GPS数据采集与处理

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GPS技术设计数据采集与处理

局部形变监测和各种精密工业测量
实例 IGS跟踪站国家A级网国家B级网
C级大中城市及工程测量的基本控制网
D、E级
中小城市、城镇测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等
2、点的密度指标
GPS网中相邻点间的平均距离（km）
级别
AA
A
B
C
D
E
平均距离 1000 300 70 10~15 5~10 0.2~5
2、南方测绘GPS处理软件
3、GrafNav ( Waypoint GPS )
2、选点
对测站的基本要求
① 视野开阔，对空通视好，15°以上不宜有成片障碍物 ② 15°以上不宜有金属导体 ③ 便于仪器安置及观测作业 ④ 远离可能的干扰源 ⑤ 远离易引起多路径的环境 ⑥ 地质条件良好、点位稳定、易于保存，交通便利。 ⑦ 充分利用符合要求的现有观测设施 ⑧ 尽量选择测站小环境与周围大环境一致
各级网的固定误差和比例误差
级别
固定误差（mm）
比例误差（ppm）
AA
≤3
≤0.01
A
≤5
≤0.1
B
≤8
≤1
C
≤10
≤5
D
≤10
≤10
E
≤10
≤20
各级网的固定误差和比例误差
级别
固定误差（mm）比例误差（ppm）
C
≤10
≤5
D
≤10
≤10
E
≤10
≤20
相邻点间基线长度标准差：
σ a2 (b d 106 )2
静态
≥15 ≥15 ≥15 ≥15
≥15
≥15
时段中任
双频＋P码

GPS观测仪器在地理信息系统中的数据采集与处理

GPS观测仪器在地理信息系统中的数据采集与处理随着科技的发展，GPS观测仪器在地理信息系统中的应用越来越广泛。

在地理信息系统中，GPS观测仪器扮演着关键的角色，它能够准确测量地球表面位置的坐标，并将获取的数据用于进行地理信息的采集与处理。

本文将以数据采集与处理为重点，介绍GPS观测仪器在地理信息系统中的应用。

首先，我们来了解一下GPS观测仪器的原理。

GPS（全球定位系统）观测仪器是一种能够接收卫星信号并计算出相对位置的设备。

它由卫星定位系统、测量仪器和数据处理软件组成。

GPS观测仪器利用卫星定位系统通过三角测量原理来确定其位置。

当GPS观测仪器接收到来自至少三颗卫星的信号时，它能够计算出它相对于这些卫星的位置，并以经纬度的方式表示。

在地理信息系统中，GPS观测仪器主要用于地理信息的数据采集与处理。

首先，GPS观测仪器被用于采集地理空间数据。

它可以准确测量出一点、一线或一面的坐标信息，包括经纬度、海拔高度等。

这些采集到的坐标数据能够被进一步应用于地图制作、地质勘探、土地测量等领域。

通过GPS观测仪器的高精度定位，地理空间数据的采集变得更加准确、快捷和方便。

其次，GPS观测仪器能够将采集到的数据与地理信息系统进行整合与处理。

GPS观测仪器通常与地理信息系统的软件进行连接，将采集到的坐标数据通过电脑进行处理。

在地理信息系统中，GPS采集的数据可以与其他地理数据进行整合，形成一个完整的地理信息数据库。

这些数据可以通过地图、图表、报表等形式进行可视化展示，帮助用户进行空间分析、决策制定等。

对于GPS观测仪器的数据处理，主要包括数据的清理、校正、转换和分析等步骤。

首先，通过数据清理，可以排除采集到的不准确或异常数据，保证数据的质量。

其次，对数据进行校正，主要是消除误差和偏差。

GPS观测仪器采集的数据可能受到多种因素影响，如大气延迟、卫星轨道误差等，需要进行校正处理以提高数据的准确性。

然后，对数据进行转换，将经纬度坐标转换为其他坐标系的坐标，满足不同需求。

gps测量数据处理的基本过程

GPS测量数据处理的基本过程GPS（全球定位系统）是一种广泛应用于航空航海、地理勘测、车辆定位等领域的定位技术，它利用卫星进行测量，并通过处理获取所需的位置、速度、时间等信息。

而在实际应用中，对GPS测量数据的处理是至关重要的一环。

本文将从GPS测量数据的采集、预处理、定位计算、平差处理等几个方面介绍GPS测量数据处理的基本过程。

一、数据采集1.卫星信号接收在GPS测量中，首先要进行卫星信号的接收。

接收机会从卫星发射的信号中接收到卫星的定位信息，这些信息包括卫星的位置、精确的时间、卫星健康状态信息等。

一般来说，接收机至少需要接收到4颗卫星的信号才能进行定位计算。

2.观测数据记录接收机在接收到卫星信号后会记录下所接收到的观测数据。

这些数据包括接收到的卫星信号的到达时间、卫星的位置、接收机自身的位置、接收机时钟的误差等信息。

二、数据预处理1.数据筛选在接收到的观测数据中，会包含一些干扰数据和误差数据。

这些数据会对接下来的数据处理造成影响，因此需要对数据进行筛选，去除掉那些明显不正常的数据。

2.伪距观测值转换接收机接收到的是卫星信号的到达时间，而我们想要得到的是距离信息。

因此需要将接收到的到达时间转换成伪距观测值，即信号在大气层中传播所需要的时间乘以光速。

三、定位计算1.单点定位计算通过接收到的伪距观测值，接收机自身的位置信息，卫星的位置信息等数据，可以进行单点定位计算。

单点定位是指在未知参考点的情况下，通过接收到的卫星信息计算出接收机的位置信息。

2.差分定位计算在实际应用中，由于大气层的影响以及接收机的时钟误差等因素，单点定位的精度可能不够高。

因此需要通过差分定位计算，利用已知位置的参考站的数据对接收机的数据进行校正，从而提高定位精度。

四、平差处理1.数据平差在进行定位计算过程中，会涉及到各种观测数据和参数，这些数据和参数之间可能存在一定的矛盾和不一致。

为了保证最终计算结果的精度和可靠性，需要进行数据的平差处理，通过最小二乘法等方法对数据进行优化调整。

简述gps数据处理基本流程和步骤

简述gps数据处理基本流程和步骤下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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如何进行地理坐标系统的数据采集与处理

