一、實(shí)習(xí)目的

GPS靜態(tài)測量

本次GPS靜態(tài)觀測實(shí)習(xí)的目的是鞏固、擴(kuò)大和加深我們從課堂上所學(xué)理論知識，獲得測量工作的初步經(jīng)驗(yàn)和基本技能，著重培養(yǎng)我們的獨(dú)立工作能力，進(jìn)一步熟練掌握測量儀器的操作技能，提高運(yùn)用理論及計(jì)算能力，并對GPS靜態(tài)觀測全過程有一個全面和系統(tǒng)的認(rèn)識。熟悉GPS靜態(tài)相對定位原理、Sounth、Trimble、ashtech三種GPS接收機(jī)的使用掌握GPS網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計(jì)。熟悉GPS靜態(tài)測量的步驟。學(xué)會南方測繪 Gps數(shù)據(jù)處理軟件的簡單使用。

1.1 實(shí)習(xí)安排

準(zhǔn)備好理論知識，掌握控制測量的技術(shù)要求，以及儀器的使用規(guī)范及過程，協(xié)調(diào)好分組的搭配。

儀器調(diào)度表

(略)

第三組組長：

第三組組員：

項(xiàng)目與內(nèi)容

時間安排（天）

任務(wù)與要求

實(shí)習(xí)動員、領(lǐng)儀器工具、儀器效驗(yàn)

1

作好測前準(zhǔn)備工作

GPS靜態(tài)觀測

1

熟練掌握觀測方法、要領(lǐng)

實(shí)習(xí)總結(jié)

5

整理成果、編寫實(shí)習(xí)報告、歸還儀器

1.2實(shí)習(xí)任務(wù)

以各個班為單位建立測量實(shí)習(xí)隊(duì)，10人一組（第三組為11人），分3組。每組領(lǐng)取GPS一套（包括主機(jī)、腳架、基座、連接線等）、記錄板一塊、對講機(jī)、記錄表。根據(jù)中華人民共和國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》和石橋子經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的具體情況，建立E級GPS網(wǎng)。

E級GPS網(wǎng)的精度要求如下表：

級別

固定誤差(mm)

平均邊長(km)

比例誤差系數(shù)(mm)

E

≤10

0.2～5

≤20

每小組利用各組領(lǐng)取到的接收機(jī)對兩個控制點(diǎn)進(jìn)行觀測，觀測時段為一小時，觀測3個時段。

1.3測量規(guī)范

1、《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（GB/T 18314-201*）。

2、《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)范》（CJJ 73-97）。

3、CH 1002-95《測繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定》。

4、CH 1003-95《測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》。

1.4測區(qū)概況

本測區(qū)為本溪市石橋子經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)遼寧科技學(xué)院周邊地區(qū)，測區(qū)內(nèi)大部分為丘陵，公路，測區(qū)開闊高側(cè)建筑少，選點(diǎn)都在路邊或者山頂，多路徑效應(yīng)相對較小。點(diǎn)位遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源（基本沒有），遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無線電傳送通道，其距離不得小于50m。同時點(diǎn)位設(shè)在交通便利，有利于其他觀測手段擴(kuò)展與聯(lián)測的地方，地面基礎(chǔ)穩(wěn)固，便于點(diǎn)的保存

1.5 GPS網(wǎng)的布設(shè)

GPS網(wǎng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是在保證質(zhì)量的前提下，盡可能地提高效率，努力降低成本。因此，在進(jìn)行GPS的設(shè)計(jì)和測量時，既不能脫離實(shí)際的應(yīng)用需求，盲目地最求不必要的高精度和高可靠性；也不能為追求高效率和低成本，而放棄對質(zhì)量的要求。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容

2.1．網(wǎng)的布設(shè)

本次實(shí)習(xí)精度要求為E級，

2.2實(shí)習(xí)內(nèi)容:

2.2.1選點(diǎn)情況

201*-7-4上午召開了GPS實(shí)習(xí)動員大會，大會上范海英等幾位老師作了講話，給我們分析了測區(qū)情況，實(shí)習(xí)的注意事項(xiàng)，確定了分組情況和我們實(shí)習(xí)過程中需要注意的事情，下午由實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師劉廣春帶領(lǐng)我們進(jìn)行選點(diǎn)

（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，要求測站上空應(yīng)盡可能的開闊，在10°~15°高度角以上不能有成片的障礙物。

（2）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。

（3）為避免或減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生，測站應(yīng)遠(yuǎn)離對電磁波信號反射強(qiáng)烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等。

（4）為便于觀測作業(yè)和今后的應(yīng)用，測站應(yīng)選在交通便利，上點(diǎn)方便的地方。

（5）測站應(yīng)選擇在易于保存的地方。

2.2.2外業(yè)觀測情況

測量時采用的是南方靈銳GPS接收機(jī)3臺， Trimble GPS接收機(jī)兩臺， ashtech GPS接收機(jī)2臺一共7臺GPS接收機(jī)。采用同步觀測的相對定位方法，可求得21條基線向量【，其中n為接收機(jī)的數(shù)量】其中有獨(dú)立基線向量6條【（n-1）】，從而保證了衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘誤差、電離層延遲等誤差的強(qiáng)相關(guān)性，通過差分的方法來消除這些誤差。觀測時為了保證測量的精度時段長度規(guī)定為60分鐘。按照靜態(tài)定位的測量原理，測量時觀測的最少衛(wèi)星數(shù)位四個。

外業(yè)觀測時需要對GPS接收機(jī)進(jìn)行以下設(shè)置：

(1)調(diào)度安排，確定每臺接收機(jī)觀測的測站，開機(jī)時間，搬站情況。

(2)觀測組按調(diào)度表規(guī)定的時間進(jìn)行作業(yè)，保證同步觀測同一衛(wèi)星組。

(3)每時段開機(jī)前，作業(yè)員量取天線高，并及時記錄測站名、年月日、時段號、天線高等信息。關(guān)機(jī)后再量取一次天線高作校核，兩次量取天線高互差不得大于3mm，取平均值作為最后結(jié)果，若互差超限，應(yīng)查明原因，提出處理意見，記入測量手簿。

(4)儀器工作過程中，作業(yè)人員對照指示燈工作狀況說明，判斷儀器是否正常工作。

(5)一個時段觀測過程中，不得進(jìn)行以下操作：關(guān)閉接收機(jī)，又重新開機(jī)；進(jìn)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；

(6)觀測院在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應(yīng)防止儀器收到震動，防止人或其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號。

(7)接收機(jī)在觀測過程，不應(yīng)在接收機(jī)旁使用對講機(jī)；雷雨天氣過境應(yīng)關(guān)機(jī)停測，卸下天下以防雷擊。

(8)應(yīng)記錄雨、晴、陰、云等天氣。

外業(yè)觀測小結(jié)

結(jié)束采集時，對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，查看文件狀態(tài)，然后關(guān)機(jī)，準(zhǔn)備下次觀測。根據(jù)實(shí)際情況，我們記錄測站開始時間，結(jié)束時間，天線高，電池電壓，衛(wèi)星號，信噪比，故障情況，以及開始和結(jié)束時候衛(wèi)星高度角，PDOP,整點(diǎn)時候衛(wèi)星情況，衛(wèi)星故障情況。天氣等等。我們總共觀測了3個時段，設(shè)站數(shù)為15。

2.3數(shù)據(jù)處理情

各測站天線高：

（略）

動態(tài)GPS定位測量

1、GPS接收機(jī)一套、寫字板一個、鋼卷尺一把

2、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：遼寧科技學(xué)院

3、目的：熟悉熟練掌握GPS儀器設(shè)備的使用方法，學(xué)會使用GPS儀器進(jìn)行控制測量的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力。

