实验课程 实验项目名称 实验时间、地点 GPS测量与数据处理 GPS内业数据处理 2011/10/20 校园内 1. 了解GPS测量数据的处理过程 2. 掌握HDS2003处理GPS测量数据的基本流程 3. 熟悉GPS基线解算方法与技巧 4. 掌握GPS网平差方法 实验目的、要求 5. 熟悉软件操作和一些处理技巧 6 掌握GPS网的网形设计并独立设计出校园GPS控制网的布网方案。7熟悉GPS静态测量的步骤。 8 学会ashtech后处理软件的简单使用。 实验仪器设备 1. HDS2003数据处理软件 2. 野外采集数据集 3. 南方灵锐S86 GPS接收机4台，南方脚架4个 1. 使用中海达HDS2003软件进行数据处理 实验内容 1. 运行“HDS2003数据处理软件包”，新建项目，设置控制网等级晕坐标系统 2. 导入数据，修改每个观测文件的天线高、天线类型和天线高测量方法 3. 处理全部基线。对于Ratio小于3的基线，观察其基线残差图，删除不好的卫星或部分观测数据。 4. 搜索重复基线、基线闭合差、闭合环。如超限可对误差大的基线改变设置或删除部分观测数据的方法重新处理。如果仍然超限，可选择删除基线。 5. 网图检查，设置平差参数。 6. 输入已知点的坐标和高程，进行网平差。 7. 在处理报告菜单打开“平差文本报告”，打印测量成果。 1. 对于导入的数据，首先应该对天线高与天线测量方法进行 修改，避免数据错差的出现。 2. 在进行基线解算时，首先应该把存在周跳的数据尽量删除。倘若Ratio值仍是不满足要求，在对其他数据进行筛选。对于数据较少的基线，可以适当修改历元间隔或者减小截至高度角。在进行闭合环搜索时，对于不符合要求的环应该认真分析超限的原因，不能盲目地对基线进行处理。倘若同步环相对误差达几百或是更大，则可以认定是基线固定解有误，需重新结算基线。 3. 1.静态测量时要满足相应规范的要求。 实验步骤 注意事项 4.网形布设时应注意外围不能有豁口，至少留一个通视方向。 5.静态观测过程中，即使发现长水准管不居中或者仪器不严格对中了，也不要重新调仪器，观测时不要重新开机，开机关机听从调配。 6.观测时，接收机周围不使用干扰卫星信号的通讯设备，以减弱误差，接收机周围应当视野开阔，削弱多路径误差。 7.每日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬件上，应该备份一份确保观测数据不应人为疏忽丢失。 8．.数据处理时，一定要改天线类型、天线高，去除浮点解的记录 静态相对定位原理：
GPS静态相对定位也称为差分GPS，采用载波相对定位观测量以及相位观测量的线性组合技术，削弱各类定位误差。作业时用两台GPS接收机安置在基线的两端，同步观测同4颗以上GPS卫星，以确定基线端点在WGS-84坐标系下的相对位置。GPS相对定位是通过测量GPS卫星到达接收机天线相位中心的时间，测定站星间的伪距。 方法和步骤
先将4台南方4台GPS接收机调为静态模式，设置卫星高度角为15°和采样间隔为15S。 2.外业观测
1）.在校园的GPS点上架设脚架，安置接收机，严格对中整平，记录GPS接收机型号，天线的型号，量取仪器高，记录在外业观测手簿上。等候班长通知开机。 2）.开机，在观测手簿上记录开机时间。每一个时段观测45分钟左右。观测过程中不要碰接收机和脚架，观测者离接收机一定的距离，而且不使用干扰卫星信号的通讯设备，比如手机等。
3）.关机，记录关机时间，再次量取天线高，和开机前量取的天线高比较，两次误差≤3mm，记录在手簿上，若两次量取的天线高≤3mm，求其平均值，作为最后天线高，若两次天线高误差超限，查明原因，记录在手簿上。 3.数据处理
1）．安装Ashtech solution软件。
2）．将接收机与电脑通过电缆连接起来，将数据导入到电脑中。
3）．打开Ashtech solution 2.5，选择“Creat a new proect”新建工程，设置工程名后，选择“Coordinate System”，先创建阜新地方独立坐标系，在System中选择local Grid，在local Grid中输入“fuxin80”，点击后面的点号，进入后在Name中再次输入fuxin80，base Grid选择NEW，再点击Base Grid后的点号，进入后在System中输入fuxin80，在zone中选择NEW，再点击zone后的点号，进入后在Name中输入fuxin80，Geodatic中选择NEW，进入，Name中输入fuxin80，Eillpsoid中选择NEW，进入，Name中输入fuxin80，Semi-Major Axis中输入6378140，在Inverse Flattening中输入298.257，之后点击OK，在Zone Definition Dialog对话框中设置中央子午线经度为121°30′00.00″E放大比例中输入1，懂坐标假值输入500000m，一直选OK，完成阜新地方坐标系的新建。