如何进行地理坐标系统的数据采集与处理导语：地理坐标系统是一个基本的地理信息系统组成部分，它用于标识地球上任何位置的坐标。

在当今信息化的时代，地理坐标系统的数据采集与处理变得尤为重要。

本文将探讨如何进行地理坐标系统的数据采集与处理的方法和技巧，以及相关工具和技术。

1. 数据采集地理坐标系统的数据采集主要包括地理数据的收集和传输。

地理数据的收集可以通过以下几种方式进行：a. GPS定位全球定位系统（GPS）是一种通过卫星定位获取地理坐标的技术。

使用GPS设备可以获取相对准确的经纬度坐标。

数据采集员可以通过携带GPS设备到目标地点进行定位，并记录下对应的经纬度坐标。

b. 卫星影像卫星影像是一种获取地理数据的重要源头。

通过分析卫星影像，可以获取地理坐标系统中的各种数据，如地形、土地利用等等。

数据采集员可以通过获取卫星影像并进行处理，提取其中的地理数据。

c. 地理测量地理测量是一种传统的数据采集方式，通过使用地理测量仪器如测量仪等，可以获取精确的地理坐标数据。

数据采集员可以使用地理测量仪器对地面进行测量，得到对应的地理坐标。

2. 数据处理地理坐标系统的数据处理是将采集到的原始数据进行整理和分析的过程，以便更好地理解和利用这些数据。

a. 数据清洗数据清洗是指对采集到的原始数据进行筛选、去除异常值、修复错误等处理，以确保数据的准确性和一致性。

在处理地理坐标系统的数据时，可以使用数据清洗工具或编写脚本来进行清洗操作，如删除无效坐标、修复缺失坐标等。

b. 数据转换数据转换是将原始数据从一个坐标系统转换到另一个坐标系统的过程。

在地理坐标系统中，常见的转换操作包括将经纬度坐标转换为UTM坐标、将投影坐标转换为地理坐标等。

数据处理员可以使用GIS软件等工具进行数据转换操作。

c. 空间分析空间分析是指利用地理坐标系统的数据进行分析和计算的过程。

通过空间分析，可以获得地理坐标数据的统计结果、空间关系等信息。

在地理坐标系统的数据处理中，可以使用GIS软件中的空间分析工具来进行分析，如计算两个坐标之间的距离、绘制热力图等。

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。

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。

论GPS测量的数据处理方法及其优化方式

论GPS测量的数据处理方法及其优化方式。

一、GPS测量数据处理方法1、数据预处理GPS数据预处理包括了资料收集、数据筛选、数据校正、数据过滤、数据插值等步骤。

其中最重要的步骤是数据校正，由于GPS卫星所发出的信号在传输过程中会遭受导航信号、地球大气层、接收机时间、传输媒介等干扰，导致GPS采集的数据有较大的误差，因此需要对GPS数据进行校正。

数据校正包括了数据预处理、误差模型建立、误差分析和校正方法等步骤。

2、数据处理GPS数据处理主要包括了基准的选择和建立、数据分析和拟合、解算算法和数据融合等步骤。

基准的选择和建立是指在数据处理过程中需要明确使用的基准坐标系，例如WGS84坐标系、北京54坐标系等。

数据分析和拟合是指采用数学模型对GPS数据进行处理，例如最小二乘法、卡尔曼滤波、粒子滤波等方法。

解算算法与数据融合主要是指将GPS数据与其他信息进行融合，例如地图数据、气象数据、传感器数据等。

二、GPS测量数据处理优化方式1、信号接收优化GPS信号接收优化是指改善信号接收的操作和环境，例如改善接收机本身的性能、选用合适的天线、改善接收机自身的环境、减少信号干扰等。

2、误差模型优化误差模型建立是将误差分为多个部分，例如常数误差、轨道误差、大气误差、接收机误差等，然后对各部分误差采用不同的方法进行模拟和处理。

误差模型的优化一方面是对误差模型进行精细化建模，另一方面是通过分析误差来源和数据特性来对误差模型进行改进和优化。

3、算法优化GPS数据处理算法的优化可以从多个方面入手，例如减少计算量，提高算法计算速度和鲁棒性，改进算法的精度和可靠性，例如采用粒子滤波算法可以有效地解决非线性滤波问题。

4、数据融合优化数据融合是将不同数据源的数据信息综合起来，以提高得到的GPS数据的精度和可靠性，并提高研究结果的确定性和可靠性。

数据融合的优化可以通过改进融合算法、改善数据质量和改进数据采集的设计等来实现。

5、差分处理差分GPS是基于两个接收机之间的同步观测数据得到相对的精密定位，其可以有效地消除接收机和卫星的共同误差，以实现高精度的测量。

TBCGPS数据处理简要流程

TBCGPS数据处理简要流程GPS（全球定位系统）数据处理的流程通常包括数据采集、数据预处理、信号解算、数据校正和数据分析等几个主要步骤。

下面将详细介绍GPS数据处理的流程。

1.数据采集：GPS接收器通过接收卫星发送的信号来确定位置，同时还可以记录位置、速度和时间等相关数据。

数据采集可以是实时进行的，也可以是离线的。

实时数据采集通常用于车辆导航、移动设备和船舶等实时定位应用；离线数据采集通常用于科学研究和数据分析等领域。

2.数据预处理：数据预处理包括数据清洗、野值处理和补偿等步骤。

数据清洗是指去除采集到的异常数据，如误差较大或无效的数据点；野值处理是指对异常数据进行修正或剔除处理，以提高数据的准确性；补偿是指对时钟误差、电离层延迟和大气延迟等误差进行校正，以提高数据的精度。