4、GPS RTK技術(shù)的基本原理

高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值。RTK技術(shù)就是載波相位動態(tài)實(shí)時差分技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點(diǎn)指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值一起傳送給流動站，流動站在完成初始化后，一方面通過數(shù)據(jù)鏈接接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，另外自身也采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時處理，再經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影改正，即可給出實(shí)用的厘米級定位結(jié)果。

5.GPS測得的大地高屬于WGS—84系統(tǒng)，因此必須采用高程擬合的方法，來求得正常高。而高程擬合的精度高低取決于參與擬合的水準(zhǔn)點(diǎn)的個數(shù)及分布的均勻程度。對于公路放樣來講，路線兩側(cè)布設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)足以保證中樁高程的擬合精度。

RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實(shí)時動態(tài)定位技術(shù)。它需要一臺基準(zhǔn)站接收機(jī)和一臺或多臺流動站接收機(jī)，以及用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娕_。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站接收機(jī)，借助電臺，將其觀測值及坐標(biāo)信息，發(fā)送給流動站接收機(jī)；流動站接收機(jī)將自己采集的GPS觀測數(shù)據(jù)和接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，組成差分觀測值，利用靜態(tài)相對測量處理方法對基線進(jìn)行實(shí)時求解，然后推算出其三維位置（XK，YK，ZK）。RTK定位系統(tǒng)基本配置包括三部分：

（1）基準(zhǔn)站：由GPS接收機(jī)、GPS天線、數(shù)據(jù)發(fā)送電臺、UHF天線、電源等部分組成。

（2）流動站：由GPS接收機(jī)、GPS天線、數(shù)據(jù)發(fā)送電臺、UHF天線、電源、掌上電腦、對中桿等組成。

（3）軟件包：支持實(shí)時動態(tài)差分的軟件系統(tǒng)和各項(xiàng)工程測量應(yīng)用功能。

。6、RTK定位系統(tǒng)的基本工作原理是：在基準(zhǔn)站上安置一臺GPS接收機(jī)，對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)地觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備，實(shí)時地發(fā)送給流動站。流動站實(shí)時動態(tài)軟件可以通過下列基本步驟和功能獲得流動站的精確坐標(biāo)：

（1）利用三差模型求出流動站的初始坐標(biāo)。

（2）利用OTF方法動態(tài)解求模糊度。觀測條件惡劣時具有模糊度重復(fù)性檢核功能。

（3）根據(jù)相對定位模型，實(shí)時解算流動站的WGS-84坐標(biāo)。

（4）根據(jù)給定的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。

（5）測量結(jié)果的實(shí)時顯示，坐標(biāo)解算精度評定。

（6）還應(yīng)包括失鎖后的重新動態(tài)初始化，選擇不同的作業(yè)模式，定位、放樣、導(dǎo)航等功能的選擇和轉(zhuǎn)換等。

這樣，通過實(shí)時計(jì)算的定位結(jié)果，便可監(jiān)測基準(zhǔn)站與流動站觀測成果的質(zhì)量和解算的收斂情況，從而可以實(shí)時地判定解算結(jié)果的可靠性。只要能連續(xù)鎖定不少于5顆衛(wèi)星信號，并且有必要的幾何圖形強(qiáng)度，則測程在10 km以內(nèi)的流動站可實(shí)時得到厘米級精度的定位成果。

7、野外放樣作業(yè)流程

（1）設(shè)置參考站：在已知控制點(diǎn)上架設(shè)好GPS接收機(jī)和天線，打開接收機(jī)，將PC卡上室內(nèi)設(shè)置的參數(shù)讀入GPS接收機(jī)，建立配置集，輸入?yún)⒖颊军c(diǎn)的準(zhǔn)確的北京54坐標(biāo)和天線高，參考站GPS接收機(jī)通過轉(zhuǎn)換參數(shù)將北京54坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS-84坐標(biāo)，同時連續(xù)接收所有可視GPS衛(wèi)星信號，并通過數(shù)據(jù)發(fā)射電臺將其測站坐標(biāo)、觀測值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)及接收機(jī)工作狀態(tài)發(fā)送出去，待電臺指示燈顯示發(fā)出通訊信號后流動站即可開展工作。

