靜態(tài)GNSS測量介紹

1、目目 錄錄 一、一、靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS工作工作原理原理 二、二、靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS工程工程運(yùn)用運(yùn)用 三三、GPSGPS與常規(guī)控制測量的優(yōu)勢與常規(guī)控制測量的優(yōu)勢 四、四、靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作流程操作流程 五、五、注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 將靜態(tài)機(jī)的GPS接收天線長時(shí)間靜止不動(dòng)架設(shè)在待測點(diǎn)位上,按一定的采樣間隔采集由衛(wèi)星發(fā)射過來的觀測文件和星歷文件。之后，用靜態(tài)后處理軟件對觀測文件和星歷文件進(jìn)行基線解算、網(wǎng)平差等后續(xù)工作。靜態(tài)定位是確定在WGS84坐標(biāo)系下的經(jīng)緯度，然后在內(nèi)業(yè)中平差。 1 1靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS工作原理工作原理1 1、絕對定位（單點(diǎn)定位）、絕對定位（單點(diǎn)定位）2 2、靜態(tài)相對定位、

2、靜態(tài)相對定位3 3、快速靜態(tài)相對、快速靜態(tài)相對測量測量2靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用 絕對定位又稱單點(diǎn)定位，是在坐標(biāo)系中，利用偽距測量確定觀測站相對地球質(zhì)心絕對位置的方法。其實(shí)質(zhì)就是空間距離的后方交會。其優(yōu)點(diǎn)是只需一臺接收機(jī)即可獨(dú)立確定待求點(diǎn)的絕對坐標(biāo)，精度一般1530米?？捎糜诼糜?，汽車、飛機(jī)、輪船等導(dǎo)航 。 偽距：衛(wèi)星發(fā)射的測距碼信號到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得到的量測距離。絕對定位絕對定位2靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用 靜態(tài)相對定位是在坐標(biāo)系中，利用載波相位確定觀測站與某一地面參考點(diǎn)之間的相對位置，或兩測站之間的相對位置。也就是我們通常所說的靜態(tài)測量。測量時(shí)必須使用兩臺或兩臺以

3、上的接收機(jī)分別擺在不同的測站上，兩兩測站之間至少要有4顆共同衛(wèi)星，同步做一定時(shí)間的靜止觀測。其精度經(jīng)靜態(tài)后處理軟件處理后可達(dá)： 平面（5mm+1ppm) 高程（10mm+1ppm) 其主要用于建各種控制網(wǎng)、長距離 導(dǎo)線測量和變形監(jiān)測。靜態(tài)相對定位靜態(tài)相對定位2靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用兩兩測站之間至少兩兩測站之間至少4顆共同衛(wèi)星顆共同衛(wèi)星2靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用 采用快速逼近模糊度技術(shù)，觀測時(shí)間可以縮短為靜態(tài)相對測量的1/31/2。一般適用于等級較低、精度不高的控制網(wǎng)和導(dǎo)線點(diǎn)。操作方法與靜態(tài)相對測量一樣。精度為： 平面（10mm+1ppm) 高程（15mm+1ppm)快速靜態(tài)相對測量快

4、速靜態(tài)相對測量2靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用3 3 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS與常規(guī)控制測量的優(yōu)勢與常規(guī)控制測量的優(yōu)勢1、定位精度高2、測站之間無需通視3、全天候作業(yè)4、效率高、觀測時(shí)間短5、節(jié)省大量人力、物力6、操作簡單 1、選點(diǎn)和埋石、制定觀測計(jì)劃 2、野外觀測野外觀測 3、數(shù)據(jù)的下載 4、靜態(tài)GPS數(shù)據(jù)處理 4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程1.選點(diǎn)和埋石、制定觀測計(jì)劃 選點(diǎn)選點(diǎn)：觀測站位置的選擇。在：觀測站位置的選擇。在GPSGPS測量中并不要求觀測站測量中并不要求觀測站之間相互通視，網(wǎng)的圖形選擇也比較靈活，因此選點(diǎn)比經(jīng)之間相互通視，網(wǎng)的圖形選擇也比較靈活，因此選點(diǎn)比經(jīng)典控制測量簡

