GPS测量实习报告

环境科学与工程学院

测绘工程专业

GPS原理与应用A

实习报告

20##年 8 月8日

目录

一．前言……………………………………………………………….. 1

1.1实习目的与意义………………………………………………..1

1.2实习任务与计划………………………………………………. 1

1.21实习任务分配……………………………………………...1

1.22测区概况…………………………………………………….3

1.23 观测仪器、软件和人员…………………………………….3

1.24实习计划………………….………………………………..4

二．GPS静态相对定位观测…………………………………………….5

2.1测绘区域踏勘和GPS控制点布设………………………….….5

2.2 GPS静态相对定位观测方案设计………………………….….5

2.3 GPS观测时段选择………………………………….………….7

2.4观测工作………………………… ………………….…………8

三．观测数据处理与质量评价………………………………………..10

5.1观测数据预处理……………….………………………………10

5.2观测基线处理….……………………………………………..10

5.3平差处理……………………………………………….……..14

5.4 GPS静态相对定位观测质量评价……………………….……18

四．基于GPS-RTK的带状地形图测绘………………………………..21

6.1 测图前的准备工作…………………………………………..21

6.2 仪器准备……………………………………………..……..21

6.3 基于GPS-RTK的带状地形图测绘原理………………………22

6.4 带状地形图测绘……………………………………….…….23

五．实习总结和心得体会………………………….………..………27

前言

落实GPS测量实验教学环节，根据测绘工程专业教学计划安排，在完成课程《GPS测量原理和应用》和课堂实习任务后，我们将进行为期一周左右的时间进行野外综合性教学实习。

本课程是对学生进行GPS定位操作基本技能强化训练的一个重要实践环节。本次实践教学的目的是使学生全方位地在作业环境中系统训练，进一步巩固和加深GPS定位技术的理论知识，进而提高GPS 测量仪器操作和数据处理技能，达到熟练操作GPS仪器的水平。

1.1 实习的目的与意义

通过这次实习与课堂实习相比，可以更加系统学习本课测；它完全从实际出发，加深对书本知识的进一步理解、掌握GPS平面网，熟练操作仪器（校正、放养、测量等），培养学生动手能力；使理论联系实际、加强独立工作能力、综合分析问题和解决问题的能力、组织管理能力等方面的重要教学环节，也是一次具体的、全面的技术实践活动。

进行几种GPS测量模式的实际操作锻炼，巩固和加深课堂学习的知识，进一步了解GPS的原理与应用。

通过计划与组织，锻炼同学们的项目计划和实施能力。

1.2实习任务与计划

1.21实习任务分配

GPS实习周是一次实践性教学环节，在苏州科技学院飘渺村测绘实训基地进行GPS静态、快速静态的综合操作训练；动态测量和数据处理返回校内进行，按照相关要求，完成操作训练科目，达到规定的操作技能指标，提供合格的观测成果，具体要求如下：完成一个控制网的外业观测及内业计算；严格按照《全球定位系统（GPS）测量规范》要求，设计控制网；编写具体的布网方案和作业方法；选用统一坐标系；掌握RTK-GPS接收机的使用。现以两大块具体介绍GPS实习任务的分配：

1、GPS静态相对定位观测

采用GPS 静态测量技术，在控制测量实习水准网和导线网的基础上布设一个GPS控制网。具体实习内容包括：技术设计、选点、外业观测计划、外业观测、数据传输及格式转换、基线解算、网平差、成果质量控制、技术总结。要求：

(1) 等级：基线观测按照国家D级网的技术要求进行观测，观测结果作为GPS数据解算和导线计算的起算数据；GPS网其余点的观测按照E级GPS网的技术要求进行观测。

(2) 控制网覆盖范围：实训基地，GPS网与导线网构成闭合图形。

(3) 点数：10个；

(4) 平均点间距：300m；

(5) 选点：必选点（4 个），分别为基线端点及其备用点；余下6个点自定，但至少应选取3个GPS点，以构成构成结构良好的闭合网形；

(6)观测：包括GPS网站址环视图绘制，GPS设站和天线的整平、对中、安装，GPS接收机静态系统连接，GPS接收机静态系统参数设置，GPS接收机测站信息记录，GPS接收机静态数据采集与观测信息评价。