3.信号解算：信号解算是指根据接收到的卫星信号，计算出接收器的位置和速度等信息。

通常有单点解算、差分解算和网络解算等方法。

单点解算是指仅使用单个接收器进行位置计算，精度较低；差分解算是指使用多个接收器共同进行位置计算，通过测量接收器间的差异来降低误差，精度较高；网络解算是指利用网络连接的多个接收器进行位置计算，进一步提高精度。

4.数据校正：数据校正是指对解算得到的位置和速度进行修正，校正的目的是提高数据的准确性和一致性。

校正方法包括永久性（如大地水准面）和临时性（如地球自转、地壳运动）的校正。

永久性校正通常使用大地基准系统来修正解算结果，临时性校正则根据地球运动的模型来修正解算结果。

5.数据分析：数据分析是指对解算得到的位置和速度等数据进行统计、计算和分析，以提取有用的信息。

数据分析可以包括轨迹分析、速度分析、加速度分析和位置相关性分析等。

轨迹分析用于研究物体的运动路径和行为；速度分析用于研究物体的运动速度和变化；加速度分析用于研究物体的运动加速度和变化；位置相关性分析用于研究不同位置之间的相关性和空间分布。

综上所述，TBCGPS数据处理的流程包括数据采集、数据预处理、信号解算、数据校正和数据分析等几个主要步骤。

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。

测绘技术中的数据采集和处理方法

测绘技术中的数据采集和处理方法在测绘技术中，数据采集和处理方法是不可或缺的步骤。

准确、全面地收集和处理数据，对于绘制精准的地图和进行精确的测量至关重要。

本文将介绍一些常用的数据采集和处理方法，以及它们在测绘领域中的应用。

一、GPS技术全球定位系统（GPS）是一种常用的数据采集技术，通过卫星定位和测量接收器来确定位置坐标。

在测绘中，GPS被广泛应用于土地测量、航空摄影测量和地形图绘制等方面。

通过收集卫星发出的信号，GPS可以提供高度准确的相对位置信息，为测绘工作提供了可靠的数据来源。

二、激光扫描技术激光扫描技术是一种高精度的数据采集方法，通过激光器发射连续或脉冲激光束，扫描地面或物体表面，并测量返回的激光信号的时间和位置信息。

这种技术可以实现对地形、建筑物、桥梁等对象的精确三维建模和测量。

激光扫描技术在城市规划、工程测量和环境监测等领域中得到了广泛应用。

三、卫星遥感技术卫星遥感技术是一种通过卫星获取地球表面信息的方法。

卫星搭载的传感器可以收集地球表面的光谱、热红外和雷达数据，通过对这些数据的处理和分析，可以获取到地表的高程、地物分布和土地利用等信息。

卫星遥感技术在测绘中的应用包括地理信息系统（GIS）制图、土地覆盖分类和环境监测等方面。

四、数码测量技术数码测量技术是一种基于电子设备和数字处理的现代测量方法。

它通过摄影测量、全站仪测量和雷达测距等手段获取数据，并使用计算机软件进行数据处理和分析。

数码测量技术具有高精度和高效率的特点，广泛应用于建筑、水利和交通等领域的测量工作。

五、地理信息系统（GIS）地理信息系统（GIS）是一种将地理空间信息与属性数据相结合的专业软件系统。

它可以对地理数据进行采集、存储、管理、分析和展示，为决策和规划提供支持。

GIS在测绘中的应用包括地图制作、土地管理和环境评估等领域。

六、数字图像处理技术数字图像处理技术是一种利用计算机对图像进行处理和分析的方法。

在测绘中，数字图像处理技术可以用于图像纠正、特征提取和图像融合等方面。

GPS数据处理与分析的常用软件与方法

GPS数据处理与分析的常用软件与方法导语：全球定位系统（GPS）是一种利用地球上的卫星进行导航和定位的技术。

随着GPS技术的普及，越来越多的人开始利用GPS数据进行地理信息的处理与分析。

本文将介绍一些常用的GPS数据处理软件和方法，帮助读者更好地利用GPS数据进行研究和应用。

一、GPS数据收集与处理1. GPS数据收集GPS数据的收集是进行数据处理与分析的前提。

通常，采集GPS数据的方法有两种：实时GPS和差分GPS。

实时GPS是指通过GPS接收器实时获取卫星信号来确定位置；差分GPS则是通过接收来自基准站的GPS数据进行差分计算，提高位置的准确性。

2. GPS数据处理GPS数据处理软件主要用于对采集到的数据进行解码、校正和分析。

常用的GPS数据处理软件有Trimble GPS Pathfinder Office、GPSBabel和QGIS等。

这些软件能够将原始GPS数据转化为标准格式，并进行数据的校正和验算，保证数据的准确性。

此外，这些软件还提供了多种数据分析的功能，如路径分析、空间分布分析等。

二、GPS数据分析方法1. 路径分析路径分析是GPS数据处理与分析的重要方法之一。

通过将GPS轨迹数据进行处理，可以提取出路径的信息，如起点、终点、中间节点以及路径长度、时间等。

这对于交通规划、安全监控和环境保护等领域具有重要的应用价值。

2. 空间分布分析空间分布分析是利用GPS数据进行地理空间信息的分析。

通过对GPS数据进行空间分布分析，可以了解物体在空间上的分布情况，并进一步探索其背后的规律和关联性。

例如，通过对GPS轨迹数据进行密度分析，可以研究特定区域内的人口分布情况，为城市规划和资源配置提供科学依据。

3. 轨迹预测与模拟通过对历史GPS数据进行分析，可以预测和模拟出未来的轨迹。

这对于交通管理、气象预报和环境监测等领域具有重要意义。

例如，通过对车辆GPS数据进行分析，可以预测交通拥堵区域和拥堵时间，提供交通路线的优化建议。

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静态数据处理说明书7

GPS静态数据处理说明书7GPS静态数据处理说明书一、概述GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位技术来确定地理位置的系统。