5、便得多。典控制測量簡便得多。 埋石埋石：在：在GPSGPS測量中，網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)置具有中心標(biāo)志的標(biāo)測量中，網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)置具有中心標(biāo)志的標(biāo)石，以精確標(biāo)志點(diǎn)位。具體標(biāo)石類型及其適用級別可參照石，以精確標(biāo)志點(diǎn)位。具體標(biāo)石類型及其適用級別可參照全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（GPSGPS）測量規(guī)范）測量規(guī)范。 制定觀測計(jì)劃制定觀測計(jì)劃在施測前，建議用戶根據(jù)網(wǎng)的布設(shè)方案、規(guī)在施測前，建議用戶根據(jù)網(wǎng)的布設(shè)方案、規(guī)模的大小、精度要求、模的大小、精度要求、GPSGPS衛(wèi)星星座、參與作業(yè)的衛(wèi)星星座、參與作業(yè)的GPSGPS數(shù)量數(shù)量以及后勤保障條件（交通、通信）等，制定觀測計(jì)劃：以及后勤保障條件（交通、通信）等，制定觀測

6、計(jì)劃：1 1、確定工作量、確定工作量、2 2是否采用分區(qū)觀測是否采用分區(qū)觀測 、3、選擇觀測時(shí)段選擇觀測時(shí)段 4 4、確定觀測進(jìn)程及調(diào)度、確定觀測進(jìn)程及調(diào)度4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程GPS基線向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則 為保證對衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤觀測和衛(wèi)星信號的質(zhì)量，要求測站上空應(yīng)盡可能的開闊，在1015高度角以上不能有成片的障礙物。 為避免或減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生，測站應(yīng)遠(yuǎn)離對電磁波信號反射強(qiáng)烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等。 為減少各種電磁波對GPS衛(wèi)星信號的干擾，在測站周圍約200m的范圍內(nèi)不能有強(qiáng)電磁波干擾源，如大功率無線電發(fā)射設(shè)施、高壓輸電線等。 為便于觀測作業(yè)和今后的應(yīng)用，

7、測站應(yīng)選在交通便利，上點(diǎn)方便的地方。 測站應(yīng)選擇在易于保存的地方。1.1.選點(diǎn)的原則選點(diǎn)的原則選點(diǎn)注意事項(xiàng)選點(diǎn)注意事項(xiàng)151515151515高度角以上不能有成片的障礙物高度角以上不能有成片的障礙物1 1為保證對衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤觀測和衛(wèi)星信號的質(zhì)量，要求測為保證對衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤觀測和衛(wèi)星信號的質(zhì)量，要求測站上空應(yīng)盡可能的開闊，在站上空應(yīng)盡可能的開闊，在1515高度角以上不能有成片的障礙高度角以上不能有成片的障礙物物。4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程2 2為減少各種電磁波對為減少各種電磁波對GPSGPS衛(wèi)星信號的干擾，在測站周衛(wèi)星信號的干擾，在測站周圍約圍約200m200m的范圍內(nèi)不能

8、有強(qiáng)電磁波干擾，如電視塔、的范圍內(nèi)不能有強(qiáng)電磁波干擾，如電視塔、微波站、高壓輸電線微波站、高壓輸電線。選點(diǎn)注意事項(xiàng)選點(diǎn)注意事項(xiàng)4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程3 3為避免或減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生，測站應(yīng)遠(yuǎn)離對電磁為避免或減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生，測站應(yīng)遠(yuǎn)離對電磁波信號反射強(qiáng)烈的地形、地物，如高層建筑、成片水波信號反射強(qiáng)烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等。域等。選點(diǎn)注意事項(xiàng)選點(diǎn)注意事項(xiàng)4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程多路徑效應(yīng) 在GPS測量中，如果測站周圍的反射物所反射的衛(wèi)星信號（反射波）進(jìn)入接收機(jī)天線，這就將和直接來自衛(wèi)星的信號（直接波）產(chǎn)生干涉，從而使測量值偏離真值，產(chǎn)

