大学实习报告-GPS测量技术报告.doc

GPS控制测量技术报告一、实习目的通过实习进一步深入了解GPS原理以及在测绘中的应用,巩固课堂所学的知识. 熟练掌握GPS静态定位的外业观测、基线解算、GPS网平差的技术方法。其目的是通过实验环节使学生掌握GPS卫星定位技术的基本原理、GPS接收机的基本操作知识，能够利用GPS接收机进行实际作业，并能够比较熟练地运用随机软件和控制网平差软件进行GPS测量数据的处理与分析。二、测区概况本测区为 在测区内布置的控制点选在易于安置接收设备，视野周围15以上，不应有障碍物以避免GPS信号被遮挡或吸收，尽量远离大功率，无线电发射源，其距离不小于200米，同时要尽量覆盖该测区，有利于其他传统测量手段扩展与联测的地方。三、仪器设备和软件GPS控制测量采用Ashtech locus单頻接收机,其静态精度为：静态基线 （5mm +1ppmD） 高 程 （10mm+2ppmD）平面精度要求：0.020m + 1ppm高层精度要求：0.040m + 2ppm内业采用Ashtech Solution专业处理软件（包含数据传输、基线向量处理、GPS网平差软件、多种GPS数据格式转换等功能），完全能满足GPS控制测量数据处理的要求。四、控制网的布设与观测1、GPS布网 利用GPS测量的优点，实测GPS控制点6个，其中已知点2个，未知点4个，组成最小同步环15 个，测站数6个，总的基线数15个，复测基线数35个，符合规范中的要求。2、GPS观测 在实际外业观测过程中,使用3台Ashtech型GPS接收机,同时在三个GPS点上进行观测, 有效观测卫星数4颗, 时段长度30分钟,当三台接收机都达到5km时才可以搬站。时间, 以保证观测精度。 在观测过程中三台接收机如果出现其中一台没电时，应立即更换电池，重新设置观测。 丈量天线高度,用斜高，均从天线的三面丈量三次, 在三次较差不大于3mm时,取平均值为最后结果。 在观测过程中, 自始至终有人值守, 并经常检查有效卫星的历元数是否符合要求,否则及时通知其它两台仪器, 延长时段 3、补测重测 第一周观测数据由于卫星接受信号不好，造成基线处理后无法达到精度，平差也无法进行，数据无法使用，所以进行重测。五、数据处理1、将接收机手簿上的观测数据导入计算机数据处理软件中，建立文件，调取数据，先探测粗差、基线解算（分条、分时段、整体等）、网平差方式。 2、误差评估，误差检验是指严格按照规范所进行的基线质量的检验、无约束平差质量检验、约束平差质量检验；平差结果的精度估计。六、平差计算及影响GPS基线解算结果因素的判别1、数据处理(分两部分: 基线处理和质量控制,含:基线处理软件,基线解算方法,同步环闭合差,异步环闭合差,重复基线闭合差的统计等内容;网平差处理及质量控制,含:网平差软件,坐标参照系,网平差过程,三维无约束和二维约束平差结果,基线向量改正数统计,相邻点距离中误差统计等内容。2、 对于影响GPS基线解算结果因素，有些是较容易判别的，如卫星观测时间太短、周跳太多、多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大等；但对于另外一些因素却不好判断了，如起点坐标不准确。基线起点坐标不准确的判别对于由起点坐标不准确所对基线解算质量造成的影响，目前还没有较容易的方法来加以判别，因此，在实际工作中，只有尽量提高起点坐标的准确度，以避免这种情况的发生。卫星观测时间短的判别关于卫星观测时间太短这类问题的判断比较简单，只要查看观测数据的记录文件中有关对与每个卫星的观测数据的数量就可以了，有些数据处理软件还输出卫星的可见性图，这就更直观了。周跳太多的判别对于卫星观测值中周跳太多的情况，可以从基线解算后所获得的观测值残差上来分析。目前，大部分的基线处理软件一般采用的双差观测值，当在某测站对某颗卫星的观测值中含有未修复的周跳时，与此相关的所有双差观测值的残差都会出现显著的整数倍的增大。多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大的判别对于多路径效应、对流层或电离层折射影响的判别，我们也是通过观测值残差来进行的。不过与整周跳变不同的是，当路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大时，观测值残差不是象周跳未修复那样出现整数倍的增大，而只是出现非整数倍的增大，一般不超过1周，但却又明显地大于正常观测值的残差。