(7) 成果：以小队为单位，完成设计、选点、观测，每人分别制作一个点的点之记、进行数据处理和质量控制，并提交各自的结果。

2、GPS-RTK的带状地形图测绘

采用GPS- RTK测量方法测定比例尺为1:500的带状地形图一幅。具体内容包括：基准站设置、流动站设置、外业观测、数据传输、数据编辑、地形图绘制。要求：

(1) 地点： (2) 带状地形图覆盖范围： (3) 成果：以小组为单位，完成外业观测和数据传输，每人完成内业数据编辑和绘制等值线图的工作并提交各自的成果。

1.22 测区概况

本测区位于东经120度，测区位于环山公路两侧，测区位于半平原半丘陵地区，地势起伏不大，但高楼比较密集，通视条件较差，给我们联系带来不便。

1.23 观测仪器、软件和人员

1.24实习计划

在西山的实习，我们组根据点分布的情况，采用点连式和边连式的结合，在控制测量实习水准网和导线网的基础上布设一个GPS控制网。具体实习内容包括：技术设计、选点、外业观测计划、外业观测、数据传输及格式转换、基线解算、网平差、成果质量控制、技术总结。

由于实习的时间是三天，我们准备有两天的时间将外业观测结束，用剩余的一天时间进行数据的处理和分析，如果数据错误还将进行重测。在进行RTK的实习，我们采用两天的时间，根据采集测量的数据画一幅测区概图。

GPS静态相对定位观测

2.1测绘区域踏勘和GPS控制点布设

测绘区域的选取和控制点的布设直接关系到观测数据质量的好与坏，因此测绘区域踏勘和GPS控制点布设就极为重要，因此我们必须遵守以下原则：

l 选点：必选点（4 个），分别为基线端点及其备用点；余下6个点自定，但至少应选取3个GPS点，以构成构成结构良好的闭合网形且平均点间距大致为300m；

l 观测点视场开阔，周围障碍物高度角>10~15。

l 点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)其距离不小于200m；远离高压输电线，其距离不得小于50m。以避免电磁场对GPS信号的干扰。

l 点位应选在交通方便，有利于其它观测手段扩展与联测的地方。

l 点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路径效应的影响。

l 当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性，以及现标是否安全可用性作一检查，符合要求方可利用。

2.2 GPS静态相对定位观测方案设计

1） GPS网应根据测区实际需要和布网状况进行设计。GPS网的点应有二点以上的点相互通视，有利于常规测量施测时的应用。

2）在布网设计中应顾及原有的测绘成果以及各种大比例尺地形图的沿用。

3）为求定GPS点在地面坐标系的坐标，应与附近的国家高级控制点联测，联测点数不应少于2个。

4） GPS网应由一个或若干个独立观测环构成，也可采用附合线路形式构成。各等级GPS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合下表规定：

各等级GPS网中卫星高度角、有效观测卫星数、时段长度、数据采集间隔、PDOP应符合下表规定：

观测作业要求：每时段采集数据前，作业员应量取天线高，查看此时段的接收卫星数、卫星号、故障情况；一个时段观测过程中不得进行关闭接收机又重新启动、进行接收机初始化（发现故障除外）、改变卫星高度角、改变数据采集间隔、改变天线位置；观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人和其他物体靠近仪器、以免遮挡卫星信号；观测时不应在接收机旁使用手机和对讲机，避免干扰卫星信号；在观测过程中应保证接收机正常工作，数据记录正确，每天观测结束后，应及时将数据输出到计算机硬、软盘上，确保观测数据不会丢失。

我们组共有十一个点，分别为K4、D7、D8、G3、G2、D5、G6、D2、BM7-1、K1、G8，采用边点混合式进行GPS静态相对定位，考虑到数据精度，最终的GPS网示意图如下：

由于测量时间是三天，所以我们大致分配下时段，为了任务的完成，每天测量四个时段。基线观测按照国家D级网的技术要求进行观测，观测结果作为GPS数据解算和导线计算的起算数据；GPS网其余点的观测按照E级GPS网的技术要求进行观测。观测时包括GPS网站址环视图绘制，GPS设站和天线的整平、对中、安装，GPS接收机静态系统连接，GPS接收机静态系统参数设置，GPS接收机测站信息记录，GPS接收机静态数据采集与观测信息评价。

2.3 GPS观测时段选择

实地了解测区情况，了解的内容包括点位情况（点的位置，点的难度等），测区内经济发展状况、名族风俗、交通状况、测量人员生活安排等，并根据精度要求选择仪器型号。

进行卫星状况预报（可视卫星数及PDOP值），以选择合适的观测时间段。对于个别有较多或较大障碍物的测站，要评估障碍物对GPS观测可能产生的不良影响。

我们根据测区的具体状况，预报星历，查看卫星星图，将观测时段选择在12：00～13：00以及14：00～15：00。

2.4 观测工作

观测过程中应注意的事项:

(1) 一个时段观测中不得进行以下操作：关闭接收机又重新启动；进行自测试改变卫星高度角；改变数据采样间隔；改变天线位置；按动关闭文件和删除文件等；

(2) 观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人和其他物体靠近天线，遮挡卫星信号；

(3)雷雨过境时应关机待测，并卸下天线以防雷击；

(4) 不可踩到和碰到接收机数据电缆和天线电缆，以防人为信号失锁，记录数据丢失，电缆折断甚至控制器死机；

(5) 每一时段开始前，应查看电池电压，判断是否满足本时段观测（正常工作电压10∽36VDC）；

(6)测前应保证接收机有足够的存贮空间，以及避免手簿系统故障或中断造成数据丢失；

(7) 观测中应保证接收机工作正常，且记录完整无误，经检查所有规定作业项目全部完成后方可迁站；

(8) 每日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测数据不丢失； (9) 及时充电；

观测步骤如下：

1、安置仪器

在选好的观测站点上安放三脚架。小心打开仪器箱，取出基座及对中器，将其安放在脚架上，在测点上对中、整平基座。从仪器箱中取出接收机，将其安放在对中器上，并将其锁紧。

2、量取天线高

用钢卷尺由地面中心位置量至天线边缘的斜距。各观测时段观测前、观测中和观测后各量取一次仪器高，最后取其平均值。

3、启动仪器

启动仪器，接通GPS电源，指示灯显示电池电量，3 秒钟后，屏幕显示卫星状态；如果卫星被锁定，在“LOCK”下显示“*”，当出现5颗以上的卫星被锁定后，可以进行静态测量；保存基础信息，并且显示数据正在记录。

4、GPS静态观测

以四个小组为一个作业单位，设计由四个点组成的GPS网，其中至少三个测站为校园内已知点，观测两个时段，每时段同步观测时间不少于40分钟。按照要求填写记录表。

5、结束观测

按结束键结束每测段观测，全部观测工作结束后长按电源键关机，把仪器从三脚架上取下，装箱。

6、数据下载和文件格式转换

在台式电脑上打开南方测绘GPS数据处理软件，用数据传输线和USB转接口连接接收机和电脑，用工具菜单栏中的南方接收机数据下载菜单下载观测数据，并用Sth To Renix菜单项将南方数据格式转换为RENIX格式并进行保存。

实习总结和心得体会

短短的3个周很快就过去了，我们完成了这次GPS实习，回顾这三周的实习生活，我觉得要感谢老师的辛勤指导和同学的无私帮助，在实习中有苦也有乐，有汗水也有收获，有困难也有帮助。相对于前段时间的控制测量实习，GPS实习还是轻松一些的，我想在实习中最重要的就是我们学到了很多东西，也有很多体会，也巩固了我们学习的课本知识，还学到了一些课本上没有的东西。

通过这次GPS实习，我不仅对GPS原理有了更深入的了解，还对GPS外业数据采集和内业处理有了一定的理解。在实习中我们也遇到了一些麻烦，从这些麻烦中，我们也总结了一些经验和教训，测绘确实是需要很大的细心，不能马虎大意，做很多工作都要提前做好准备，这样才能使工作顺利进行。这次实习不仅是对动手能力的一种提升，更是对理论知识的一次综合性巩固。虽然测量是一门实践性很强的学科，但是也要求我们掌握扎实的理论知识，如果没有扎实的理论功底，只知道怎么做，但是不知道为什么那么做，当我们遇到类似的其他问题时，就不知道怎么解决。所以我觉得理论是实践的前提，只有把理论知识学好，才能更好的促进实践。所以我们要学好理论知识，为以后的工作打下坚实的基础。当然理论知识学好了，动手能力也要努力培养，不能只会纸上谈兵，所以我们要多动手，提高自己的动手能量，并在实践中促进巩固理论知识。只有理论是实践这两个环节都做好，我们才能更好的掌握理论知识，提高自己的动手能力。