9、生所謂的多路徑誤差。這種由于多路徑的信號傳播所引起的干涉時(shí)延效應(yīng)被稱作多路徑效應(yīng)。4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程4為便于觀測作業(yè)和今后的使用，測站應(yīng)選在交通便利、上點(diǎn)方便且易于保存的地方。？ 對于控制網(wǎng)中的一些特殊點(diǎn),如已知點(diǎn)、某些待測點(diǎn)根本無法滿足13條的選點(diǎn)要求而又必須測量的情況下，我們可以適當(dāng)?shù)难娱L觀測時(shí)間及事先通過星歷預(yù)報(bào)軟件預(yù)測當(dāng)?shù)貤l件下的衛(wèi)星運(yùn)行情況，選擇無遮擋方向衛(wèi)星多的時(shí)候進(jìn)行靜態(tài)觀測。選點(diǎn)注意事項(xiàng)選點(diǎn)注意事項(xiàng)4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程1 1、擺站：對中、整平、擺站：對中、整平2 2、量取儀器高、量取儀器高( (斜高或垂直高斜高或垂直高, ,異步

10、環(huán)、不同廠家、異步環(huán)、不同廠家、不同不同型型號儀器混合測量號儀器混合測量) )3 3、按電源燈開機(jī)（鎖星一分鐘后開始記錄）、按電源燈開機(jī)（鎖星一分鐘后開始記錄）4 4、手工記錄測站信息（測站名、儀器編號、手工記錄測站信息（測站名、儀器編號、儀器儀器高、開始高、開始及結(jié)束時(shí)間）及結(jié)束時(shí)間）2.2.野外野外觀測觀測4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程3.野外觀測靜態(tài)數(shù)據(jù)記錄信息 儀器號碼儀器號碼: 機(jī)身編號(如:0838268) 開機(jī)時(shí)間開機(jī)時(shí)間: GPS時(shí)間+8小時(shí)=北京時(shí)間 測站點(diǎn)名站點(diǎn)名: (字母+數(shù)字)四個(gè)字符(如:GP03) 儀儀 器器 高高 : 單位米,精確到0.1毫米(如:1

11、.6586)注意: 這四個(gè)信息是最基本的信息,一定要記錄;當(dāng)天數(shù)據(jù)當(dāng)天編輯下載到電腦保存.4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程2. 提高可靠性的原則提高可靠性的原則 增加觀測時(shí)段（增加獨(dú)立基線數(shù)）。 保證一定的重復(fù)設(shè)站次數(shù)。 保證每點(diǎn)與三條以上的獨(dú)立基線相連。 最小異步環(huán)邊數(shù)不大于6。GPS基線向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則3. 提高精度的原則提高精度的原則 網(wǎng)中距離較近的點(diǎn)一定要進(jìn)行同步觀測，以獲得它們間的直接觀測基線。 建立框架網(wǎng)。 最小異步環(huán)邊數(shù)不大于6 。 適當(dāng)引入高精度測距邊。 若要進(jìn)行高程擬合，水準(zhǔn)點(diǎn)密度要高，分布要均勻，且要將擬合區(qū)域包圍起來。 適當(dāng)延長觀測時(shí)間，增加觀測時(shí)段。 選取適

12、當(dāng)數(shù)量的已知點(diǎn)，已知點(diǎn)分布均勻。GPS基線向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則4.4.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)下載下載用串口下載數(shù)據(jù)：用串口下載數(shù)據(jù)： 用中海達(dá)接收機(jī)管理軟件用中海達(dá)接收機(jī)管理軟件；可以；可以通過串口連接方式下通過串口連接方式下載載和刪除和刪除文件，格式化主機(jī)。文件，格式化主機(jī)。用用USB下載數(shù)據(jù)：下載數(shù)據(jù)： 使用使用USB進(jìn)行進(jìn)行U盤拖拽式下載方式，不需傳輸軟件；但盤拖拽式下載方式，不需傳輸軟件；但USB方式不能編輯或刪除主機(jī)方式不能編輯或刪除主機(jī)里里文件。文件。4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)下載：下載：串口數(shù)據(jù)線 USB數(shù)據(jù)線4 4 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程1.新建項(xiàng)目,并設(shè)

