成观测.每个时段长度半小时1.由于新进一批仪器,为了测试仪器需要,所以在测量过程4台仪器被更换了.2.每个观测时段为半小时.每个时段关机时间以该时段最迟开机时刻起算.若相临时段不搬站者,则不必关机.迁站者必须关机.如果测量过程中,出现电池不足等问题,必须关机.则应该事先告之同时段其他仪器组人员.重新开机后,再定关机时间.001K 011K用8台华测单频接收机,测量3同步环,完成15个点的测量,每个时段长半小时以上.该网采用网连接.说明:每个观测时段为40分钟.每个时段关机时间以该时段最迟开机时刻起算.若相临时段不搬站者,则不必关机.迁站者必须关机.如果测量过程中,出现电池不足等问题,必须关机.则应该事先告之同时段其他仪器组人员.重新开机后,再定关机时间.已知点坐标:T5 N 3786066.782 E 516493.529 h 40.478T6 N 3785972.656 E 516563.983 h 39.420GSan N 3785258.591 E 515642.397 h 68.910(高程不固定)上交实验报告实验二静态控制测量一、技能目标1 掌握静态控制测量的步骤与实施方法二、仪器与工具1 由实验室借领:GPS接收机一台,三角架一个,量尺(不小于3米)一把,气象测量器具(如果有)2 自备:铅笔、草稿纸三、实习方法与步骤1 指导老师讲解接收机的使用,及控制测量方法2 观测练习静态控制测量定位几个小组合并在一起,先在地面上合理布设一控制网,然后用边连接或网连接的方法进行逐边观测,直至全部观测完毕,每测站必须重复观测一次,每观测时段长不少于30分钟。
四、注意事项1 在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,启动主机2 开机后接收机有关指示显示正常并通过自检后,方能输入有关测站和时段控制信息3 接收机在开始记录数据后,应注意查看有关观测卫星数量、卫星号、相位测量残差、实时定位结果及其变化、存储介质记录等情况4 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、进行自测试、改变设置参数5 在每一观测时段中,气象元素(温度、湿度、大气压、风速等)应在始、中、末各记录一次,时段长可适当增加,仪器高始、末各量测一次6 观测过程中一定要随时注意供电情况,以免数据丢失7不要靠近接收机使用通讯工具,雷雨过境应收机停测8 观测站的全部预定作业项目,经检查均已按规定完成后,且记录与资料完整无误后方可迁站9 观测过程中要随时查看仪器内存或硬盘容量,每日观测结束后及时将数据转存,确保数据不丢失※实验报告的内容包括:实验名称,实验目的,实验内容,实验结果(数据与图形),实验结论与体会.点位分布图:(共计15个点,其中T5,T6为水平,高程固定点,GSan 为水平固定点)011K校园网控制点分布图:006。
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建立GPS网的三个阶段①
• 测前
– 项目立项 – 方案设计 – 施工设计 – 测绘资料收集整理 – 仪器检验、检定 – 踏勘、选点、埋石
26
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
23
GPS 网的工程应用
• • • • • 大地控制 工程控制 图根控制 形变监测 联合水准及重力资料建立精密(似)大地 水准面模型
24
GPS网与CORS
• CORS
– (连续运行参考站) Continuously Operating Reference Stations
• 趋势
– CORS是现代化的空间三维基准实现方法 – 在工程应用领域,CORS将会逐步取代常规 GPS网 – 近期,在不发达地区和偏远地区,常规GPS网 仍将作为一项建立测量控制的主要手段
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
41
规范中有关GPS网可靠性的内容①
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
42
规范中有关GPS网可靠性的内容②
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
43
规范中有关GPS网可靠性的内容③
• 核心问题
– 质量控制(QC)
14
什么是质量?
