GPS平面控制网技术总结

姓名： 学号： 班级： 组长： 指导教师：

兰州交通大学

数理与软件工程学院

2011.12.

静态基线处理

基线处理软件的优劣不但影响着GPS相对静态测量的精度，而且也影响着相对静态测量可靠性、所需观测时间等。对于一个商业用途的基线处理软件而言，不但要求能准确、可靠地处理出基线向量，而且要求软件对用户友好、易于使用。

南方数据处理软件很好地实现了复杂的基线处理理论与简易的软件使用的有机统

一。对于正常的观测数据，通常不需人工干预，就能很快得到准确的结果。而对于观测质量比较差的数据，用户也可以根据各种基线处理的输出信息，进行人工干预，使基线的处理结果符合工程的要求。

基线处理

执行“基线处理”菜单下的“处理全部基线”，程序开始依次逐条处理全部基线并出现信息框，如下图所示：

在对话框中分别列出了各条解算基线的名称、基线解算的进度、以及各条基线解算的信息。

基线解算是以多线程方式在后台运行的。在运行过程中，在计算区中点击右键，弹出菜单中可选择“停止”，从而停止基线的解算。

基线处理过程

基线解算完后，将在计算窗口得到基线解的结果。如下图所示：

基线处理警告

会有警告信息，双击警告信息就可以在列表中显示是对应基线。

在计算区中点击信息标签，就可以查看到基线的详细解算情况。

基线解的处理结果还可以通过点击“处理报告“中的“静态基线“生成基线报告。如图

基线处理报告

静态基线

1、静态基线

点击管理区的基线，选择任何一条基线，则列表窗口将跳到基线向量列表。如下图所示：

基线向量窗口

基线向量列表窗口列出了基线的名称、基线解算时采用的观测数据、基线采用的解、自由网平差后的改正数及平差值。

2静态基线的组成

任意两个静态观测文件，只要它们具有相同的观测时段，那么，它们就能构成一条静态基线。如下图所示：

基线的产生

三个静态观测文件（1、2、3）之间根据它们的观测时间关系构成了两条基线（A、B）。 在HDS2003数据处理软件中，静态基线名是由起算测站名和推算测站名以及推算测站的时段名构成。即：

如：Q0072053和Q0362051构成了基线Q007→Q036●2051。

静态基线在一个项目中可以重名。

3静态基线的弹出式菜单

静态基线的弹出式菜单如下图所示：

基线弹出菜单

通过弹出式菜单，可以进行单独处理基线、基线处理设置、浏览基线详解、删除(基线)、交换起始点和终止点、查看基线属性等。

4静态基线的属性

静态基线的标签对话框如下图所示：

在基线属性页“一般”列出了基线的起点文件、终点文件、起点名、终点名、时段、以及选用的基线解。

基线解属性页列出了基线的各种解。

是否参与平差

当基线解算不合格、且又不想将其删除时，可以将参与平差选择否。

通过观测数据页可以分析观测数据情况以及其质量好坏。更重要的是，可以在观测数据图内编辑时段，以重复处理这条基线。编辑完成后点击右键选择保存。

时段编辑

基线残差图也是重复处理不合格基线的有力工具。如图所示，当基线的某处残差超过±0.1m时，可以考虑删除相应时间段的卫星数据。

图9-30 基线参差图

如何重复处理一条基线将在基线处理一章中作详细的论述。

5静态基线的删除

通过弹出式菜单选择删除、也可通过编辑菜单选择删除。。

删除静态基线对别的对象没有影响。

6查看静态基线的详解文件

在基线解算后，通过弹出式菜单可查看基线详解文件。基线详解文件为文本格式，其文件名由起算文件名和推算文件名构成，扩展名为ISB,如基线Q007→Q036●2051的基线详解文件名为：Q0072053.Q0362051.isb。静态基线详解的文件格式见第十三章有关章节。 点击“处理报告“下的“静态基线“子菜单生成静态基线报告，可以查看到所有基线解的详细情况。

基线向量列表窗口列出了基线的名称、基线解算时采用的观测数据、基线采用的解、

自由网平差后的改正数及平差值。

.1 静态观测方法 外业观测

我们在GPS相对静态测量的一章中已经详细地介绍了GPS静态测量的过程，其中选点与埋石、外业观测这两部分为具体的野外观测，这就是我们现在要介绍的主要内容。在野外观测之前，还介绍了如何制定观测计划。

.1.1 选点和埋石

一、选点

选点即观测站位置的选择。在GPS测量中并不要求观测站之间相互通视，网的图形选择也比较灵活，因此选点比经典控制测量简便得多。但为了保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果，用户注意使观测站位置具有以下的条件：