13、置坐標(biāo)系統(tǒng)；2.導(dǎo)入數(shù)據(jù),并編輯文件天線高信息；3.基線解算,并根據(jù)殘差信息進(jìn)行調(diào)整，直到基線質(zhì)量合格；4.網(wǎng)平差,輸入控制點(diǎn)信息后，完成自由網(wǎng)平差-84約束平差-當(dāng)?shù)厝S約束平差或二維約束平差；5.導(dǎo)出各種解算報(bào)告。HGOHGO數(shù)據(jù)處理軟件操作流程數(shù)據(jù)處理軟件操作流程5 5 靜態(tài)靜態(tài)GPSGPS操作操作流程流程新建項(xiàng)目新建項(xiàng)目 執(zhí)行主程序，啟動(dòng)后處理軟件：選擇文件菜單的【新建項(xiàng)目】 進(jìn)入任務(wù)設(shè)置窗口。在“項(xiàng)目名稱”中輸入項(xiàng)目名稱，同時(shí)可以選擇項(xiàng)目存放的文件夾，“工作目錄”中顯示的是現(xiàn)有項(xiàng)目文件的路徑，按【確定】完成新項(xiàng)目的創(chuàng)建工作。HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理項(xiàng)目屬性設(shè)置項(xiàng)目屬性設(shè)置 選擇文

14、件菜單的【項(xiàng)目屬性】，系統(tǒng)將彈出項(xiàng)目屬性設(shè)置對話框，用戶可以設(shè)置項(xiàng)目的細(xì)節(jié)，這里主要是對限差項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置：HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 注意注意 ：可以通過導(dǎo)航條直接打開項(xiàng)目屬性，導(dǎo)航條包含了HGO后處理的一般過程。打開項(xiàng)目打開項(xiàng)目HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 任務(wù)建完后，開始加載觀測數(shù)據(jù)文件。選擇文件【導(dǎo)入】，在彈出的對話框中選擇需要加載的數(shù)據(jù)類型，按【導(dǎo)入文件】或者【導(dǎo)入目錄】，進(jìn)入文件選擇對話框：導(dǎo)入數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 也可以通過導(dǎo)航條導(dǎo)入文件。導(dǎo)入數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 導(dǎo)入數(shù)據(jù)后，軟件自動(dòng)形成基線，同步環(huán)，異步環(huán)，重復(fù)基線等信息。顯示窗口如下導(dǎo)入

15、數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 當(dāng)數(shù)據(jù)加載完成后，系統(tǒng)會顯示所有的文件，點(diǎn)擊中間的樹形目錄的【觀測文件】，并將右邊工作區(qū)選項(xiàng)卡切換為【文件】，即可查看詳細(xì)的文件列表。雙擊某一行，即可彈出編輯界面，這里主要是為了確定天線高，接收機(jī)類型，天線類型。按照相同方法完成所有文件天線信息的錄入或編輯。處理基線處理基線HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 基線解算的時(shí)間由基線的數(shù)目、基線觀測時(shí)間的長短、基線處理設(shè)置的情況，以及計(jì)算機(jī)的速度決定。處理全部基線向量后，基線列表窗口中會列出所有基線解的情況，網(wǎng)圖中原來未解算的基線也由原來的淺色改變?yōu)樯罹G色：處理基線處理基線HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 在基線處理

16、完成后，需要對基線處理成果進(jìn)行檢核。由于本章為快速入門，所以我們假定所有參與解算的基線都合格，通常情況下，如觀測條件良好，一般一次就能成功處理所有的基線?；€解算合格后，還需要根據(jù)基線的同步觀測情況剔除部分基線，在這里我們也不作介紹。平差前的設(shè)置平差前的設(shè)置HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)在我們直接進(jìn)入網(wǎng)平差的準(zhǔn)備。首先確定哪些站點(diǎn)是控制點(diǎn)。 在樹形視圖區(qū)中卻換到【點(diǎn)】，在右邊工作區(qū)點(diǎn)擊【站點(diǎn)】，對選中的站點(diǎn)右鍵菜單，選擇【轉(zhuǎn)為控制點(diǎn)】，這些點(diǎn)會自動(dòng)添加到【控制點(diǎn)】列表中。平差前的設(shè)置平差前的設(shè)置HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 切換到【控制點(diǎn)】列表，雙擊某個(gè)站點(diǎn)名進(jìn)行編輯同樣方法把所有的已知點(diǎn)坐