4）．完成工程新建后，选择“Add raw data from disk”，添加数据，每次添加时将同一时段的数据一起添加，将数据导入到软件中。
5）．打开map view，在workbook中改变GPS点号、天线高和天线型号，再将Epochs值小的数据删除。
6）．选择“Run”→“Processing”→“All”，map view窗口可以看见GPS点按照观测时段连成网。去除浮点解的记录。选择“Run”→“Adjustment”进行无约束平差，在查看Δx、Δy、Δz的精度情况，在输入控制点2802坐标，进行约束平差，再输入2804点坐标，进行约束平差。。
四 数据分析
GPS测量的优点相对于常规测量来说其特点明显，测站之间无需通视，这样就使得选点更加灵活方便，但测站上空要求开阔，以使卫星信号不受干扰。不受天气因素的影响，这就使得全天候作业成为可能。观测时间短。
GPS测量灵活，方便，能大大节省人力物力，减少野外的工作量，减少一些不必要的过渡点，GPS由于接收卫星信号，在直接收到卫星信号的同时，还可能收到经天线周围地面物反射的卫星信号，多种信号叠加就会引起测量参考点的位置变化，GPS测量还存在卫星传播信号误差，电离层折射误差， 对流层折射误差，人为误差等等。
GPS采集到的各点的高程为大地高程，其精度非常低，而在图上量算高程时，比较麻烦，要进行计算，容易出错，也有一定的误差，精度高于GPS采集到的。在地形图上量算时，由于地形图上等高线的密度，高程标注及明暗程度等使得量算困难。
根据表现形式的不同，通常将误差分为偶然误差和系统误差，在测量时，都存在仪器误差，而且GPS受外界环境的影响，使得测定结果有一定的误差。采用方格法量算面积，误差来源于所数方格数的多少，描点，连线时线条的粗细以及对不满整格的处理等等。
通过多次测定取平均值可以削弱偶然误差的影响，但不能完全消除偶然误差的影响，系统误差通过正确的操作可以消除。另外，为提高量算精度，最好将方格纸或模片放置不同方向，进行两次量算。
五 实习的作用与意义
（1）通过实习，熟悉并熟练掌握GPS仪器的使用及进行控制测量的基本方法, 巩固课堂所
学知识，加深对测量学的基本理论的理解。
（2）了解GPS原理以及在测绘中的应用,能够用有关理论指导作业实践，做到理论与实践相统一，提高分析问题、解决问题的能力，从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用，使所学知识进一步巩固、深化。
（3）地形图的野外认识及填图，图形绘制和面积量算，并对资料的检查与整理。 （4）学会GPS进行控制测量的基本方法并对GPS数据的处理，培养实际动手能力。
六．实习体会及建议
通过这次实习，让我深刻明白了理论联系实际的重要性，实习的目的，就是要将这些理论与实际工程联系起来。此次实习学到了测量的实际操作能力，更有面对困难的忍耐力；但更重要的是学到了小组之间的团结、默契，而且锻炼了自己很多测绘的能力。为了能尽快地完成任务，我们小组分工进行测量，一次测量实习要完整的做完，单单靠一个人的力量是有的困难的，只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成，而这些，就是在测量之外所收获的。小组成员的合作很重要，实习小组的气氛很大程度上影响实验的进度。我在测量的过程中克服困难，没有感到辛苦，反而从中能自得其乐。
测量是一项精确的工作，各项都要达到一定的精度。测量应遵循“从整体到局部” 、“先控制后碎部” 、“由高级到低级”的原则，并做到“步步有检核”,这样做可以防止误差的积累，及时发现错误。
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仪器的使用方法,学会GPS进行控制测量的基本方法并掌握GPS数据处理的使用方法.
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