GPS測量實習(xí)報告

1、14環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院測繪工程專業(yè)GPS原理與應(yīng)用A實 習(xí) 報 告 2011年 8 月8日目 錄一前言. 11.1實習(xí)目的與意義.1 1.2實習(xí)任務(wù)與計劃. 11.21實習(xí)任務(wù)分配.11.22測區(qū)概況.31.23 觀測儀器、軟件和人員.31.24實習(xí)計劃.4二GPS靜態(tài)相對定位觀測.5 2.1測繪區(qū)域踏勘和GPS控制點布設(shè).5 2.2 GPS靜態(tài)相對定位觀測方案設(shè)計.5 2.3 GPS觀測時段選擇.7 2.4觀測工作 .8三觀測數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量評價.10 5.1觀測數(shù)據(jù)預(yù)處理.10 5.2觀測基線處理.10 5.3平差處理.14 5.4 GPS靜態(tài)相對定位觀測質(zhì)量評價.18四基于GPS-RTK的

2、帶狀地形圖測繪.21 6.1 測圖前的準備工作.21 6.2 儀器準備.21 6.3 基于GPS-RTK的帶狀地形圖測繪原理22 6.4 帶狀地形圖測繪.23五實習(xí)總結(jié)和心得體會.27前 言落實GPS測量實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)測繪工程專業(yè)教學(xué)計劃安排，在完成課程GPS測量原理和應(yīng)用和課堂實習(xí)任務(wù)后，我們將進行為期一周左右的時間進行野外綜合性教學(xué)實習(xí)。本課程是對學(xué)生進行GPS定位操作基本技能強化訓(xùn)練的一個重要實踐環(huán)節(jié)。本次實踐教學(xué)的目的是使學(xué)生全方位地在作業(yè)環(huán)境中系統(tǒng)訓(xùn)練，進一步鞏固和加深GPS定位技術(shù)的理論知識，進而提高GPS 測量儀器操作和數(shù)據(jù)處理技能，達到熟練操作GPS儀器的水平。1.1 實習(xí)

3、的目的與意義通過這次實習(xí)與課堂實習(xí)相比，可以更加系統(tǒng)學(xué)習(xí)本課測；它完全從實際出發(fā)，加深對書本知識的進一步理解、掌握GPS平面網(wǎng)，熟練操作儀器（校正、放養(yǎng)、測量等），培養(yǎng)學(xué)生動手能力；使理論聯(lián)系實際、加強獨立工作能力、綜合分析問題和解決問題的能力、組織管理能力等方面的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是一次具體的、全面的技術(shù)實踐活動。進行幾種GPS測量模式的實際操作鍛煉，鞏固和加深課堂學(xué)習(xí)的知識，進一步了解GPS的原理與應(yīng)用。通過計劃與組織，鍛煉同學(xué)們的項目計劃和實施能力。1.2實習(xí)任務(wù)與計劃1.21實習(xí)任務(wù)分配GPS實習(xí)周是一次實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，在蘇州科技學(xué)院飄渺村測繪實訓(xùn)基地進行GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)的綜合操作訓(xùn)

4、練；動態(tài)測量和數(shù)據(jù)處理返回校內(nèi)進行，按照相關(guān)要求，完成操作訓(xùn)練科目，達到規(guī)定的操作技能指標，提供合格的觀測成果，具體要求如下：完成一個控制網(wǎng)的外業(yè)觀測及內(nèi)業(yè)計算；嚴格按照全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范要求，設(shè)計控制網(wǎng)；編寫具體的布網(wǎng)方案和作業(yè)方法；選用統(tǒng)一坐標系；掌握RTK-GPS接收機的使用?，F(xiàn)以兩大塊具體介紹GPS實習(xí)任務(wù)的分配：1、GPS靜態(tài)相對定位觀測采用GPS 靜態(tài)測量技術(shù)，在控制測量實習(xí)水準網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)一個GPS控制網(wǎng)。具體實習(xí)內(nèi)容包括：技術(shù)設(shè)計、選點、外業(yè)觀測計劃、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)傳輸及格式轉(zhuǎn)換、基線解算、網(wǎng)平差、成果質(zhì)量控制、技術(shù)總結(jié)。要求：(1) 等級：基線觀測按照國