应对措施基线起点坐标不准确的应对方法要解决基线起点坐标不准确的问题，可以在进行基线解算时，使用坐标准确度较高的点作为基线解算的起点，较为准确的起点坐标可以通过进行较长时间的单点定位或通过与WGS-84坐标较准确的点联测得到；也可以采用在进行整网的基线解算时，所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来，使得基线结果均具有某一系统偏差，然后，再在GPS网平差处理时，引入系统参数的方法加以解决。卫星观测时间短的应对方法若某颗卫星的观测时间太短，则可以删除该卫星的观测数据，不让它们参加基线解算，这样可以保证基线解算结果的质量。周跳太多的的应对方法若多颗卫星在相同的时间段内经常发生周跳时，则可采用删除周跳严重的时间段的方法，来尝试改善基线解算结果的质量；若只是个别卫星经常发生周跳，则可采用删除经常发生周跳的卫星的观测值的方法，来尝试改善基线解算结果的质量。多路径效应严重由于多路径效应往往造成观测值残差较大，因此，可以通过缩小编辑因子的方法来剔除残差较大的观测值；另外，也可以采用删除多路径效应严重的时间段或卫星的方法。七、误差分析1卫星星历误差，卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定误差，其大小取决于卫星跟踪的数量及空间分布，观测值数量及精度2接收机钟误差，减弱方法是的把每一个观测时刻接收机差当作一个独立未知参数在数据处理中与观测站的位置参数一并求解3卫星信号传播误差，包括电离层和对流层时廷误差4多路径误差，多路径误差是指卫星信号通过不同的路径传输到接收机天线多路径效应不反与反射系数有关，也与反射物离测站的距离及卫星的信号方向有关，由于无法建立准确的误差改正模型，只能恰当的选择地点测量，避开信号反射物5人差，仪器没有完全对中，没有绝对整平八、注意事项在作业期间,需要注意如下事项: (1) 严格按照仪器的操作规程进行观测,记录正确,字体端正,字迹清晰. (2) 绝对保证人身和仪器安全.在外业测量时,对仪器要爱护,不野蛮操作,坚决做到人不离仪器.如有违反仪器操作规程损坏仪器者,损坏仪器须照价赔偿,并给予相应的处分. (3) 同事之间要相互团结与协作,要互相帮助. (4) 遵守纪律,听从指挥,测量期间无特殊原因不得请假,请假须事先得到有关部门的批准,否则将进行相应的处理.在实习期间必须遵守学校的纪律和各项规章制度. (5) 有问题及时向有关部门,小队长或小组长报告九、实习心得通过两周的，我受益匪浅，从以前的朦胧认识到如今较为清晰的感性认识；使我对所学的专业有了更深刻的了解，培养了我更加浓厚的专业兴趣；加深了对学过的课程的认识；深刻认识到科技的发展对工程的作用，了解当今测量行业现状的复杂性和艰巨性。总的来说也是这样，我们是一个集体，大家都要积极，如果大家都不管，都怕累怕晒，我想就算再给我们两周的时间实习也不能结束如果不会不懂，至少我们能守住仪器，保护好仪器这次实习让我更加知道了科技发达对社会发展的推进性，更加让我知道了集体的重要性，个人对集体的重要性十、附相关数据表 附表1 测站点位附表2基线平差附表3环闭合分析附表4 基线处理测站点位 95% 固 定 测 站 名 测 站 描 述 坐 标 误 差 状 态 状 态 1 GPS1 HBSY01 East. 531906.997 0.000 已平差 Nrth. 3374944.044 0.000 Elev. 37.339 0.000 2 GPS3 HBSYO3 East. 532036.869 0.002 已平差 Nrth. 3374935.547 0.002 Elev. 38.482 0.004 3 GPS4 HBSYO4 East. 532087.622 0.002 已平差 Nrth. 3375051.485 0.002 Elev. 37.222 0.004 4 GPS2 HBSY02 East. 531944.388 0.002 已平差 Nrth. 3374847.919 0.003 Elev. 60.181 0.005 5 GPS5 HBSY05 East. 531966.102 0.002 已平差 Nrth. 3375030.965 0.002 Elev. 59.331 0.003 6 GPS6 HBSYO6 East. 531769.440 0.002 已平差 