在GPS测量中，静态数据处理是指对采集到的GPS观测数据进行处理和分析，以获取精确的位置和测量结果。

本说明书将详细介绍GPS静态数据处理的步骤和方法。

二、数据采集1. 设备准备：确保GPS设备处于正常工作状态，电量充足，并且能够接收到足够的卫星信号。

2. 数据采集设置：根据实际需求设置GPS设备的采样间隔、观测时长等参数，并确保设备能够记录下所有必要的观测数据。

三、数据处理步骤1. 数据导入：将采集到的GPS观测数据导入到处理软件中。

常用的处理软件有XX软件、XX软件等，根据实际情况选择合适的软件。

2. 数据预处理：对导入的原始数据进行预处理，包括数据格式转换、数据筛选等。

确保数据的准确性和完整性。

3. 数据编辑：根据实际需求，对数据进行编辑和筛选，去除不必要的数据点和异常值，以提高数据的质量和精度。

4. 数据平差：利用平差方法对编辑后的数据进行处理，计算出每个观测点的坐标和测量结果。

常用的平差方法有最小二乘法、卡尔曼滤波等。

5. 结果分析：对处理得到的数据结果进行分析和评估，包括精度评定、误差分析等。

根据实际需求，可以生成相应的报告和图表。

6. 结果输出：将处理结果输出为标准格式的文件，以便于后续的使用和分享。

常见的输出格式有TXT、CSV等。

四、数据处理方法1. 单基线法：适用于只有一个已知坐标的基准站点的场景。

通过与基准站点的差分处理，计算其他观测点的坐标和测量结果。

2. 多基线法：适用于有多个已知坐标的基准站点的场景。

通过与多个基准站点的差分处理，提高数据的精度和可靠性。

3. 网络平差法：适用于大范围、复杂地形的测量场景。

通过建立网络模型，利用所有观测点的观测数据进行平差计算，得到最终的测量结果。

五、数据处理注意事项1. 数据质量：在数据采集过程中，要注意选择合适的观测点和观测时间，以确保数据的质量和可靠性。

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。

GPS数据采集与处理 ppt课件

（一）GPS空间星座部分
GPS卫星图片
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（一）GPS空间星座部分
GPS卫星的主要功能：
➢接收、储存和处理地面监控系统发射来的导航电文及其它有关信息； ➢向用户连续不断地发送导航与定位信息，并提供时间标准、卫星本身的空间实时位置及其它在轨卫星的概略位置； ➢接收并执行地面监控系统发送的控制指令，如调整卫星姿态和启用备用时钟、备用卫星等。
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四、GPS的服务
GPS服务
标准定位服务：面 SPS服务向全世界民用用户
PPS服务
精密定位服务：面
向美国及其盟国的军事部门以及民用特许用户
Ba2c1k
第二节 GPS定位方法
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一、GPS定位方法的分类
➢(一)根据定位所采用的观测值伪距法 + 载波定位法
➢(二)根据定位的模式绝对定位 + 相对定位
29
二、GPS测量方法
实时动态定位
GPS定位事后处理动态定位
静态(准动态)相对定位
内容略，有兴趣的同学请自学。
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30
第三节 GPS数据及其处理
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一、GPS基本定位原理
GPS基本定位方法：
伪距测量定位载波相位测量定位
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一、GPS基本定位原理
(一)伪距测量定位原理
➢伪距观测量：是通过测量卫星信号从发射时
刻到接收机接收时刻的时延，然后乘以光速得到的距离观测量。
➢伪距定位观测方程式
➢坐标推算：观测4颗以上卫星→列出4个以上方程式→4个未知数
➢在L1和L2上又分别调制着多种信号，这些信号主要有：C/A码（粗捕获码）、P码（精码）
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三、GPS定位系统的坐标系统

gps数据处理的基本流程

gps数据处理的基本流程
GPS数据处理的基本流程包括以下步骤：
1. 数据传输：将GPS接收机记录的观测数据传输到存储设备。

2. 数据分流：通过解码将各种数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成星历文件、观测文件和测站信息文件等。

3. 统一数据格式：将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样密度和观测值数据单位统一为标准化的文件格式，以便统一处理。

4. 轨道参数平滑处理：采用多项式拟合法，平滑GPS卫星每小时发送的轨
道参数，使观测时段的卫星轨道标准化。

5. 探测周跳、修复载波相位观测值。

6. 观测值修正：对观测值进行必要修改，在GPS观测值中加入对流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。