5、家D級網(wǎng)的技術(shù)要求進行觀測，觀測結(jié)果作為GPS數(shù)據(jù)解算和導(dǎo)線計算的起算數(shù)據(jù)；GPS網(wǎng)其余點的觀測按照E級GPS網(wǎng)的技術(shù)要求進行觀測。(2) 控制網(wǎng)覆蓋范圍：實訓(xùn)基地，GPS網(wǎng)與導(dǎo)線網(wǎng)構(gòu)成閉合圖形。(3) 點數(shù)：10個；(4) 平均點間距：300m；(5) 選點：必選點（4 個），分別為基線端點及其備用點；余下6個點自定，但至少應(yīng)選取3個GPS點，以構(gòu)成構(gòu)成結(jié)構(gòu)良好的閉合網(wǎng)形；(6)觀測：包括GPS網(wǎng)站址環(huán)視圖繪制，GPS設(shè)站和天線的整平、對中、安裝，GPS接收機靜態(tài)系統(tǒng)連接，GPS接收機靜態(tài)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，GPS接收機測站信息記錄，GPS接收機靜態(tài)數(shù)據(jù)采集與觀測信息評價。(7) 成果：以小隊為單

6、位，完成設(shè)計、選點、觀測，每人分別制作一個點的點之記、進行數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制，并提交各自的結(jié)果。2、GPS-RTK的帶狀地形圖測繪采用GPS- RTK測量方法測定比例尺為1:500的帶狀地形圖一幅。具體內(nèi)容包括：基準站設(shè)置、流動站設(shè)置、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)編輯、地形圖繪制。要求：(1) 地點： (2) 帶狀地形圖覆蓋范圍： (3) 成果：以小組為單位，完成外業(yè)觀測和數(shù)據(jù)傳輸，每人完成內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)編輯和繪制等值線圖的工作并提交各自的成果。1.22 測區(qū)概況本測區(qū)位于東經(jīng)120度，測區(qū)位于環(huán)山公路兩側(cè)，測區(qū)位于半平原半丘陵地區(qū)，地勢起伏不大，但高樓比較密集，通視條件較差，給我們聯(lián)系帶來不便。1.2

7、3 觀測儀器、軟件和人員1.24實習(xí)計劃在西山的實習(xí)，我們組根據(jù)點分布的情況，采用點連式和邊連式的結(jié)合，在控制測量實習(xí)水準網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)一個GPS控制網(wǎng)。具體實習(xí)內(nèi)容包括：技術(shù)設(shè)計、選點、外業(yè)觀測計劃、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)傳輸及格式轉(zhuǎn)換、基線解算、網(wǎng)平差、成果質(zhì)量控制、技術(shù)總結(jié)。由于實習(xí)的時間是三天，我們準備有兩天的時間將外業(yè)觀測結(jié)束，用剩余的一天時間進行數(shù)據(jù)的處理和分析，如果數(shù)據(jù)錯誤還將進行重測。在進行RTK的實習(xí)，我們采用兩天的時間，根據(jù)采集測量的數(shù)據(jù)畫一幅測區(qū)概圖。GPS靜態(tài)相對定位觀測2.1測繪區(qū)域踏勘和GPS控制點布設(shè)測繪區(qū)域的選取和控制點的布設(shè)直接關(guān)系到觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的好與壞，因此

