武汉大学GPS实习报告.docx

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武汉大学GPS实习报告

课程编号：

课程性质：

必修

GPS测量与数据处理实习

实习报告

学院：

测绘学院

专业：

测绘工程（B方向）

地点：

武汉大学

班级：

xxxx

组号：

x队x组

姓名：

xxxxxx

学号：

xxxxxxxxxxxxx

教师：

xxxxxxxxxx

xxxxxxxxxx

20xx年x月xx日至20xx年x月xx日

目录

GPS测量与数据处理实习1

第一章：

GPS控制网技术总结3

1.1项目概况3

1.2技术依据3

1.3点位分布3

1.4外业观测情况4

1.4.1仪器的型号4

1.4.2作业技术要求5

1.4.3实际观测总时段数5

1.4.4平均设站次数6

1.5数据处理6

1.5.1基线处理和质量控制6

1.5.2网平差处理及质量控制8

1.6结论与建议12

1.7附件13

第二章：

RTK平面图测量总结14

2.1作业过程14

2.2平面图测量成果15

1:

500地形地物图15

第三章：

实习体会16

3.1体会与收获16

3.2实习情况总结16

3.2.1GPS静态测量及数据处理16

3.2.2RTK地形测量17

3.3建议和意见17

附录一：

点之记17

第一章：

GPS控制网技术总结

1.1项目概况

1.1.1测区概况

测区为武汉大学校园中，地理位置北纬30.541093度、东114.360734度，测区中地势起伏较大，道路曲折较大，交通较为方便但是路径较长，测区中通信方便，树木和建筑物较多，对于GPS观测很不利，并且由于本次的控制点使用的是已存在的标石和钢钉点，良好的观测点并不多。

在实习期间正好处在武汉的夏季，天气炎热并且时常有雷阵雨之类的，对于GPS测量也是不利因素。

1.1.2任务来源

本次任务是武汉大学测绘学院20xx级测绘工程专业B方向的GPS测量与数据处理实习任务，项目来源于武汉大学国家级测绘实验教学示范中心。

1.1.3工程概况

本次所布设的GPS控制网是D级网，完成的时间为x月x号至x月x号，所用的控制点必须是已存在的标石或钢钉点。

1.2技术依据

《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314——2009

《20xx级测绘工程专业B方向GPS测量与数据处理实习任务书》

1.3点位分布

在测区布设12个点，点的位置如下：

点号

点名

点位

备注

01

W-2

信息学部友谊广场

控制点

02

009

国软操场

03

WG05

信息学部天文台

04

X13

信息学部游泳池旁

05

DJ1

珞珈山公路旁

06

D18

教五前广场

控制点

07

D15

行政大楼前

08

S007

世纪广场前

控制点

09

D10

樱顶上面

10

S012

工学部主教旗台下

11

X121

工学部操场上面

12

D08

湖滨食堂前

1.4外业观测情况

1.4.1仪器的型号

GPS接收机为HuaCeGPS，天线型号为X91，电缆、脚架、电池、充电器、钢卷尺、背包和仪器箱。

1.4.2作业技术要求

1、观测组应严格按规定的时间进行作业。

2、经检查接收机电源电缆和天线等各项连接无误，方可开机。

3、开机后经检验有关指示灯与仪器表显示正常后，方可进行自测试并输入测站、观测单元和时段等控制信息。

4、接收机启动前与作业过程中，应随时逐项填写测量手簿中的记录项目。

5、接收机开始记录数据后，观测员可使用专用功能键和选择菜单，查看各项状况，如发现一场情况或未预料到的情况，应记录在测量手簿的备注栏内，并及时报告给队长。

6、每时段观测开始及结束前各记录一次观测卫星好、天气状况、实时定位经纬度和大地高、PDOP值等。

7、每时段观测前后应各量取天线高一次，两次量高之差不应该大于3毫米，取平均值作为最后天线高，若互差超限，应查明原因，提出处理意见记入测量手簿记事栏。

8、观测员要细心操作，观测期间防止接收设备震动，更不得移动，要防止人员和其他物体碰动天线或阻挡信号。

9、观测期间，不应在天线附近502米以内使用电台，10米以内使用对讲机。

10、由于观测的期间天气较为炎热，接收机应避免阳光照晒，确保接收机正常工作。

11、一时段观测过程中不应进行以下操作：

A）接收机重新启动

B）进行自测试

C）改变卫星截止高度角

D）改变数据采样间隔

E）改变天线位置

F）按动关闭文件和删除文件等功能键

12、经检查，所有规定作业项目均已全面完成，并符合要求，记录与资料完整无误，方可迁站。

1.4.3实际观测总时段数

时段号

时间段

1组（何）

2组（孙）

3组（张）

4组（程）

1

8:

00-9:

00

自制点09

w-2

WG05

w-13

2

10:

00-11:

00

D-18

DJ1

w-7

w-13

3

12:

00-13:

00

D-18

DJ1

S007

D15

4

14:

00-15:

00

D08

D10

S007

D15

5

16:

00-17:

00

D08

D10

S012

X121

6

18:

00-19:

00

S007

D10

S012

X121

1.4.4平均设站次数

本次外业作业的平均设站次数为1.75。

1.5数据处理

1.5.1基线处理和质量控制

基线处理软件为TGO，基线解算方法采用单基线解算/多基线解算。

（1）将RINEX文件导入TGO软件中去。

生成基线向量。

（2）首先用某一种特定的计算形式对所有基线进行解算，在解算过程中可以不进行质量控制（比率、参考变量、RMS），得到所有基线的解。

（3）进行无约束平差，观察网平差报告的平差后的观测值，观察高度距离、高度、方位角的驻留（即残差）看是否超过3σ（此次处理是3cm左右），然后通过修改GPS处理形式的参数进行处理再平差和观察网评差报告，直到处理得到很好的结果。

（4）如果还有解算不好的基线，就通过观察基线处理报告，卫星星历图和残差图，适当地删改时间限的方法进行处理，但是一般删除率不超过10%，若仍有超限的基线，就删掉该基线。