伴随着控制测量的结束我们迎来了GPS的实习，它包括在西山进行的GPS相对定位测量以及回校后进行的RTK 实习。伴随着在西山连老师给我们动员大会的结束，静态相对定位的实习就如火如荼的进行了。疲惫的身躯也阻挡不了同学们的热情，从组员们的脸上我们便可以知道。当天下午我们就去进行了测区勘测和选点。听说，有几个在山上的点路比较难走，这无疑是对我们的测量进行了一项考验。当天晚上，组长之间进行了各项沟通和协调，目的就是防止测量的时候有冲突，使测量能够有序的进行，这也体现了一个班级的能力。

接着，我们背上仪器，准备开始测量了。当所有组的任务完成时，原本以为我们能休息一下，然而根据下载下来的数据，各个小组的问题好像都挺多，于是最后和老师商量后决定，到中午十二点的时候，全部的人进行统一测量，统一的开机时间统一的观测时段。作为女生，统一测量的时候，我们被留在了居住地。虽然我们没有跟随大部队出去测量，但是我们却能够深深的感受到天气的酷热。中午十二点，太阳正当头照的时候，同学们却在我们进行测量，这种感觉可想而知。于是老师带着一部分人去送水，去送关怀。

终于，当看着一个个满头大汗的同学回来的时候，我们也吐了口气。连续三天的实习终于结束。虽然时间短暂，但是意外也重重，困难也重重。然而正是这三天让我们清楚的看到什么叫做一个班级，什么叫做测绘班。虽然太阳毒辣，但是同学们身上的坚持精神却另我们感动，虽然测量时遭遇大雨，但看到同学们用自己的身体为仪器挡雨的时，却另我们震撼，虽然艰苦的条件使一个个同学倒下，但是我们看到的也是更多的同学顶上。测量的顺利结束，也是在于同学的协调配合。一个班级的凝聚力团结力，就在此刻显得格外的耀眼。从西山回来后我们还进行了RTK的实习以及画图。一切进行的还是那么顺利。

本次实习内容的安排大体上是不错的，老师们的指导和讲解也是尽心尽力；但感觉内业数据处理部分老师应该讲得更详细一点，这样更有助于同学对软件的熟悉与对书本知识的消化。其次，感觉这次外业数据采集同学们还是比较空闲，所以在今后GPS实习中可以增加适当的项目，比如专门花一两天来学习接收机的电子手簿，或者是能够交换仪器进行实习操作，使大家既能掌握接收机的操作，这样我们才能够从中学到更多的知识,能给学生更多的实习和锻炼的机会。也感谢老师对我们实习的辛勤指导，我们会继续努力的。

西山的实习加上校内实习的结束，代表这个学期我们所有的实习都结束了，怎么说了？百感交集吧。有酸有甜有苦有辣。现在的我还有点怀念了，怀念我们一起奋斗的过程，享受成功那一刻的喜悦以及解决困难那刻的兴奋，感动同学们的坚持不懈的精神……有太多太多的事可以回味。我还要感谢一直指导和陪伴我们的连老师，甚至于到最后，老师自己也病了，老师您辛苦了。虽然实习生活已经离我远去，但是我相信在我的以后的生活中，它会是一抹五彩的记忆，不断的在我今后的前行道路上激励我向前，以及面临各种困难

第二篇：GPS测量实习报告--2

GPS测量实习报告

学号：

班级：

姓名：

小组：十二班第一组

华北水利水电学院

资环与环境学院

2011 年 03月

第一部分：GPS控制网外业观测设计... 2

1.项目概况... 2

2.技术依据... 3

3.现有测绘资料... 3

4.选点情况（含点位分布图）... 3

5.观测方案及质量控制方法... 4

6.提交成果资料内容... 5

第二部分：GPS网控制网技术总结... 5

1.技术依据... 5

2.点位分布... 5

3.外业观测情况（包括使用仪器的型号、作业技术要求、实际观测总时段数、平均设站次数等） 6

4.数据处理... 6

5.观测成果尚存在的问题以及需要说明的问题。... 8

6.结论与建议... 8

附表1 天线高记录手簿... 8

附表2：GPS作业调度表: 9

第三部分：动态测量实习总结... 10

1.RTK测量原理... 10

2.系统组成... 11

3.小结... 11

第四部分：网络RTK测量实习总结... 12

1.连接主机和手薄... 12

2.新建工程... 12

3.配置网络参数... 12

4.求解转换参数... 13

5.小结... 13

第五部分：实习总结... 13

GPS点点之记... 14

平差处理结果... 16

第一部分：GPS控制网外业观测设计

1.项目概况

本测区位于华北水利水电学院及东风渠地段，测区北至连霍高速，南到花园路与东风路交叉口东风渠，测区内建筑物较多，通视条件差。本次实习在测区内布设7个GPS控制点，构成一个E级GPS控制网，满足实习需要。