（2）流動站工作：打開接收機(jī)，新建工作項(xiàng)目，建立配置集。流動站接收機(jī)在跟蹤GPS衛(wèi)星信號的同時也接收來自參考站的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理獲得流動站的三維WGS-84坐標(biāo)，最后再通過與參考站相同的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)將WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為北京54坐標(biāo)，并實(shí)時顯示在流動站的TR500終端上。接收機(jī)可將實(shí)時位置與設(shè)計(jì)值相比較，指導(dǎo)放樣到正確位置

三、實(shí)習(xí)結(jié)果

3.1靜態(tài)測量

（1)靜態(tài)測量時要滿足相應(yīng)規(guī)范的要求。

（2)網(wǎng)形布設(shè)時應(yīng)注意外圍不能有豁口，至少留一個通視方向。

(3)靜態(tài)觀測過程中，即使發(fā)現(xiàn)長水準(zhǔn)管不居中或者儀器不嚴(yán)格對中了，也不要重新調(diào)儀器，觀測時不要重新開機(jī)，開機(jī)關(guān)機(jī)聽從調(diào)配。

(4)觀測時，接收機(jī)周圍不使用干擾衛(wèi)星信號的通訊設(shè)備，以減弱誤差，接收機(jī)周圍應(yīng)當(dāng)視野開闊，削弱多路徑誤差。

(5)每日觀測結(jié)束后，應(yīng)及時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計(jì)算機(jī)硬件上，應(yīng)該備份一份確保觀測數(shù)據(jù)不應(yīng)人為疏忽丟失。

(6)數(shù)據(jù)處理時，一定要改天線類型、天線高，去除浮點(diǎn)解的記錄。

3.2 RTK-GPS 放線

（1） 定位精度高

在良好環(huán)境下平面定位精度達(dá)到厘米級，在大多數(shù)環(huán)境里平面定位誤差都能保證在0.2m以內(nèi)，能滿足公路放樣的精度要求。

（2） 作業(yè)效率高

采用RTK-GPS采取單點(diǎn)定位的方法尋找控制點(diǎn)極為便捷，它直接以厘米級（或分米級）精度實(shí)時定位放樣并能保持工作連續(xù)穩(wěn)定，比較適合于林地等困難地區(qū)作業(yè)。

（3） 節(jié)省費(fèi)用

采用RTK技術(shù)進(jìn)行公路放樣，無須沿途布設(shè)圖根控制點(diǎn)而且作業(yè)時間短，可以減少工作人員，減少砍伐工作量，降低了工程成本和勞動強(qiáng)度，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。

（4）架設(shè)參考站的點(diǎn)位周邊要開闊，無電、磁場干擾，上空無遮擋，并盡量避開山體對電臺通訊的阻擋，這樣移動站才能較快獲得RTK（厘米級）精度并保持穩(wěn)定。

（5）在地形條件復(fù)雜的地區(qū)（如枝葉繁茂的山林地、松樹林等），采用RTK-GPS與全站儀相結(jié)合可以大大提高工作效率及成果質(zhì)量。

（6）在當(dāng)前高等級公路逐漸向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的形勢下，由于這些地區(qū)地形條件的限制，實(shí)施常規(guī)的測量比較困難，采用RTK-GPS進(jìn)行測量（控制測量、實(shí)地實(shí)時放樣、中樁測量、點(diǎn)位測量等）無凝是一種有效的手段。

3.3問題分析

在本次實(shí)習(xí)過程中，初步掌握了GPS控制網(wǎng)中控制點(diǎn)的布置、選址和標(biāo)記，掌握了GPS靜態(tài)相對定位測量全過程的程序與方法，包括資料的搜集、野外觀測記錄、測量內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理、資料的綜合分析整理等。同時理解了GPS靜態(tài)測量的方法，包括衛(wèi)星預(yù)報，測量計(jì)劃編制，實(shí)地測量等。通過這次野外實(shí)習(xí)和內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理，鞏固了課堂上的理論知識，將理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)了實(shí)踐能力，了解和掌握了有關(guān)于GPS儀器的使用原理和方法。雖然還有很多不足和缺陷，但是今后定會更加努力地改正和提高動手實(shí)踐能力。