① 确保GPS接收机上方的天空开阔 GPS测量主要利用接收机所接收到的卫星信号，而且接收机上空越开阔，则观测到的卫星数目越多。一般应该保证接收机所在平面15°以上的范围内没有建筑物或者大树的遮挡。

② 周围没有反射面，如大面积的水域，或对电磁波反射（或吸收）强烈的物体（如玻璃墙，树木等），不致引起多路径效应。

③ 远离强电磁场的干扰。

GPS接收机接收卫星广播的微波信号，微波信号都会受到电磁场的影响而产生噪声，降低信噪比，影响观测成果。所以GPS控制点最好离开高压线、微波站或者产生强电磁干扰的场所。邻近不应有强电磁辐射源，如无线电台、电视发射天线、高压输电线等，以免干扰GPS卫星信号。通常，在测站周围约 200m 的范围内不能有大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等）；在 50m 内不能有高压输电线和微波无线电信号传递通道。

④ 观测站最好选在交通便利的地方以利于其它测量手段联测和扩展；

⑤ 地面基础稳固，易于点的保存。

注意：用户如果在树木、觇标等对电磁波传播影响较大的物体下设观测站，当接收机工作时，接收的卫星信号将产生畸变，这样即使采集时各项指标，如观测卫星数、DOP值等都较好，但观测数据质量很差。

建议用户可根据需要在GPS点大约 300 米附近建立与其通视的方位点，以便在必要时采用常规经典的测量方法进行联测。

在点位选好后，在对点位进行编号时必须注意点位编号的合理性，在野外采集时输入的观测站名由四个任意输入的字符组成，为了在测后处理时方便及准确，必须不使点号重复。建议用户在编号时尽量采用阿拉伯数字按顺序编号。

二、埋石

在GPS测量中，网点一般应设置具有中心标志的标石，以精确标志点位。具体标石类型及其适用级别可参照《全球定位系统（GPS）测量规范》。各种类型的标石应设有中心标志。基岩和基本标石的中心标志应用铜或不锈钢制作。普通标石的中心标志可用铁或坚硬的复合材料制作。标志中心应刻有清晰、精细的十字线或嵌入不同颜色金属（不锈钢或铜）制作的直径小于0.5mm的中心点。并应在标志表面制有“GPS”及施测单位名称。

.1制定观测计划

在施测前，建议用户根据网的布设方案、规模的大小、精度要求、GPS卫星星座、参与作业的GPS数量以及后勤保障条件（交通、通信）等，制定观测计划。

.2野外观测

一、安置仪器

首先，在选好的观测站点上安放三脚架。注意观测站周围的环境必须符合上述的条件，即净空条件好，远离反射源，避开电磁场干扰等。因此，安放时用户应尽量避免将接收机放在树荫、建筑物下，也不要在靠近接收机的地方使用对讲机，手提电话等无线设备。

然后，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。

最后，从仪器箱中取出GPS天线或内置天线的GPS接收机，将其安放在对中器上，

并将其紧固，再分别取出电池、电缆等其它配件(内置电池的接收机除外)，并将它们安装在脚架上，同时连接GPS接收机。

在安置仪器时用户要注意下面的几点：

①当仪器需安置在三角点觇标的基板时，应先将觇标顶部拆除，以防止对信号的干扰，这时，可将标志的中心投影在基板上，作为安置仪器的依据；

②基座上的水准管必须严格居中；

③如整个控制网在同步观测过程中使用同样的GPS接收天线，则应使天线朝同一个方向，如使用不同的GPS接收天线，则应使天线的极化方向指向同一方向，如指北。大部分天线用指北方向来表明天线的极化方向。表（5-3）表示出了中海达天线的极化方向。这是由于天线的相位中心与几何中心不重合，两者可能有2-3毫米之差，如它们不指向同一方向，则会影响GPS测量的精度。

二、量测天线高

应当说明的是，各种天线高的量测位置不一样，其量测位置应参见其本身的说明，中海达为各种GPS接收机配备的天线有更加简便的量测方式，在HDS2003数据处理软件中可直接设置天线的斜高，软件会自动计算，下图所示为AT1200和AT2200天线高的量测方法，具体天线高的计算和输入可以在HDS2003数据处理软件中进行，操作过程可参见第十五章“天线管理器”使用一节。

在具有异步环的GPS相对测量中，即使用户只需要平面坐标，也必须输入准确的天线高，否则无法正确地进行后续一系列网平差解算过程。

三、启动仪器

在启动仪器时，通常应按如下步骤操作：

1、确认在接收机采集器电源均关闭的情况下，分别连上电源电缆、数据采集电缆。

2、打开主机上的开关，若电源灯为绿色，则表示电量符合要求，若为红色，则表示电量不足，应更换电池。

3、按照相应仪器的操作规程开机观测，具体步骤请参看《产品手册》。

4、保证同步观测的其它GPS接收机也处于观测状态。静态差分测量是根据几台接收机共同时间段所接收的数据进行差分解算，所以几台接收机同时观测必须保证数据同步，并且要保证足够的数据。