Nrth. 3374938.665 0.002 Elev. 60.594 0.003 测 站 名 测 站 描 述 收 敛 比 例 因 子 高 程 因 子 1 GPS1 HBSY01 0 10.119 1.00001255 1.00001348 2 GPS3 HBSYO3 0 10.160 1.00001266 1.00001330 3 GPS4 HBSYO4 0 10.176 1.00001270 1.00001350 4 GPS2 HBSY02 0 10.130 1.00001258 1.00000989 5 GPS5 HBSY05 0 10.138 1.00001260 1.00001003 6 GPS6 HBSYO6 0 10.075 1.00001245 1.00000983基线平差 基 线 标 识 基线长 残 差 基 线 分 量 残 差 Tau Test 1 GPS6-GPS1 5/31 5:04 139.609 0.004 X -116.055 0.002 Y -77.236 -0.004 Z -7.510 0.000 2 GPS6-GPS2 5/31 5:04 197.079 0.006 X -178.097 0.002 Y -30.094 -0.005 Z -78.841 -0.001 3 GPS6-GPS1 5/31 5:47 139.609 0.003 X -116.055 -0.001 Y -77.236 0.002 Z -7.510 0.002 4 GPS6-GPS1 5/31 7:39 139.609 0.003 X -116.055 -0.002 Y -77.236 -0.002 Z -7.510 0.000 5 GPS6-GPS5 5/31 7:38 217.244 0.002 X -159.813 -0.000 Y -124.534 -0.001 Z 78.396 -0.002 6 GPS1-GPS4 5/31 2:17 210.159 0.005 X -142.471 0.000 Y -124.070 -0.005 Z 92.062 -0.001 7 GPS1-GPS3 5/31 2:17 130.151 0.003 X -120.573 0.001 Y -48.493 -0.002 Z -7.069 -0.002 8 GPS1-GPS3 5/31 2:55 130.151 0.004 X -120.573 -0.002 Y -48.493 -0.003 Z -7.069 0.002 9 GPS1-GPS2 5/31 5:04 105.639 0.001 X -62.042 0.000 Y 47.142 -0.000 Z -71.331 -0.001 10 GPS1-GPS5 5/31 6:58 107.386 0.005 X -43.758 -0.003 Y -47.298 0.004 Z 85.906 0.002 11 GPS1-GPS5 5/31 7:39 107.386 0.002 X -43.758 0.000 Y -47.298 0.002 Z 85.906 0.001 12 GPS1-GPS5 5/31 8:37 107.386 0.002 X -43.758 0.001 Y -47.298 -0.000 Z 85.906 0.001 13 GPS1-GPS4 5/31 8:31 210.159 0.004 X -142.471 0.001 Y -124.070 0.001 Z 92.062 -0.003 14 GPS5-GPS4 5/31 8:37 125.204 0.005 X -98.713 -0.001 Y -76.772 0.004 Z 6.156 -0.003 15 GPS5-GPS4 5/31 9:03 125.204 0.006 X -98.713 -0.001 Y -76.772 0.005 Z 6.156 0.003 环闭合分析平面精度要求: 0.020m + 1ppm 日 期: 06/03/09高程精度要求: 0.040m + 2ppm 工程文件: SY09.spr置 信 度: 95% 误差.