在內(nèi)業(yè)處理過程中，經(jīng)過自動化的基線解算和平差，通過刪減衛(wèi)星調(diào)整基線來提高精度讓我懂得了如何去“精益求精”。在現(xiàn)代社會科技發(fā)展過程中，空間衛(wèi)星技術(shù)和其他的測繪技術(shù)將更加長遠(yuǎn)發(fā)展，那么就對我們現(xiàn)在還未走入社會的測繪人要求更多而且要求更高，數(shù)學(xué)計(jì)算和協(xié)調(diào)能力是測繪的顯性要求，而編程能力和英語能力將是測繪的隱性要求而且將會越來越突出。

3.4建議與意見

我感覺本次實(shí)習(xí)內(nèi)容的安排大體上是不錯的，老師們的指導(dǎo)和講解也是盡心盡力；但感覺內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理部分老師應(yīng)該講得更詳細(xì)一點(diǎn)，這樣更有助于同學(xué)對軟件的熟悉與對書本知識的消化。其次，感覺這次外業(yè)數(shù)據(jù)采集同學(xué)們還是比較空閑，所以建議學(xué)院在今后GPS實(shí)習(xí)中可以增加適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目，比如專門花一兩天來學(xué)習(xí)接收機(jī)的電子手簿，或者是能夠交換儀器進(jìn)行實(shí)習(xí)操作，使大家既能掌握天寶接收機(jī)的操作也能掌握萊卡接收機(jī)的操作，這樣我們才能夠從中學(xué)到更多的知識。所以希望學(xué)院對GPS實(shí)習(xí)更加重視一些，能給學(xué)生更多的實(shí)習(xí)和鍛煉的機(jī)會。

四、實(shí)習(xí)體會

本次GPS實(shí)習(xí)雖然僅僅只有二個星期的時間，主要包括兩大部分——GPS靜態(tài)測量和動態(tài)測量。其中靜態(tài)測量包括現(xiàn)有資料的收集（包括武大地圖、已知點(diǎn)數(shù)據(jù)資料等）、實(shí)地勘踏選點(diǎn)并進(jìn)行標(biāo)記、調(diào)度方案的確定、正式外業(yè)數(shù)據(jù)采集、最后也就是最重要的內(nèi)業(yè)處理。動態(tài)測量包括利用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行RTK地形測量用于繪制等高線圖以及利用RTK進(jìn)行放樣操作。實(shí)習(xí)過程中我們收獲還是十分豐富的。對GPS靜態(tài)測量和動態(tài)測量有了深刻的理解，將之前停留在書本知識階段延伸到了實(shí)際操作階段，實(shí)習(xí)過程中，不僅對原理有了更進(jìn)一步的理解，還在操作中熟練了步驟。整個實(shí)習(xí)的過程雖然時間緊迫，但是通過班里同學(xué)，各測組間的通力合作，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)你@研態(tài)度通過現(xiàn)代信息技術(shù)的查閱還是取得了可喜的成績，并且成果進(jìn)過精度的檢驗(yàn)也完全符合地形測量的要求。通過時間不長的工作，我班同學(xué)又一次展現(xiàn)了出色的團(tuán)隊(duì)合作力，依然保持著良好的職業(yè)素養(yǎng)，這不能不讓人感到驕傲和自豪。

當(dāng)然，出現(xiàn)問題也是不少的，實(shí)習(xí)之后更要認(rèn)真總結(jié)，我相信這也必將成為我們?nèi)蘸蠊ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中的寶貴財(cái)富。

最后，感謝指導(dǎo)老師的耐心和理解，感謝學(xué)院給予我們這樣難得的機(jī)會，以及同學(xué)們的共同努力。

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