8、測繪區(qū)域踏勘和GPS控制點布設(shè)就極為重要，因此我們必須遵守以下原則：l 選點：必選點（4 個），分別為基線端點及其備用點；余下6個點自定，但至少應(yīng)選取3個GPS點，以構(gòu)成構(gòu)成結(jié)構(gòu)良好的閉合網(wǎng)形且平均點間距大致為300m；l 觀測點視場開闊，周圍障礙物高度角>1015。l 點位應(yīng)遠離大功率無線電發(fā)射源(如電視臺、微波站等)其距離不小于200m；遠離高壓輸電線，其距離不得小于50m。以避免電磁場對GPS信號的干擾。l 點位應(yīng)選在交通方便，有利于其它觀測手段擴展與聯(lián)測的地方 。l 點位附近不應(yīng)有大面積水域或不應(yīng)有強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體，以減弱多路徑效應(yīng)的影響。l 當利用舊點時，應(yīng)對舊點的穩(wěn)

9、定性、完好性，以及現(xiàn)標是否安全可用性作一檢查，符合要求方可利用。2.2 GPS靜態(tài)相對定位觀測方案設(shè)計1） GPS網(wǎng)應(yīng)根據(jù)測區(qū)實際需要和布網(wǎng)狀況進行設(shè)計。GPS網(wǎng)的點應(yīng)有二點以上的點相互通視，有利于常規(guī)測量施測時的應(yīng)用。2） 在布網(wǎng)設(shè)計中應(yīng)顧及原有的測繪成果以及各種大比例尺地形圖的沿用。3） 為求定GPS點在地面坐標系的坐標，應(yīng)與附近的國家高級控制點聯(lián)測，聯(lián)測點數(shù)不應(yīng)少于2個。4） GPS網(wǎng)應(yīng)由一個或若干個獨立觀測環(huán)構(gòu)成，也可采用附合線路形式構(gòu)成。各等級GPS網(wǎng)中每個閉合環(huán)或附合線路中的邊數(shù)應(yīng)符合下表規(guī)定： 等級 三等 四等 一級閉合環(huán)或附合路線的邊數(shù)（條） 8 10 10各等級GPS網(wǎng)中衛(wèi)星

10、高度角、有效觀測衛(wèi)星數(shù)、時段長度、數(shù)據(jù)采集間隔、PDOP應(yīng)符合下表規(guī)定：項目等級觀測方法衛(wèi)星高 度角(°)有效觀測衛(wèi)星數(shù)時段長度（分鐘）數(shù)據(jù)采集間隔（秒）PDOP四等靜態(tài)快速靜態(tài) 15 4 5 45 15 1060 6一級靜態(tài)快速靜態(tài) 15 4 5 45 15 1060 6觀測作業(yè)要求：每時段采集數(shù)據(jù)前，作業(yè)員應(yīng)量取天線高，查看此時段的接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號、故障情況；一個時段觀測過程中不得進行關(guān)閉接收機又重新啟動、進行接收機初始化（發(fā)現(xiàn)故障除外）、改變衛(wèi)星高度角、改變數(shù)據(jù)采集間隔、改變天線位置；觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應(yīng)防止儀器受震動和被移動，防止人和其他物體靠近儀器、以免

11、遮擋衛(wèi)星信號；觀測時不應(yīng)在接收機旁使用手機和對講機，避免干擾衛(wèi)星信號；在觀測過程中應(yīng)保證接收機正常工作，數(shù)據(jù)記錄正確，每天觀測結(jié)束后，應(yīng)及時將數(shù)據(jù)輸出到計算機硬、軟盤上，確保觀測數(shù)據(jù)不會丟失。我們組共有十一個點，分別為K4、D7、D8、G3、G2、D5、G6、D2、BM7-1、K1、G8，采用邊點混合式進行GPS靜態(tài)相對定位，考慮到數(shù)據(jù)精度，最終的GPS網(wǎng)示意圖如下：由于測量時間是三天，所以我們大致分配下時段，為了任務(wù)的完成，每天測量四個時段?；€觀測按照國家D級網(wǎng)的技術(shù)要求進行觀測，觀測結(jié)果作為GPS數(shù)據(jù)解算和導(dǎo)線計算的起算數(shù)據(jù)；GPS網(wǎng)其余點的觀測按照E級GPS網(wǎng)的技術(shù)要求進行觀測。觀測時