单 位: 米_ 环 向 量 环 长 闭 合 差 水平相对精度 高程相对精度 QA 1 GPS6-GPS2 05/31 05:04 GPS6-GPS1 05/31 05:04 GPS1-GPS2 05/31 05:04 442.327 X: 0.000 1:399517 1:-987540 Y: -0.001 Z: -0.000 2 GPS6-GPS2 05/31 05:04 GPS6-GPS5 05/31 07:38 GPS1-GPS5 05/31 06:58 GPS1-GPS2 05/31 05:04 627.346 X: -0.000 1:773634 1:191040 Y: 0.001 Z: 0.003 3 GPS6-GPS2 05/31 05:04 GPS6-GPS5 05/31 07:38 GPS5-GPS3 05/31 10:11 GPS1-GPS3 05/31 02:17 GPS1-GPS2 05/31 05:04 770.722 X: 0.003 1:95330 1:-436525 Y: -0.007 Z: -0.002 4 GPS6-GPS2 05/31 05:04 GPS6-GPS5 05/31 07:38 GPS5-GPS4 05/31 08:37 GPS1-GPS4 05/31 02:17 GPS1-GPS2 05/31 05:04 855.325 X: 0.004 1:67731 1:304326 Y: -0.012 Z: 0.003 5 GPS6-GPS2 05/31 05:04 GPS6-GPS5 05/31 07:38 GPS5-GPS4 05/31 08:37 GPS4-GPS3 05/31 02:16 GPS1-GPS3 05/31 02:17 GPS1-GPS2 05/31 05:04 901.881 X: 0.008 1:51869 1:-3124692 Y: -0.016 Z: -0.000 6 GPS6-GPS5 05/31 07:38 GPS6-GPS1 05/31 05:04 GPS1-GPS5 05/31 06:58 464.236 X: 0.001 1:242044 1:-124401 Y: -0.002 Z: -0.004 7 GPS6-GPS5 05/31 07:38 GPS6-GPS1 05/31 05:04 GPS1-GPS4 05/31 02:17 GPS5-GPS4 05/31 08:37 692.214 X: -0.003 1:60026 1:-212436 Y: 0.011 Z: -0.003 8 GPS6-GPS5 05/31 07:38 GPS6-GPS1 05/31 05:04 GPS1-GPS3 05/31 02:17 GPS5-GPS3 05/31 10:11 607.612 X: -0.003 1:87074 1:461123 Y: 0.006 Z: 0.001 9 GPS6-GPS5 05/31 07:38 GPS6-GPS1 05/31 05:04 GPS1-GPS3 05/31 02:17 GPS4-GPS3 05/31 02:16 GPS5-GPS4 05/31 08:37 738.771 X: -0.007 1:45377 1:-4638273 Y: 0.015 Z: -0.000 10 GPS1-GPS5 05/31 06:58 GPS1-GPS4 05/31 02:17 GPS5-GPS4 05/31 08:37 442.748 X: -0.004 1:32956 1:935484 Y: 0.013 Z: 0.000 11 GPS1-GPS5 05/31 06:58 GPS1-GPS3 05/31 02:17 GPS5-GPS3 05/31 10:11 358.145 X: -0.004 1:40261 1:70928 Y: 0.008 Z: 0.005 12 GPS1-GPS5 05/31 06:58 GPS1-GPS3 05/31 02:17 GPS4-GPS3 05/31 02:16 GPS5-GPS4 05/31 08:37 489.304 X: -0.008 1:26887 1:136965 Y: 0.016 Z: 0.004 13 GPS5-GPS3 05/31 10:11 GPS4-GPS3 05/31 02:16 GPS5-GPS4 05/31 08:37 372.378 X: -0.004 1:40003 1:-252125 Y: 0.008 Z: -0.001 14 GPS1-GPS4 05/31 02:17 GPS1-GPS3 05/31 02:17 GPS4-GPS3 05/31 02:16 