7. 数据预处理：预处理的主要目的是净化观测值，提高观测值的精度。

一般的数据处理软件都采用站星双差观测值。

如需更多信息，建议查阅关于GPS数据处理流程的文献、资料，或者咨询
相关专家。

全球定位系统GPS数据采集与处理

全球定位系统GPS数据采集与处理第一节GPS的原理概述一, 全球定位系统GPSGPS(Navigation Satellite Timing and Ranging /Global Position System ),授时与测距导航系统/全球定位系统,简称GPS全球定位系统,是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代卫星导航和精密定位系统.GPS全球定位系统是由美国国防部于1973年开始组织三军共同研制,并于1993年基本完成.该系统由空间星座,地面控制和用户接收机三部分组成.(一)全球定位系统组成1. 空间星座部分GPS 空间星座部分由2 颗工作卫星和3颗备用卫星组成.工作卫星分布在6个轨道面内.每个轨道面内分布有3～4颗卫星,卫星轨道相对于地球赤道面的倾角为55,轨道平均高度为20200公里.卫星运行周期为11小时58分钟.因此,在同一测站每天出现的卫星布局大致相同,只是每天提前4分钟.每颗卫星每天约有5个小时在地平线以上,同时位于地平线以上的卫星数目随时间和地点而异,最少4颗,最多11颗.这样布局可以保证地球上任何时间,任何地点至少可以同时观测到四颗以上的卫星.加之卫星信号的传播和接收不受天气的影响,因此GPS是一个全球性,全天候的连续实时的导航和定位系统.全球定位系统建成后,其工作卫星在空间的分布如图7-4-1所示. GPS卫星上安装有轻便的原子钟,微处理器,电文存储和信号发射设备,由太阳能电池提供电源,卫星上备有少量燃料,用来调节卫星轨道和姿态,并可在地面监控站的指令下,启动备用卫星.2. 地面监控系统GPS 地面监控系统由分布在全球的五个地面站组成.其中1个主控站,3个注入站.五个监控站均为数据自动采集中心,配有双频GPS接收机,高精度原子钟,环境数据传感器和计算设备,并为主控站提供各种观测数据.主控站(位于美国科罗拉多)为系统管理和数据处理中心,其主要内容是利用本站和其它监控站的观测数据推算各卫星的星历,卫星钟差和大气延迟修正参数,提供全球定位系统的时间基准,并将这些参数传入注入站,调整偏离轨道的卫星至预定轨道,启用备用卫星代替失效卫星等.注入站将主控站推算和编制的卫星星历,卫星钟差,导航电文和其它控制指令等注入相应卫星的存储系统,并监测注入信息的正确性.除了主控站外,整个GPS地面监控系统无人值守,各项工作高度自动化和标准化.3. 用户设备部分用户设备包括GPS接收机主机,天线,电源和数据处理软件所组成.主机的核心为微电脑,石英振荡器,还有相应的输入,输出接口和设备.在专用软件控制下,主机进行作业卫星选择,数据采集,处理和存储,对整个设备的系统状态进行检查,报警和部分非致命故障的排除,承担整个接收系统的自动管理.天线通常采用全方位型的,以便采集来自各个方位的,任意非负高度角的卫星信号.由于卫星信号微弱,在天线基座中有一个前置放大器,将信号放大后,再用同轴电缆输入主机.电源部分为主机和天线供电,可使用经过整流,稳压后的市电,也可以使用蓄电池.(二)GPS全球定位系统信号GPS卫星发射的是一对相干波,波长和频率分别为作为载波载有两种调制信号,一类为导航信号,另一类为电文信号.导航信号又分为码率为,频率为的粗码(C/A码)和码率为,频率为的精码(P码).粗码(C/A码)信号编码每重复一次,可以快速捕捉信号,按设计用于粗略定位;精码(P码)码信号编码每七天重复一次,且各颗卫星不同,结构十分复杂,不易捕捉,但可以用于精确定位.电文信号同时以的速率调制在载波上,内容包括卫星星历表,各项改正数和卫星工作状态.通过电文信号,接收机可以选择图形最佳的一组信号进行观测,以利于定位数据处理.第二节GPS定位方法一, GPS定位方法分类(一), 静态定位和动态定位按GPS定位方式可分为静态定位和动态定位.1, 静态定位如果待定点相对于周围的固定点没有可以察觉的运动,或者运动十分缓慢以至于需要几个月或几年才能反映出来,即认为待定点相对于地球坐标系中是固定不动的,这种待定点的坐标确定方法称为静态定位.在静态定位的数学模型中,待定点的位置是作常数来处理的.由于GPS的"快速解算整周期未知数"技术的出现,静态作业的时间已缩短至几分钟,因此,除了原先的大地测量及地球动力监测方面的应用外,快速的静态定位已广泛地应用到普通测量和工程测量中.2, 动态定位车,船,飞机和航天器运动中,人们往往需要知道它们的实时位置.在这些运动载体上安装GPS接收机,实时测得GPS接收信号天线所在的位置,称为GPS动态定位.如果不仅测得运动载体的实时位置,还测定其运动速度,时间和方位等状态参数,从而引导该物体向预定方位运动,称为导航.GPS导航实质上也是动态定位. (二), 静态定位和动态定位根据确定GPS接收机在地球坐标系位置的不同,可分为单机的绝对定位和多机的相对定位,如图9-1-2. 1, 绝对定位绝对定位是确定独立待定点在地球坐标系中的位置.由于单点绝对定位受接收卫星信号时误差的影响,精度较低.主要用于低精度的动态定位,如船舶,飞机的导航,地质矿产资源的调查研究,海洋捕捞等及确定相对定位时的初始值.2, 相对定位相对定位是确定同步跟踪相同GPS信号的若干台接收机之间的相对位置的一种方法.由于采用同步观测,各同步站获得信号的许多误差是相同的或大致相同的(如卫星时钟误差,星历误差,信号的大气传播误差等),可以消除或减弱这些误差,获得很高的相对位置.相对定位中,信号观测与数据处理比绝对定位复杂,相对定位获得的是各同步站间的基线向量(三维坐标差),因而至少需要一个观测点为已知点才能求出其余各点的坐标.静态定位和动态定位都可采用相对定位,例如地球变形测量,无地面控制航空摄影测量等.在动态定位中,常采用"差分"的方法,将一台GPS接收机置于已知坐标的基准点上,其余接收机安置在运动载体上,所有的接收机同步观测,根据已知控制点的定位结果,将位置改正数实时传给流动站,以提高定位精度.这是一种基于单点定位和相对定位的定位模式.(三), 伪距法和载波相位法GPS卫星定位,根据处理信号的不同,又可以分为伪距法和载波相位法.1, 伪距法其定位原理简单.定位时,接收机本机振荡产生与卫星发射信号相同的一组测距码(P码或C/A码),通过延迟器与接收机收到的信号进行比较,当两组信号彼此完全重合(相关)时,测出本机信号延迟量即为卫星信号的传输时间,加上一系列的改正后乘以光速,得出卫星与天线相位中心的斜距.如果同时观测了四颗(或以上)卫星,即可以按距离交会法算出测站的位置和时钟误差四个未知数.由于测距码的波长,.以百分之一的码元长度估算测距分辩率,只能分别达到0.3米(P码)和3米(C/A码)的测距精度.因此,伪距法的精度是比较低的. 2, 载波相位法是把载波作为量测信号,对载波进行量测,确定卫星信号和接收机参考信号的相位差,推算出相位观测值.然后采用和伪距法原理相同,求出测站的位置和时钟误差等.