12、包括GPS網(wǎng)站址環(huán)視圖繪制，GPS設(shè)站和天線的整平、對中、安裝，GPS接收機靜態(tài)系統(tǒng)連接，GPS接收機靜態(tài)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，GPS接收機測站信息記錄，GPS接收機靜態(tài)數(shù)據(jù)采集與觀測信息評價。2.3 GPS觀測時段選擇實地了解測區(qū)情況，了解的內(nèi)容包括點位情況（點的位置，點的難度等），測區(qū)內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展狀況、名族風(fēng)俗、交通狀況、測量人員生活安排等，并根據(jù)精度要求選擇儀器型號。進行衛(wèi)星狀況預(yù)報（可視衛(wèi)星數(shù)及PDOP值），以選擇合適的觀測時間段。對于個別有較多或較大障礙物的測站，要評估障礙物對GPS觀測可能產(chǎn)生的不良影響。我們根據(jù)測區(qū)的具體狀況，預(yù)報星歷，查看衛(wèi)星星圖，將觀測時段選擇在12：0013：00以及

13、14：0015：00。2.4 觀測工作觀測過程中應(yīng)注意的事項:(1) 一個時段觀測中不得進行以下操作：關(guān)閉接收機又重新啟動；進行自測試改變衛(wèi)星高度角；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；按動關(guān)閉文件和刪除文件等；(2) 觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應(yīng)防止儀器受震動和被移動，防止人和其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號；(3)雷雨過境時應(yīng)關(guān)機待測，并卸下天線以防雷擊；(4) 不可踩到和碰到接收機數(shù)據(jù)電纜和天線電纜，以防人為信號失鎖，記錄數(shù)據(jù)丟失，電纜折斷甚至控制器死機；(5) 每一時段開始前，應(yīng)查看電池電壓，判斷是否滿足本時段觀測（正常工作電壓1036VDC）；(6)測前應(yīng)保證接收機有足夠的存貯空

14、間，以及避免手簿系統(tǒng)故障或中斷造成數(shù)據(jù)丟失；(7) 觀測中應(yīng)保證接收機工作正常，且記錄完整無誤，經(jīng)檢查所有規(guī)定作業(yè)項目全部完成后方可遷站；(8) 每日觀測結(jié)束后，應(yīng)及時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計算機硬、軟盤上，確保觀測數(shù)據(jù)不丟失； (9) 及時充電；觀測步驟如下：1、安置儀器在選好的觀測站點上安放三腳架。小心打開儀器箱，取出基座及對中器，將其安放在腳架上，在測點上對中、整平基座。從儀器箱中取出接收機，將其安放在對中器上，并將其鎖緊。 2、量取天線高用鋼卷尺由地面中心位置量至天線邊緣的斜距。 各觀測時段觀測前、觀測中和觀測后各量取一次儀器高，最后取其平均值。3、啟動儀器啟動儀器，接通GPS電源，指示燈顯示電

15、池電量，3 秒鐘后，屏幕顯示衛(wèi)星狀態(tài)；如果衛(wèi)星被鎖定，在“LOCK”下顯示“*”，當出現(xiàn)5顆以上的衛(wèi)星被鎖定后，可以進行靜態(tài)測量；保存基礎(chǔ)信息，并且顯示數(shù)據(jù)正在記錄。4、GPS靜態(tài)觀測以四個小組為一個作業(yè)單位，設(shè)計由四個點組成的GPS網(wǎng)，其中至少三個測站為校園內(nèi)已知點，觀測兩個時段，每時段同步觀測時間不少于40分鐘。按照要求填寫記錄表。5、結(jié)束觀測按結(jié)束鍵結(jié)束每測段觀測，全部觀測工作結(jié)束后長按電源鍵關(guān)機，把儀器從三腳架上取下，裝箱。6、數(shù)據(jù)下載和文件格式轉(zhuǎn)換在臺式電腦上打開南方測繪GPS數(shù)據(jù)處理軟件，用數(shù)據(jù)傳輸線和USB轉(zhuǎn)接口連接接收機和電腦，用工具菜單欄中的南方接收機數(shù)據(jù)下載菜單下載觀測數(shù)據(jù)