466.870 X: -0.004 1:90833 1:150643 Y: 0.004 Z: 0.003 15 GPS6-GPS2 05/31 05:04 GPS6-GPS1 05/31 05:47 GPS1-GPS2 05/31 05:04 442.328 X: 0.003 1:63057 1:-236410 Y: -0.006 Z: -0.002基线处理SY09基 线 状 态 : Processed 日 期: 06/03/09平面坐标系统: 1954 Beijing Coordinate 工程文件: SY09.spr 高 程 系 统 : 正高 (EGM96) 平面精度要求: 0.020m + 1ppm高程精度要求: 0.040m + 2ppm置 信 度: 95% 误差.单 位: 米_ 95% 95% 基 线 标 识 基 线 长 误差 基 线 分 量 误 差 QA SVs PDOP 数 据 类 型 1 GPS6-GPS1 5/31 5:04 139.608 0.004 X -116.057 0.001 7 1.9 L1 GPS Y -77.232 0.002 Z -7.510 0.003 2 GPS6-GPS2 5/31 5:04 197.080 0.005 X -178.099 0.002 8 1.8 L1 GPS Y -30.089 0.003 Z -78.840 0.004 3 GPS6-GPS1 5/31 5:47 139.609 0.005 X -116.054 0.002 6 2.3 L1 GPS Y -77.238 0.002 Z -7.512 0.004 4 GPS6-GPS1 5/31 7:39 139.606 0.004 X -116.053 0.001 5 1.8 L1 GPS Y -77.234 0.002 Z -7.510 0.003 5 GPS6-GPS5 5/31 7:38 217.243 0.004 X -159.813 0.001 7 1.5 L1 GPS Y -124.532 0.002 Z 78.397 0.003 6 GPS1-GPS4 5/31 2:17 210.157 0.004 X -142.471 0.002 9 1.9 L1 GPS Y -124.065 0.002 Z 92.063 0.003 7 GPS1-GPS3 5/31 2:17 130.151 0.004 X -120.574 0.001 8 2.2 L1 GPS Y -48.491 0.002 Z -7.067 0.003 8 GPS1-GPS3 5/31 2:55 130.149 0.005 X -120.571 0.002 8 1.5 L1 GPS Y -48.490 0.003 Z -7.071 0.003 9 GPS1-GPS2 5/31 5:04 105.639 0.004 X -62.042 0.002 7 1.9 L1 GPS Y 47.142 0.002 Z -71.330 0.003 10 GPS1-GPS5 5/31 6:58 107.385 0.005 X -43.755 0.002 7 1.7 L1 GPS Y -47.302 0.003 Z 85.904 0.004 11 GPS1-GPS5 5/31 7:39 107.386 0.005 X -43.758 0.002 6 1.7 L1 GPS Y -47.300 0.002 Z 85.905 0.004 12 GPS1-GPS5 5/31 8:37 107.385 0.005 X -43.759 0.002 8 1.2 L1 GPS Y -47.298 0.003 Z 85.905 0.003 13 GPS1-GPS4 5/31 8:31 210.161 0.006 X -142.472 0.002 8 1.3 L1 GPS Y -124.071 0.003 Z 92.065 0.004 14 GPS5-GPS4 5/31 8:37 125.206 0.005 X -98.712 0.002 8 1.2 L1 GPS Y -76.776 0.003 Z 6.158 0.004 15 GPS5-GPS4 5/31 9:03 125.206 0.005 X -98.712 0.002 8 1.3 L1 GPS Y -76.776 0.003 Z 6.153 0.004GPS实习技术总结报告