载波的波长,,比码元波长要短得多,以百分之一的码元长度估算测距分辩率,分别达到1.9厘米(P码)和2.4L厘米(C/A码)的测距精度.在大地测量和精密空中三角测量中,为保证高精度,往往采用载波相位相对定位方法,以消除系统误差.载波相位法测量完整的相位观测值由几个部分组成:(9-2-1)式中:为卫星首次观测S处的相位,为接收机观测R处的位置相位;为实际相位观测值;为整周期数,也称整周期未知数;为t时刻实际观测值的整数部分,对于首次观测时值为零,其余各次观测中由时刻开始,通过计数器连续计数后累计,称为整周期计数;为实际观测值中的不足整数部分,以很高的精度测定.二, 整周期未知数和整周跳变对于载波相位测量来说,其不足整数部分的精度是极高的,但必须正确无误地确定整周期未知数和整周期计数时才有实际意义.连续跟踪的所有载波相位测量值中都包含相同的整周期未知数.确定整周期未知数的方法有伪距法,"Go and Stop"法,两次设站法,快速解求整周期未知数FARA法和将作为整体平差中的待定参数等多种方法.许多型号的GPS 接收机采用FARA法确定,它可以观测1分钟便能确定整周期未知数,这在工程测量中获得了极好的应用.对于摄影测量中确定外方位元素时,通常将整周期未知数作为待定参数纳入平差的数学模型中.是记录时刻除以外的整周期数,它是由GPS 接收机中的记数器逐个累计而得到的.如果在期间的累计工作发生中断,如卫星信号被障碍物暂时阻断,GPS接收机线路故障和外界条件影响等等,那么恢复后的会出现错误,但是仍然是正确的,这就称为整周跳变.我们需要探测何时发生了整周跳变.并将其恢复到正确计数,使这一部分观测数据仍然可用,这就称为整周跳变探测与修复.处理含有整周跳变的观测数据,必须将跳变前后的数据分为两组,各设一个整周期未知数分别处理.由于相位观测值的高次差会因为周跳而产生异常,对于大的跳变可用相位观测值的高次差(如四次差)或多项式进行拟合.对于小的周跳可以采用平差后的残差和卫星间求差来修复.三, GPS 定位作业方式GPS 定位主要包括GPS 实时(导航)定位,事后处理的动态定位和用于测量的静态(或准动态)相对定位等几种.1. GPS动态定位GPS 实时(导航)定位是要求观测和处理数据在定位的瞬间完成,其主要目的是导航.如前所述,绝对定位(单点定位)受到美国政府实施的"SA"(选择可用性)和"AS"(反电子欺骗)技术的影响,采用民用标准定位服务的GPS定位水平位置精度为100米左右.因而多数用户采用差分GPS系统(CDGPS和WADGPS)来提高定位精度.伪距法CDGPS的主站和用户站的作用距离在100公里以内,精度为5～10米.载波相位法CDGPS(也称RTK)的主站和用户站的作用距离在30公里以内,精度为厘米级.而WADGPS则是大范围内建立多个已知坐标的主站和副站,主站通过数据链从副站接收各类误差源,计算三项改正后通讯传给用户站,伪距法WADGPS的定位精度约为1～3米,优于CDGPS.并且主站与副站的距离可达1000公里以上. 2. 事后处理的动态定位这是一种载波相位的动态定位技术.通常一台接收机安置在地面已知点上,而另一台(或多台)接收机置于高速运动的物体上,各站同步观测,事后根据两者间的载波相位差确定运动物体相对于已知点的位置.其特点是主站与用户站之间无须进行实时数据的传输,两者间的距离也少受限制.但是在高速运动的物体上如何确定整周未知数及整周跳变的问题是其技术难点.近年来出现的GPS动态初始化技术OTF (On the Fly)大大提高了事后处理的动态定位的实用性.它的定位精度可达厘米级.主要适用与低轨道卫星的厘米级的精密星载GPS 定位,航空摄影测量,航空重力测量,磁力测量中的确定测量瞬间的空中三维坐标的厘米级的机载GPS 定位技术.3. 用于地面测量的静态(或准动态)相对定位这是一种载波相位的相对定位技术.一般有三种定位模式:静态相对定位利用两套(及以上)的GPS接收机,分别安置在每条基线的端点上,同步观测四颗以上的卫星0.5～1小时,基线的长度在20公里以内.各基线构成网状的封闭图形,事后经过整体平差处理,其精度可达.适用于精度要求较高的国家级大地控制测量,地球形变监测等等.快速静态相对定位在测区中部选一个基准站,用GPS接收机连续跟踪所有可见卫星,另一台接收机依次到各流动站对5颗以上的卫星同步观测1～2分钟,各流动站到基准站的基线的长度在15公里以内,构成以基准站为中心的放射图形.事后处理后其精度可达,但是可靠性较差.适用于小范围的控制测量,工程测量和地籍测量等等.准动态相对定位在测区内选一个基准站,用GPS接收机连续跟踪所有可见卫星,另一台接收机首先在起始站点对5颗以上的卫星同步观测1～2分钟,然后保持对所有卫星的连续跟踪的情况下,流动到各观测站观测数秒钟,各流动站到基准站的基线长度在15公里以内.其特点是各流动站必须保持相位锁定.万一出现失锁现象,必须在失锁后站点延长观测时间1～2分钟,以重新确定整周期未知数和整周期计数.准动态相对定位基线中误差可达1～2厘米,适合于工程测量,线路测量和地形测量等等.第三节GPS定位技术的应用大家知道,航摄像片的定向一直是摄影测量的基本问题之一.长期以来,像片的外方位元素主要依赖于空中三角测量和地面控制点来间接解求.50年代开始各种辅助数据的利用,成为航空摄影测量中空中三角测量研究的热点之一.随着人造卫星技术,微电子技术,和计算机技术的发展,出现的全球定位系统GPS,具有高精度和精密三维动态定位的能力,可用于在航空摄影的同时确定像片的外方位元素(或用于测定地面控制点),从而使得摄影测量的工作量大为减少,甚至可以完全免除地面控制点来进行空中三角测量.GPS 在摄影测量中主要用于航空摄影时的导航,区域网平差中的地面控制和空中控制,在遥感图像处理中,可用于几何精纠正时的控制点测定.GPS将给摄影测量和遥感技术带来一场小的技术革命.一, 航摄飞机的导航航空摄影时采用GPS进行飞机导航已经十分普遍.而在过去导航总是利用罗盘配合现有的地图,像片等资料来进行目视导航.应用目视导航时要求地面标志明显,一旦地面上地物发生较大的变化,地图就显得过于陈旧,因而会造成导航错误.在地物稀少的森林,沙漠和大规模的农业区,由于明显地物的缺少,可见范围内的地物都很相似,也使得目视导航极为困难.对于导航目的而言,手持式单机GPS即可以满足空中定位的要求.飞行人员可把现有地图上的飞行航线的数据输入GPS接收机,来辅助导航.目前已有较为先进的导航系统应用于航摄飞机的导航.它使用计算机来提供连续更新的图形显示以表明飞行航线及飞机当前的位置,飞行人员能很清晰生动地观察到飞机自身的位置和飞行的航线及航迹.理论上可以是全自动导航.一些航摄飞机的导航系统可以将预先设计的摄影位置输入计算机,当飞机进入该区域时系统自动启动快门摄取航空像片.GPS导航大大提高航空摄影的效率,并使其自动化程度大为提高.二, GPS用于测定控制测量地面控制点是指测定航测区域网平差时的大地定向点,立体像对的绝对定向点,单张像片纠正时的纠正点或遥感图像精纠正时的纠正点.实际上它是一种比较简单的GPS定位方法,其实质是用GPS测量取代常规的大地测量.