16、，并用Sth To Renix菜單項將南方數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為RENIX格式并進行保存。實習(xí)總結(jié)和心得體會 短短的3個周很快就過去了，我們完成了這次GPS實習(xí)，回顧這三周的實習(xí)生活，我覺得要感謝老師的辛勤指導(dǎo)和同學(xué)的無私幫助，在實習(xí)中有苦也有樂，有汗水也有收獲，有困難也有幫助。相對于前段時間的控制測量實習(xí)，GPS實習(xí)還是輕松一些的，我想在實習(xí)中最重要的就是我們學(xué)到了很多東西，也有很多體會，也鞏固了我們學(xué)習(xí)的課本知識，還學(xué)到了一些課本上沒有的東西。 通過這次GPS實習(xí)，我不僅對GPS原理有了更深入的了解，還對GPS外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)處理有了一定的理解。在實習(xí)中我們也遇到了一些麻煩，從這些麻煩中，我們也

17、總結(jié)了一些經(jīng)驗和教訓(xùn)，測繪確實是需要很大的細心，不能馬虎大意，做很多工作都要提前做好準備，這樣才能使工作順利進行。這次實習(xí)不僅是對動手能力的一種提升，更是對理論知識的一次綜合性鞏固。雖然測量是一門實踐性很強的學(xué)科，但是也要求我們掌握扎實的理論知識，如果沒有扎實的理論功底，只知道怎么做，但是不知道為什么那么做，當我們遇到類似的其他問題時，就不知道怎么解決。所以我覺得理論是實踐的前提，只有把理論知識學(xué)好，才能更好的促進實踐。所以我們要學(xué)好理論知識，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。當然理論知識學(xué)好了，動手能力也要努力培養(yǎng)，不能只會紙上談兵，所以我們要多動手，提高自己的動手能量，并在實踐中促進鞏固理論知識

18、。只有理論是實踐這兩個環(huán)節(jié)都做好，我們才能更好的掌握理論知識，提高自己的動手能力。伴隨著控制測量的結(jié)束我們迎來了GPS的實習(xí)，它包括在西山進行的GPS相對定位測量以及回校后進行的RTK 實習(xí)。伴隨著在西山連老師給我們動員大會的結(jié)束，靜態(tài)相對定位的實習(xí)就如火如荼的進行了。疲憊的身軀也阻擋不了同學(xué)們的熱情，從組員們的臉上我們便可以知道。當天下午我們就去進行了測區(qū)勘測和選點。聽說，有幾個在山上的點路比較難走，這無疑是對我們的測量進行了一項考驗。當天晚上，組長之間進行了各項溝通和協(xié)調(diào)，目的就是防止測量的時候有沖突，使測量能夠有序的進行，這也體現(xiàn)了一個班級的能力。接著，我們背上儀器，準備開始測量了。當所

19、有組的任務(wù)完成時，原本以為我們能休息一下，然而根據(jù)下載下來的數(shù)據(jù)，各個小組的問題好像都挺多，于是最后和老師商量后決定，到中午十二點的時候，全部的人進行統(tǒng)一測量，統(tǒng)一的開機時間統(tǒng)一的觀測時段。作為女生，統(tǒng)一測量的時候，我們被留在了居住地。雖然我們沒有跟隨大部隊出去測量，但是我們卻能夠深深的感受到天氣的酷熱。中午十二點，太陽正當頭照的時候，同學(xué)們卻在我們進行測量，這種感覺可想而知。于是老師帶著一部分人去送水，去送關(guān)懷。終于，當看著一個個滿頭大汗的同學(xué)回來的時候，我們也吐了口氣。連續(xù)三天的實習(xí)終于結(jié)束。雖然時間短暫，但是意外也重重，困難也重重。然而正是這三天讓我們清楚的看到什么叫做一個班級，什么叫做測繪班。雖然太陽