（5）观察环闭合差报告，看通过的环的闭合差是否超限如果超限，通过上述的3、4的方法处理基线，直到闭合环通过检核为止。

（6）重复基线较差的处理。

在TGO软件中间导出GPS基线向量到Excel中间进行排序（按斜距），找出复测基线，求出ΔX,ΔY,ΔZ,并求出ds=

σ，复测基线较差是否超限，若有超限，则按3、4的方法来处理。

以下所用

表达式为

，

同步环闭合差如下：

根据GB/T18314——2009，应对所有三边同步环进行检验，闭合差满足如下的要求

，式中，

为对基线测量中误差的要求

同步环闭合差成果见下：

同步环一

同步环闭合差

基线ID

从

到

闭合环长度m

Δ水平m

Δ垂直m

限差mm

B19

YD

S007

1531.107

0.001

0.003

3.46

B18

S007

D15

B23

YD

D15

同步环二

同步环闭合差

基线ID

从

到

Δ水平m

Δ垂直m

限差mm

B20

S012

x12

1641.935

0.000

-0.001

3.46

B14

X12

YD

B13

S012

YD

同步环三

同步环闭合差

基线ID

从

到

闭合环长度m

Δ水平m

Δ垂直m

限差mm

S012

S012

X12

1392.897

0.003

-.001

3.46

B16

X12

S007

B15

S012

S007

同步环4

同步环闭合差

基线ID

从

到

Δ水平m

Δ垂直m

限差mm

B8

X13

D181

1849.605

0.003

-0.002

3.46

B7

D181

WG05

B26

WG05

X13

B30

DJ1

X13

1874.313

0.00

-0.026

3.46

B27

DJ1

WG05

B26

WG05

X13

同步环5

同步环闭合差

基线ID

从

到

Δ水平m

Δ垂直m

限差mm

B

X13

D181

1849.605

0.003

-0.002

3.46

B7

D181

WG05

B26

WG05

X13

B30

DJ1

X13

1874.313

0.00

-0.026

3.46

B27

DJ1

WG05

B26

WG05

X13

同步环6

同步环闭合差

基线ID

从

到

Δ水平m

Δ垂直m

限差mm

B6

S007

D181

2618.788

0.004

0.008

3.46

B5

D181

DJ1

B12

S007

DJ1

B12

S007

DJ1

2618.788

0.004

-0.005

3.46

B10

D15

DJ1

B11

D15

S007

异步环闭合差

由若干条独立基线边构成的异步闭合环，其闭合差应符合规定：

，

式中n为多边形的边数，σ为GPS网相应级别规定的观测精度。

异步环多边形闭合差的大小，是基线向量质量检核的主要指标。

如果闭合差超限，应及时分析原因，对其中部分成果进行重测。

异步环闭合差：

不是完全由同步观测基线所组成的闭合环的闭合差。

闭合差应满足要求：

重复基线较差：

同一条GPS基线边若观测了多个时段，可得多次基线边的观测结果，同一条基线边任意两个时段结果的互差不宜超过相应等级规定精度（按平均边长计算）的2

倍。

，

、

和

为复测基线的分量较差，σ为GPS网相应级别规定的观测精度。

1.5.2网平差处理及质量控制

网平差软件为TGO，坐标参考系为WGS-84。

网平差过程：

1、基线向量提取

基线向量选取的原则：

选取相互独立的基线，所选取的基线应构成闭合的几何图形，选取质量好的基线向量，选取的能够成边数较少的异步环的基线向量，选取边长较短的基线向量。

2、三维无约束平差

在无约束平差中，根据无约束平差的结果，判别所构成的GPS网中是否存在粗差基线，如发现含有粗差的基线应该进行相应的处理，必须使得最后用于构网的所有基线向量均满足质量要求。

调整各基线向量观测值的权，使得它们相互匹配。

3、二维约束平差

约束平差的具体过程为：

1、指定进行平差的基准和坐标系统；2、指定起算数据；检验约束条件的质量；4、进行平差解算。

4、质量分析与控制

采用以下两个指标来评定GPS网的质量，基线向量的改正数、相邻点的中误差和相对中误差。

5.3三维无约束平差结果

点名称

纬度

纵轴误差

经度

横轴误差

高度

高度误差

固定

0091

30°31'48.50896"N

.039m

117°21'00.08922"E

.042m

33.563m

.093m

X13

30°32'06.44977"N

.033m

117°21'05.60040"E

.035m

23.704m

.102m

WG05

30°31'54.57061"N

.029m

117°21'23.38310"E

.032m

36.887m

.082m

YD11

30°31'41.15918"N

.042m

117°21'20.08326"E

.043m

33.071m

.094m

D181

30°32'18.01257"N

.000m

117°21'19.96837"E

.000m

28.137m

.058m

纬度经度

D15

30°32'26.08930"N

.023m

117°21'36.33742"E

.020m

52.367m

.027m

DJ1

30°32'05.19738"N

.034m

117°21'35.88382"E

.033m

40.049m

.089m

S007

30°32'42.41624"N

.000m

117°21'14.88168"E

.000m

32.908m

.000m

纬度经度高度

S012

30°32'50.78613"N

.016m

117°21'21.40442"E

.015m

24.829m

.035m

YD

30°32'32.23939"N

.015m

117°21'25.51011"E

.013m

67.005m

.025m

X12

30°32'49.43326"N

.022m

117°21'37.70132"E

.023m

27.795m

.039m

5.4二维约束平差结果

点名称

北坐标

纵轴误差

东坐标

横轴误差

高程

高程误差

固定

0091

3378936.940m

.039m

533591.756m

.042m

不适用

不适用

X13

3379489.887m

.033m

533736.953m

.035m

不适用

不适用

WG05

3379125.554m

.029m

534212.144m

.032m

不适用

不适用

YD11

3378712.270m

.042m

534125.479m

.043m

不适用

不适用

D181

3379847.166m

.000m

534118.838m

.000m

不适用

不适用

北东

D15

3380097.275m

.023m

534554.380m

.020m

不适用

不适用

DJ1

3379453.866m

.034m

534544.343m

.033m

不适用

不适用

S007

3380598.255m

.000m

533980.886m

.000m

不适用

不适用

北东高度

S012

3380856.555m

.016m

534153.931m

.015m

不适用

不适用

YD

3380285.751m

.015m

534265.172m

.013m

不适用

不适用

X12

3380816.273m

.022m

534588.437m

.023m

不适用

不适用

5.5基线向量改正数统计

观测

ID

从点

到点

观测

后验误差

（1.96s）

驻留

标准

驻留

B11

D15

S007

方向角

311°19'23.9661"

0°00'03.0906"

-0°00'12.1147"

-2.75

D高度

-19.459m

.027m

.017m

.35

距离

761.487m

.009m

.061m

3.50

B6

S007

D181

方向角

169°46'25.3755"

0°00'05.2865"

-0°00'05.4485"

-3.22

D高度

-4.771m

.058m

.010m

.53

距离

763.644m

.020m

-.002m

-.31

B4

D181

D15

方向角

60°18'55.4039"

0°00'08.4408"

0°00'16.3487"

1.83

D高度

24.229m

.061m

-.026m

-.42

距离

502.240m

.022m

.042m

2.05

B10

D15

DJ1

方向角

181°04'40.5709"