2.技术依据

《全球定位系统（GPS）测量规范》

《全球定位系统城市测量技术规程》

《测绘产品检查验收规定》

《测绘产品质量评定标准》

《城市测量规范》

《GPS测量任务书》

3.现有测绘资料

测区内如有已知的国家高等级三角点，可考虑联测国家高等级点，将GPS网店的坐标转换成国家坐标系中。如测区无已知的国家高等级三角点，采用测区独立坐标系。

4.选点情况（含点位分布图）

此次实习共选取7个GPS控制点，其中B7在连霍高速附近，B4在陈砦桥头，GA01在华北水利水电学院北苑13号宿舍楼东北方，GA04在二号教学楼的楼顶，GA02在学校前门口，GA05在学校东面的一个小广场处，G3在花园路与东风路交叉口东风渠处。点位分布如图1：

控制网等级：E级；有效观测卫星数一般大于4颗，最少观测40分钟,观测时段数≥1.6。GPS网图如下图1所示:

图1

5.观测方案及质量控制方法

①布网要求GPS网相邻点间基线中误差按下式计算：

Σ=±a+（bd），其中a（mm）为固定误差，b（ppm）为比例误差系数，d（km）为相邻点间的距离。GPS-E级网相邻点的最小距离应为平均距离的1/2～1/3,最大距离应为平均距离的2～3倍，最弱边相对中误差1/45000。

②布网原则与网形设计

GPS控制网应由若干个独立观测环构成，E级GPS网中每个闭合环或附和线路中的边数应≤10。非同步观测的GPS基线向量边，应按所设计的网图选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。

6.提交成果资料内容

（1）数据采集的安排、组织、调度计划；

（2）外业原始记录（包括GPS手簿、气象参数手簿）；

（3）参加作业的GPS接收机及气象仪器的检测报告；

（4）各GPS控制点的基本信息（点名、编号、代码等）；

（5）观测值的数量、数据剔除率等统计信息；

（6）解算的同步基线向量（三维）、边长及精度；

（7）GPS控制网的平差结果；

（8）观测及数据处理的技术总结。

第二部分：GPS网控制网技术总结

1.技术依据

《全球定位系统（GPS）测量规范》

《全球定位系统城市测量技术规程》

《测绘产品检查验收规定》

《测绘产品质量评定标准》

《城市测量规范》

GPS测量任务书

GPS测量技术设计书

2.点位分布

如上图1所示

3.外业观测情况（包括使用仪器的型号、作业技术要求、实际观测总时段数、平均设站次数等）

①仪器型号：南方

②数据采集（外业观测）

用于GPS-E级控制网观测的GPS接收机必须是符合GPS规范要求的双频或单频机，观测量至少有L1载波相位，同步观测接收机数≥2。

③作业技术要求见下表1:

表1

④实际观测总时段数：1.62

平均设站次数：3.0

4.数据处理

（1）数据处理纲要

①以GA04为起算点；

②基线解算和网平差采用南方测绘GPS数据处理软件进行数据处理；

（2）基线解算质量检核

①同一时段观测值的数据剔除率≤10%

②由完全的独立基线构成的独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合以下规定：

，，

③同步坐标分量及环线全长相对闭合差限差（1）

表2

④同步观测环检核

一般规定，三边同步环中第三边处理结果与前两边的代数和之差值应不小于下列数值：

，，，（++）

式中，为相应级别的规定中误差（按平均边长计算）

⑤异步观测环检核

无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选取一组完全的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式：

，，，

(3)网平差处理

①在各项质量检核符合要求后，以所有独立基线组成闭合图形，以三维基线向量及其相应方差协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS-84系三维坐标作为起算依据，进行GPS网的无约束平差。然后在无约束平差确定的有效观测量的基础上，在国家坐标系或城市独立坐标系下进行三维和二维约束平差。具体过程为：采用南方测绘GPS数据处理软件进行网平差，基线解算完成后，选择平差处理，然后依次选择“自动处理”“三维平差”“二维平差”“高程拟合”“网平差计算”。结果自动显示出来。

②无约束平差中，基线向量的改正数绝对值应满足下式：

，，，为该等级基线的精度。否则，应采用软件提供的方法剔除粗差基线，直到符合上式要求。