如前所述,可以采用静态相对定位,快速静态相对定位和准动态相对定位的方式,这是GPS的实际应用之一.GPS地面控制测量与常规大地测量相比,具有定位精度高,观测时间短,速度快,操作简便,提供三维坐标和全天候作业的优点,已成为测定地面控制点的主要方法之一.由于GPS采用的是世界大地坐标WGS-84系统,与我国的1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系相比,彼此之间不仅采用的椭球,而且定位和定向均不同.因此,GPS测量获得的坐标是不同于我们常用的大地坐标的.为获得大地坐标,必须在两坐标系之间进行转换.为解决两坐标系间的转换,可采用类似区域网平差中绝对定向的方法,即在该需要转换区域内选择3个以上均匀分布的控制点,已知它们在两个坐标系中的坐标,通过空间相似变换求得七个待定系数(3个平移参数,3个旋转参数和1个缩放参数).但在我国的大部分地区,转换精度较低.常用的方法是首先对GPS网在WGS-84坐标中单独平差处理,然后再以两个以上的地面控制点作为起始点,在大地坐标系(1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系)中进行一次平差处理,可以获得较高的控制测量精度.GPS测定的高程是WGS-84坐标系中的大地高,与我国采用的1985年黄海国家高程基准正常高之间也需要进行转换.GPS大地高与国家高程基准正常高的关系如图9-3-1.设该点的似大地水准面与WGS-84椭球面的似大地水准面差距为(也称为高程异常),大地高与正常高之间的转换需要知道该点处的垂线偏差,由下式计算:(9-3-1)当无重力观测值而未知垂线偏差时,可视,故有(9-3-2 )似大地水准面与GPS参考椭球面的差距在不同地区有不同的数据,可以采用大地测量的方式测定,对于小范围内可视为常数.似大地水准面差距一般可达几十米.由于我国境内尚未建立高精度的似大地水准面差距分布数据.的精度较差,约为3～6米,部分地区在1米以内,难以满足GPS高程转换的要求.通常用下面介绍的曲面拟合法解决.在小区域的GPS网内,将似大地水准面当作曲面,似大地水准面差距表示为平面坐标的函数.通过GPS网中的公共点(即经过水准测量的GPS点)已知的大地水准面差距确定测区的似大地水准面形状,一般采用二次多项式为拟合函数:(9-3-3)式中:为点位坐标;为待定参数;v为拟合误差.假定6个及6个以上的公共点,即可以列出一组误差方程式.应用最小二乘法的原理求得六个待定参数.求得以曲面形式表示的大地水准面形状后,待定点的大地水准面差距:(9-3-4)最后求得正常高: (9-3-5)三, GPS用于航测空中三角测量GPS用于空中三角测量是全球定位系统在航测中应用的重点.由于GPS全球定位系统可用于动态定位,因此我们可以利用置于地面固定点上和飞机上的多台GPS接收机同时快速连续地记录GPS信号,通过采集动态载波相位GPS相对定位技术的离线数据,经过处理后,获得航摄飞行时摄影机曝光时刻,摄站相对于地面已知点在WGS-84坐标系中的三维坐标;然后将其视为辅助观测数据,引入摄影测量区域网平差中,获取最终的大地坐标.GPS在空中三角测量中的应用,可以大大节省,甚至可以完全免除航测外业控制点的测量工作.1, GPS数据采集GPS辅助空中三角测量的数据采集与常规的GPS测量和摄影测量都不完全一样,涉及到一些新的问题.置于地面基准站的GPS接收机应具有精确的三维已知坐标(一般应有世界大地坐标WGS-84和国家大地坐标系的两组坐标坐标和高程),而且应位于地势开阔和地面植被良好的地方,便于使基准点和动态接收机共同观测到卫星和接收GPS信号,并且应预先根据选择最佳的卫星组合图形,确定数据采集时间.进行航空摄影测量动态定位,必须采用具有载波相位功能的码接收机.在起飞和着陆时,机载的GPS接收机应在短基线上相对于基准点上的接收机进行5～15分钟的静态数据采集,称为机载的GPS接收机的初始化,获取整周期未知数.此后基准点和机载GPS接收机不间断同步采集GPS数据,实施各航带的GPS测量. 2, GPS空中三角测量观测方程在GPS空中三角测量中,由于机载的GPS接收机的天线相位中心,不能与航空摄影机物镜后节点重合,产生一个偏心矢量.如果摄影机和GPS接收机固定安装在飞机上,那么该偏心矢量为一个常数,且可以把它在飞机坐标系(像方空间坐标系)中的三个分量测定出来.图9-3-2表示GPS空中控制示意图.由在地面点M和在飞机上的天线中心A的GPS观测值可得到A点以M点为原点的大地坐标.由于偏心矢量是事先测定的.所以摄站点S在以M点为原点的同一坐标系的坐标也可得知.这时需要利用像片角元素,因为偏心矢量是在像方坐标系中测定的.由条件式:(9-3-6)可以列出天线中心A点由GPS数据求得的大地坐标的线性化观测值方程式:(9-3-7)其中:为分别对微分的系数矩阵,为旋转矩阵,是用各待定参数的近似值代入(9-4-6)式求得的近似坐标.而偏心矢量也作为带权观测值处理.(9-4-7)式作为附加的条件,参与GPS辅助区域网空中三角测量数学模型中.3, 摄影瞬间天线相位中心的推算对于航空摄影来说,GPS动态定位时刻和摄影机曝光时间是不同步的.GPS动态定位解算后,获得一定时间间隔的连续的坐标序列.为了精确测得摄站位置,除了应测定偏心矢量外,必须从GPS有规律的坐标序列中内插出摄影机摄影瞬间天线相位中心的位置(或摄影机摄站位置).摄影瞬间天线相位中心的推算,不仅与GPS采样间隔的大小有关,而且必须顾及摄影机曝光瞬间时间内插的精度,高精度的GPS测量一般采用曝光时间内插器(CET)内插曝光时间.航空飞行作业时,航空摄影机会在摄影瞬间发出一个脉冲,它和由GPS 接收机R232接口输出的秒脉冲,通过计算机处理,将曝光时间归化为GPS时间,以便计算机计算该时刻摄影站的位置.实验证明,GPS采样间隔的减小,如0.5秒(或0.25秒),时间内插精度的提高(如厘米级的GPS 测量,需要十微秒级的内插精度),会提高天线相位中心的内插精度.4, GPS在摄影测量中的应用美国,德国等西方国家在20世纪80年代中后期就开始了GPS在航空遥感中解求摄影站位置和外方位元素的试验与研究工作并获得了可喜的成果.如美国国家海洋局1985年在Texas试验区用Cessna172型飞机,Wild RC10摄影机和TI-4100 GPS接收机进行的三条航带的动态定位试验,荷兰Delff大学和德国Stuttgart大学也进行了类似的实验.平面精度平均达3厘米～7厘米,高程在0.30米左右,天线相位中心位置偶然误差在5～6厘米.我国武汉测绘科技大学李德仁院士领导的课题组1990～1994年也进行GPS 空中三角测量的研究,获得了令人满意的结果.GPS 摄站坐标只要达到中等精度就可满足测图的要求,如表9-3-1.航空摄影测量对GPS 定位的精度要求表9-3-1比例尺等高距空中三角测量的精度要求GPS精度要求测图比例尺摄影比例尺(m)1100000110000020543016150000170000102.5215812500015000051.21.25。