17、標(biāo)都輸入完畢。平差前的設(shè)置平差前的設(shè)置HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 選擇菜單網(wǎng)平差【平差設(shè)置】， 進(jìn)入【平差設(shè)置】窗口： 平差前的設(shè)置平差前的設(shè)置HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 執(zhí)行菜單網(wǎng)平差下的【平差】，軟件會彈出平差工具。見下圖：進(jìn)行網(wǎng)平差進(jìn)行網(wǎng)平差點(diǎn)擊【全自動(dòng)平差】，軟件將自動(dòng)根據(jù)起算條件，完成自由網(wǎng)平差，84下的約束平差，以及當(dāng)?shù)厝S約束平差和二維約束平差。 并形成平差結(jié)果列表?？梢赃x擇要查看的結(jié)果，點(diǎn)擊【生成報(bào)告】，即可查看報(bào)告。HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 在網(wǎng)平差，選中【平差報(bào)告設(shè)置】，可以對輸出內(nèi)容及格式進(jìn)行指定和選擇。然后在網(wǎng)平差-【平差】工具中點(diǎn)擊【生成報(bào)告】，即可導(dǎo)出相應(yīng)的

18、平差報(bào)告了。成果輸出成果輸出HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 在網(wǎng)平差，選中【平差報(bào)告設(shè)置】，可以對輸出內(nèi)容及格式進(jìn)行指定和選擇。成果輸出成果輸出然后在網(wǎng)平差-【平差】工具中點(diǎn)擊【生成報(bào)告】，即可導(dǎo)出相應(yīng)的平差報(bào)告了。HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 以生成HTML格式報(bào)告為例，平差結(jié)果中的全部內(nèi)容輸出成一個(gè)HTML報(bào)告形式。至此，一個(gè)完整的基線解算成果，以及平差后的各站點(diǎn)坐標(biāo)成果都已經(jīng)獲得，靜態(tài)解算完成。成果輸出成果輸出HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理影響基線解算質(zhì)量的主要因素及應(yīng)對方法影響基線解算質(zhì)量的主要因素及應(yīng)對方法 基線解算時(shí)所設(shè)定的起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確（設(shè)定較準(zhǔn)確的起點(diǎn)坐標(biāo)，采用同一點(diǎn)或同一點(diǎn)的衍生點(diǎn)起算） 少數(shù)衛(wèi)星的觀測時(shí)間太短，導(dǎo)致這些衛(wèi)星的整周未知數(shù)無法準(zhǔn)確確定（剔除觀測時(shí)間太短的衛(wèi)星） 在整個(gè)觀測時(shí)段里，有個(gè)別時(shí)間段或個(gè)別衛(wèi)星周跳太多，致使周跳無法完全修復(fù)（剔除周跳多的衛(wèi)星，截去周跳多的時(shí)間段） 在觀測時(shí)段內(nèi)，多路徑效應(yīng)比較嚴(yán)重，觀測值的改正數(shù)普遍較大（剔除受多路徑影響嚴(yán)重的觀測值） 對流層折射或電離層折射影響太大（模型改正、采用Iono-Free觀測值，提高截止高度角）HGOHGO數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理靜態(tài)數(shù)據(jù)處理注意事項(xiàng)靜態(tài)數(shù)據(jù)處理注意事項(xiàng)1、基線合格的兩個(gè)指標(biāo)：RATIO值和整數(shù)解中誤差2、重復(fù)基線、同步環(huán)閉合差、異步環(huán)閉合差的檢核3、自由網(wǎng)平差是否超限4、約束平差已知點(diǎn)