• 质量的定义
– 产品或工作的优劣程度
• GPS测量产品质量的内涵
– 精度 – 可靠性
质量 精度
质量=精度+可靠性 +应用目标符合度
GPS测量产品质量的内涵
15
质量控制及其内容
• 质量控制的定义
– 一种用来确保生产出的产品保持合乎规定水平 的系统
9
差分GPS(DGPS)
• DGPS的基本原理
– 利用参考站计算出误差或误差对定位结果的影 响,供运动站修正自己的观测值或定位结果
10
相对定位
• 相对定位的基本原理
– 利用进行同步观测数据,确定接 收机间的相对位置(基线向量)
• 相对定位的特点
– – – – 通常采用载波相位观测值 确定的是相对位置 精度高,可达毫米级 作业、数据处理复杂
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
38
规范中有关GPS网精度的内容⑦
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
39
规范中有关GPS网精度的内容⑧
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
40
规范中有关GPS网精度的内容⑨
3
GPS的系统组成
GPS
空间部分
地面监控 部分 用户 部 分
接收设备
24颗GPS卫星所组成的星座
大 西 洋
印 度 洋
太 平 洋
主控站
监测站 注入站
5个跟踪站、3个注入站、1个主控站
4
测量定位原理
• GPS测量定位的基本原理 – 距离交会
单点定位
5
GPS卫星的信号
D
P1
L1 C/A L2 P2
• 载波
57
GPS网的布网方案②
• 会战式
– 形式:一次组织多台GPS接收机,集中在一段不太长 中 的时间内,共同作业。 观测分阶段进行,在同一阶段 ,所有的接收机,在若 干天的时间里分别各自在同 一批点上进行多天、长时段的同步观测,在完成一批 点的测量后,所有接收机又都迁移到另外一批点上采 用相同方式,进行另一阶段的观测,直至所有 完毕。 点观测 – 优点:具有特高的尺度精度。 – 适用范围:A、B级网。
27
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
28
2.2 衡量GPS网质量的指标
©2006, 2007,
29
评定质量方法时的常见错误
根据颜色和是否插旗来评定质量
根据报告中是否出现“失败”等字眼来评定质量
精度高就等于质量好
30
根据是否打钩和是否是固定解来评定质量
• 作业调度
– 基线的布置(复测边、闭合环的配置)
55
2.5 GPS网的 布网及观测方案
©2006, 2007,
56
GPS网的布网方案①
• 跟踪站式
– 形式:若干台接收机长期固定安放在测站上 进行常年、不间断的观测,数据处理通常采用 精密星历由高精度数据处理软件进行。 – 优点:精度极高,具有框架基准特性。 – 缺点:需建立专门的永久性建筑即跟踪站,观 测成本很高。 – 适用范围:一般用于建立GPS跟踪站或永久性 的监测网。
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
44
2.3 影响GPS网质量的因素
©2006, 2007,
45
不影响GPS网质量的因素①
• GPS网中点的质量与点位分布无关
46
不影响GPS网质量的因素②
• 网的形状对GPS网的质量没有直接影响
对于上述两个网形,如果对应基线的质量相同,则两个网的质量也相同。
– 卫星轨道误差、卫星钟的误差、 相对论效应、SA(已于2000 年5月2日终止)等。
• 与传播途径有关的误差的源
– 电离层折射、对流层折射、多 路径效应、电磁波干扰等。
• 与接收设备有关的误差源
– 接收机天线相位中心偏差和变 化、接收机钟的误差等。
GPS定位中的误差源
8
单点定位的缺陷
• 各种误差源对单点定 位结果精度影响严 重,即使经过标准模 型进 行改精 度也仅能达到 正后 ,定位 左右 10m
– L1、L2 – 用于搭载信号
D
• 测距码
– C/A码、P码 – 用于测距
• 导航电文
– 用于提供卫星轨道、钟 及其他相关信息
6
GPS的距离观测值
• 伪距
– 利用测距码测定 – 无模糊度问题 – 精度分米级
• 载波相位
– 利用载波测定 – 有模糊度问题 – 精度毫米级
7
GPS定位中的误差源
• 与卫星有关的误差源
• 处理方法:软件、处理参数设置
12
影响相对定位测量成果质量的因素②
• 影响整体测量成果质量的因素
– 单一基线的质量 – 网形 – 网平差处理的方法
5 7
1
3 4 2
6
8
GPS网
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本讲座的重点
• 围绕GPS网的建立介绍如下内容
– GPS网的布设及外业观测 – 基线解算及其质量控制 – GPS网平差及其质量控制
GPS网质量的两个方面
• 精度
– 基线向量改正数的大小 – 基线向量的重复性 – 闭合差的大小 – 符合差的大小 – 相邻点距离中误差的大小 – 点位中误差大小
• 可靠性
– 可探测出的观测值中粗差的大小 – 观测值中残余粗差对结果影响的大小
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衡量精度的指标
• 质量指标
• 同步环闭合差 • 异步环闭合差 • 复测基线较差
控制指标是依据应用 要求得出的 参考指标是依据统计 原理得出的
– 控制指标(必须满足,需要用户来判断)
– 参 考指标(用于参考,不作要求,软件能自 判断 ) 动
• 参考方差(0) • 均方根误差(RMS) • 确定模糊度时的RMS比值(RATIO值)
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规范中有关GPS网精度的内容①
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
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影响GPS网质量的因素
• 观测值的精度
– 由观测方法和基线处理方法决定
• 起算数据的质量、数量、分布及与网的关系
– 由网的设计和外业观测调度决定
• 网的结构(基线向量的数量及配置)
– 由网的设计和外业观测调度决定
• 数学模型的完备性
– 由数据处理软件决定
• 外业观测工作,如对中、量高、天线定向等
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
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规范中有关GPS网精度的内容④
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
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规范中有关GPS网精度的内容⑤
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
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规范中有关GPS网精度的内容⑥
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规范中有关GPS网精度的内容②
• 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314 – 2001)
如: 对于在C级网,规范要 a 10mm ,b 5, 求 当基线边长为 10km时 , 6 2 102 (510 106 10 ) 50.99(mm34)
规范中有关GPS网精度的内容③
• GPS测量产品质量控制的内容
– 质量评价(评定质量的指标) – 质量改善(提高质量的方法)
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2. GPS网的布设 及 质量控制
©2006, 2007,
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2.1 GPS网
©2006, 2007,
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GPS基线向量
• 定义
– GPS基线向量是通过在若干点上进行GPS同步观测所
确定出的点间的相对位置关系 – – – – 地心坐标的坐标差(X, Y,Z) 大地坐标的坐标差(B, L,H) 站心直角坐标(N, E, U) 站心极坐标(S, A, EL)
– 由外业作业人员决定
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2.4 保证GPS网质量的方法
©2006, 2007,