GPS数据采集与处理报告

?当确认各项连接完全无误后方可启动接收机?接收机在开始记录数据后应注意查看有关观测卫星数量及其变化?一个测段内不允许关机再开机改变卫星角度改变天线高度天线位置等?仪器高一定要按照观测前后各测一次认真如实记录在观测手簿中观测数据处理的基本流程数据采集粗加工预处理基线解算平差结论处理过程新建项目输入数据处理数据数据处理处理结果平差后结果基线网新建投影新建投影新建坐标系新建项目在新项目中处理已知点数据基线与投影转换转换设置相册转换设置相册获得数据获得数据保存转换后的坐标结束谢谢
预处理
基线解算
平差结论
处理过程
新建项目
输入数据
处理数据
数据处理
处理结果
平差后结果
基线网
新建投影
新建投影
新建坐标系
新建项目
在新项目中处理已知点数据
基线与投影转换
转换设置相册
获得数据
保存转换后的坐标
结束
谢谢！
技术设计书

测量3104第二大组经讨论安排，在踏勘中选取的点位安排各组人员。测量图形如下：
J2
H2 B2
X2
人员安排
序号测段时间测站组别 X2 1 9:41——10:41 第一小组 B2 2 11:21——12:21 第一小组 B2 3 13:07——14:07 第一小组第二小组第三小组第二小组 X2 第三小组 H2 第二小组 J2 第三小组 H2 测站组别 J2 测站组别 H2
GPS数据采集与处理报告
汇报人：测量3104 黄帅目的提出测绘资料的搜集与整理踏勘选点技术设计数的编写外业观测数据的传出与转储数据的处理
测前工作
• 通过各种渠道搜集有关本次测量任务的资料 • 经踏勘后选取X2、J2、H2、B2四个点作为测量点 • 技术设计书（见下页）