0°00'10.1463"

0°00'23.9582"

1.90

D高度

-12.318m

.091m

-.036m

-.29

距离

643.480m

.032m

.021m

.50

B18

S007

D15

方向角

131°19'13.0627"

0°00'03.0907"

0°00'02.3716"

1.17

D高度

19.459m

.027m

-.002m

-.16

距离

761.487m

.009m

-.007m

-1.48

B9

D181

DJ1

方向角

132°55'46.3547"

0°00'10.4742"

-0°00'14.4672"

-1.44

D高度

11.912m

.079m

.056m

.84

距离

579.424m

.027m

-.003m

-.14

B27

DJ1

WG05

方向角

225°31'16.7366"

0°00'12.8432"

-0°00'01.0702"

-.13

D高度

-3.163m

.086m

-.051m

-.86

距离

467.054m

.034m

.034m

1.34

B23

YD

D15

方向角

123°16'29.3256"

0°00'06.1388"

0°00'01.9699"

.96

D高度

-14.639m

.025m

.000m

-.02

距离

345.198m

.009m

-.005m

-1.21

B7

D181

WG05

方向角

172°48'51.4752"

0°00'07.1797"

-0°00'01.6840"

-.69

D高度

8.749m

.061m

.007m

.39

距离

727.611m

.021m

-.007m

-1.16

B5

D181

DJ1

方向角

132°55'46.3547"

0°00'10.4742"

0°00'10.5143"

1.09

D高度

11.912m

.079m

-.075m

-.83

距离

579.424m

.027m

.008m

.23

B8

X13

D181

方向角

47°05'11.1520"

0°00'12.1541"

-0°00'01.5981"

-.18

D高度

4.433m

.086m

-.061m

-.78

距离

522.952m

.031m

-.018m

-.60

B16

X12

S007

方向角

250°26'38.4874"

0°00'05.1261"

-0°00'01.7644"

-.24

D高度

5.113m

.039m

-.037m

-.75

距离

645.477m

.014m

-.004m

-.24

B19

YD

S007

方向角

317°53'23.4670"

0°00'05.0254"

0°00'02.1187"

.68

D高度

-34.097m

.025m

-.001m

-.04

距离

422.461m

.009m

-.002m

-.45

B21

S012

X12

方向角

95°28'43.4547"

0°00'05.8874"

-0°00'01.3212"

-.16

D高度

2.965m

.034m

.029m

.67

距离

436.364m

.013m

.000m

-.01

B12

S007

DJ1

方向角

153°58'01.8704"

0°00'05.1685"

0°00'01.3955"

.29

D高度

7.141m

.089m

-.058m

-.62

距离

1275.568m

.030m

.022m

.65

B26

WG05

X13

方向角

307°39'36.0592"

0°00'07.7784"

0°00'03.5560"

.30

D高度

-13.183m

.073m

.052m

.59

距离

598.779m

.028m

-.007m

-.26

B30

DJ1

X13

方向角

272°44'19.0420"

0°00'09.4210"

-0°00'06.0278"

-.55

D高度

-16.345m

.104m

-.024m

-.18

距离

808.184m

.037m

.013m

.30

B14

X12

YD

方向角

211°32'23.1060"

0°00'04.7495"

0°00'00.3355"

.15

D高度

39.210m

.034m

.009m

.54

距离

621.245m

.011m

-.001m

-.16

B24

X13

WG05

方向角

127°39'27.0249"

0°00'07.7786"

0°00'00.4851"

.09

D高度

13.183m

.073m

.025m

.46

距离

598.779m

.028m

.009m

.30

B20

S012

X12

方向角

95°28'43.4547"

0°00'05.8874"

0°00'00.6148"

.20

D高度

2.965m

.034m

-.008m

-.42

距离

436.364m

.013m

-.001m

-.07

B15

S012

S007

方向角

214°00'06.5350"

0°00'08.9097"

-0°00'01.4771"

-.22

D高度

8.079m

.035m

-.009m

-.31

距离

310.904m

.013m

-.002m

-.23

B25

X13

YD11

方向角

153°37'53.2367"

0°00'05.6925"

-0°00'00.3677"

-.07

D高度

9.367m

.082m

.019m

.21

距离

869.266m

.034m

-.003m

-.08

B1

0091

X13

方向角

14°53'31.4490"

0°00'11.2559"

-0°00'00.4871"

-.04

D高度

-9.859m

.082m

-.019m

-.20

距离

571.686m

.027m