5、观测的时候，要保证接收机设置了合适的采样间隔和高度截止角。

注：GPS测量是通过地面接收设备接收卫星传送的信息来确定地面点的三维坐标。测量结果的误

差主要来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。通过选择有效的卫星及其高度角 a、 可以减少电离层和对流层折射产生的影响；

b、 可以消除多路径效应；

c、 可以有效地剔除有干扰的卫星。

6、记录观测站点的点名、天线高、观测时段及相应的观测文件名。

在同一天（GPS时）内，如测站名及时段序号一样则出现同名。用户在出测前一定要合理安排好，尽量避免出现重名的情况。

四、观测

按照预定的观测时间进行观测。

注意：在采集时测站不可移动，采集不能中断，组成基线的两台接收机连续同步采集时间必须符合要求，否则数据可能不可靠。如出现意外情况，应及时通知其它观测站点。

五、撤站

结束采集之后，用户必须确认观测站的全部预定作业项目均已按规定完成。这时，退出采集过程，一定要先关闭主机电源，如采用了外部采集器，还需要退出采集程序并关闭采集器。拔出GPS电源电缆、数据采集电缆，将接收机、基座对点器、电池等附件妥善放回仪器箱内。

六、野外观测的注意事项

在野外观测时，用户必须注意：

1、如果仪器从与室外温度相差较大的室内或汽车内取出，必须让其有一个预热的过程，时间大约为10分钟左右。

2、用户在插拨电缆时，必须牢记先关掉接收机电源，否则将使串口设备保护性关闭而不能正常工作。

3、确认外接电源及天线等各项连接无误后才接通电源，启动接收机。

4、仪器如长时间不使用，将可能需要较长时间搜索GPS卫星(2-3分钟)。

静态采集步骤

一、设置静态采集参数

二、开始采集

三、结束采集

后差分数据采集作业方法

一、新建一个任务

在开始一个新的任务以前，首先应设置移动站的数据采样间隔，以保证移动站和基准站的数据同步。选择［设置］项菜单，按回车键弹出子菜单，选择“采样间隔”，系统弹出如下对话框，输入采样间隔，回车确认。等待接收机进入3D定位状态以后，选择［项目］－［建任务］，输入任务名和时段号，输入项目名和时段号后，回车即完成新项目的创建工作，或者按Tab键，弹出对话框，按左右方向键从已有的项目文件中选择一个文件后回车，系统自动进入采集状态，显示接收机当前的经度－Lat、纬度－Lon、高程－Hgt，和定位状态－Sta，及其平面、垂直精度HDOP和VDOP。卫星数SV’s，时间Time，上次记录的点名PName等信息。

二、碎部点记录

选择［测量模式］，按左右方向键，选择Manual Record（人工记录）模式，即设置为点记录模式。 在该方式下，需人为控制记录所需的点位及其属性。在需要记录的点位上，固定好GPS天线，按下Tab键，输入 Point Name（点名）、Height（天线高）、Code（属性）等信息后确定，系统开始记录点位信息，右下角显示在该点采集的历元数，采集几个历元，表示该点用几个历元来平均。注意该状态下必须保持GPS天线静止，一般采集

２～５个历元即可，按Tab键结束采集，完成一个点的记录。

三、自动轨迹记录测量（记录一条轨迹线）

在该状态下，系统按照设置好的采集间隔，自动记录行走轨迹上的点。在测量模式选择对话框中，选择Auto Track（自动轨迹）模式，系统即被设定为自动轨迹测量模式，按回车确定。按Tab键，系统要求输入线名及其属性，开始记录，右下角的点数，表示在行走过程中记录的点数，每记录一个历元的原始观测数据，该数将自动加1。

插入点名 在测量过程中，同样可以按‘＋’键在轨迹线上插入一个点，输入点名和属性代码即可。按‘＋’键的作用只是在文件中做一个标记，在数据处理时，将根据随后记录的第一个历元得到该点的坐标。因此，通常情况下要求用户在反映点名及属性代码对话框消失后，应至少在原地等待一个历元，才可继续前进。

暂停 在自动轨迹测量中，按‘P’键将暂停记录，并在手簿上显示相应的提示，再按‘P’键，提示消失，恢复自动轨迹记录。

结束 按Tab键结束自动轨迹线的记录。

四、查看其他信息

选择［查看］,可以查看卫星分布、记录信息、采集历元数等信息，这些信息同前面介绍的静态采集相同，不在赘述。

 

第二篇：静态实习D级GPS控制网技术总结

桂林理工大学08级测绘工程GPS测量实习

D级GPS控制测量专业技术总结

桂林理工大学

二O##年十二月

桂林理工大学08级测绘工程GPS测量实习

D级GPS控制测量专业技术总结

编写单位：桂林理工大学测绘08-1班第三测量小队

编 写 者： 周 *            

2010 年12月 10 日

审核意见： 

审 核 者：                          

         年   月   日

桂林市七星区D级GPS控制测量专业技术总结

一．项目概况

为巩固课堂学习的理论知识，将理论与实践有机结合，提高理论水平与外业操作能力；熟练掌握GPS静态测量作业模式及运用TGO软件处理静态测量数据，我们开始了此次测量实习。

桂林市位于广西省北部，测区内平均高程为海拔150米。测区内道路成网，道路纵横交错，四通八达，交通便利，便利了测绘工作的开展。测区为桂林市七星区，位于风景秀丽的漓江东畔，测区控制范围大致位于110°17′-110°18′，北纬25°15′-25°18′之间。测区北部﹑东部临普陀路，南部至龙隐路及甲天下广场，西临建干路和穿山路，地势比较平坦，但建筑物多，通视条件较差。

二、已有成果资料

具体利用资料如下：

1、技术设计书一份；

2、测区周边的C级GPS控制网点两个（羊角山点、屏风山点）；

三、作业依据与技术要求

本实习执行如下国家和行业标准规范及设计书：

《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2001）；

《测绘技术总结编写规定》（CH/T 1001-2005）；

《城市测量规范》（CJJ8-99）；

《测绘技术应用于规范管理实用手册》；

《测绘产品检查验收规定》（CHl002-95）；

《测绘产品检查评定标准》（CHl003-95）；

《GPS控制测量技术设计书》；

设计书未涉及的内容，按以上标准执行。

四、平面系统和高程系统

1、平面坐标采用北京54坐标系， 3°分带、中央子午线为110°。

2、高程为1985国家高程基准。

五、D级GPS控制点的布测

本测区共有12个待测点，共布设15个同步观测环 ，联测起算点C级GPS控制网点2点，分别是：D001（屏风山）、D002（羊角山）。控制网如图所示：

1、测量设备类型（软硬件）及人员投入情况

1.1、7台经检测合格的双频接收机GPS接收机（3台中海达V8，4台南方S86）；

1.2、基线解算软件TGO1.60；

1.3、平差软件TGO1.60；

1.4、作业人员32人；

1.5、 调度员1人；

2、GPS静态观测

此次像控点采用GPS静态相对定位技术测量，观测要求如下：

2.1、卫星高度角≥13°；

2.2、PDOP值≤6；

2.3、有效观测卫星总数≥4颗；

2.4、数据采样间隔为15秒；

2.5、每个时段观测时间长度≥120分钟；

2.6、平均设站数2；

野外数据采集完毕后，采用随机软件进行数据下载处理，在转换成Rinex格式后，采用TGO1.60进行基线解算和网平差。并进行精度评定，符合各项限差要求。

3、网点布测心得

3.1、埋石点处视野要开阔，卫星高度角符合规范，易架仪器及仪器不易被行人车辆碰到；

3.2、量仪器高时量取的部分要符合规范；

3.3、输入点号时要确保无误；

3.4、施测前要做好整体的规划；

六、内业数据处理

1、数据格式转换

外业观测后及时输入计算机, 并进行外业数据的检查再转换为转换成标准的RINEX格式数据。

2、基线处理

3、WGS-84无约束平差

平差网格坐标 用...报告误差 1.96s.

平差大地坐标 用...报告误差 1.96s.

坐标变化量

点误差椭圆

4、北京54约束平差

平差网格坐标 用...报告误差 1.96σ?

平差大地坐标 用...报告误差 1.96s.

坐标变化量

点误差椭圆

5、数据处理心得

1、转换数据时要认真对照外业观测记录表，以防点号、仪器高输错；

2、基线处理时不要盲目的禁用卫星，要依据环闭合差报告有目的地处理基线；

3、数据处理时要经常备份；

6、成果中尚存问题

1、D010点未选好，与D010点相关的基线垂直精度比较大，同时也有多个闭合环的垂直闭合差超过5cm;

2、WGS-84无约束平差时的结果点误差椭圆比较大；

3、由于禁用了基线，至使闭合环数大大减少；

4、虽然没有失败的闭合环，但是多条基线上任然插有红旗；

七、提交成果内容

1、D级GPS控制点WGS-84无约束平差结果一套；

2、D级GPS控制点北京54约束平差结果一套；

3、D级GPS静态控制测量技术总结一份；