GPS实习报告

GPS测量实习报告书

教学单位：专 业：学生姓名：学 号：指导教师：资源与环境学院

资源环境与城乡规划管理

GPS测量实习报告

一、 GPS控制网外业观测设计

1.1 项目概况

采用GPS静态测量技术，在华北水利水电学院老校区南苑范围内布设一个控制网。GPS网的技术设计是GPS测量工作实施的第一步，是一项基础性工作，它依据国家有关规范及GPS网的用途、用户的要求等对测量工作的网形、精度及基准等的具体设计。 1.2 技术依据

GPS网设计的主要依据是GPS测量规范和测量任务书。 （1） GPS测量规范

① 2001年国家质量技术监督局发布的《全球定位系统（GPS）测量规范》。

② 1998年建设部发布的行业标准《全球定位系统城市测量技术规范》。

③ 各部委根据本部门GPS工作的实际情况制定的其他GPS测量 规程和细则。 （2） 测量任务书

在GPS方案设计时，一般首先要依据测量任务书提出的GPS网的精度、密度和经济指标，再结合规范规定并现场勘察具体确定各点间的连接方法，各点设站观察次数、时段长短等布网观测方案。

1.3 现有测绘资料：

（1） 华北水利水电学院南苑地图 （2） 已知点的X、Y坐标

（3） 徐绍铨等，GPS测量原理及应用，武汉出版社，2010 （4） 资源与环境学院2011年GPS实习指导书 1.4 实习器材：

南方GPS接收机3台套，对讲机3台，天宝接收机2台套，计算机及数据处理软件。

1.5 外业实习地点及成员

（1） 地点：实习的外业在华北水院花园校区南校院范围内进行。 （2） 成员： 徐洁（组长）、 周姣岩、 梁家磊、 桑成亮、 武锐、

黄金洋、 魏鹏飞、 雷鸣、 桂荣华

1.6 实习内容及原理：

1.6.1 实验内容

（1） 静态测量：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、网评差、成果质量控制、计算总结。 （2） 动态测量：

① 单机准站式RTK:放样点坐标上传、基准站设置、流动站设置、坐标系建立、外业放样、数据检查。

② 网络RTK测量：学会网络TRK的具体操作步骤；会用手簿蓝牙连接主机，会利用移动站接收机接收CORS中心的数据进行定位。

1.6.2 实验原理

（1） 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，消弱各类定位误差。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卫星到接收机天线相位中心的时间，测定站星间的伪距。

（2） RTK原理：在两台静态型测量仪器间加上一套无线电数据

通讯系统（也称数据链），将相对的GPS信号接收系统连成一个有机整体。由流动站和基准站组成。基准站把接收到的所有卫星信息（包括伪距和载波相位观测值）和基准站的一些信息（如基准站的坐标、天线高等）都通过通讯系统传送到流动站。流动站本身在接收卫星数据的同时，也接收基准站传送的卫星数据，在流动站完成初始化后，并将基准站的载波观测信号与本身接收到的载波观测信号进行差分处理（基线），同时输入相应的坐标，转换参数和投影参数，即可实时求的实用的未知坐标。

1.7 选点情况：

GPS控制网点的点位应满足以下需求： 点位应设在易于安装接收设备、视野开阔的较高点。

（2） 点为目标要明显，视场范围15°以上不应有障碍物，以减

少GPS信号被遮挡或被障碍物吸收。

（3） 点位应远离大功率无线电发射源，其距离不小于200m；远

离高压输电线和微波无线电信号传输通道，其距离不小于50m。点位附近不应有大面积水域，以减弱多路径效应的影响。

（4） 地面基础稳定，易于保存。 （5） 网形应有利于同步观测边、点联结。

根据以上要求，我们组在南苑范围内选择了7个点作为控制网的点位。这些点位包括在南苑的整体范围，D01表示位于南苑西北的七号宿舍楼的楼顶；P21位于南苑东北角的操场的看台上；H01位于南大门口的路边；D05位于坐落于南苑东南角的行政楼的楼顶；D06位于2号教学楼的楼顶；这些点基本描绘出了南苑的基本地理范围的轮廓，再在这些点位中间选择了两个点位，D02位于南苑老浴池的楼顶，与D01和P11隔空相望；P22位于文体中心的前的空地上。

1.8 GPS控制网外业观测流程：

1.8.1 实习方式

在专业指导教师的带领下，到校园实习基地进行现场实习，点要掌握 GPS 测量仪器的使用、控制网的设计、外业观测方法及测量数据的处理方法。 1.8.2 实习安排

总共一周时间，每天8:00-18:00。具体安排如下： 实习日期 实习时间 上午8：00-11:00 2011-12-26周一 下午13:00-18:00 度问题，静态外业观测练习 行政楼楼D05 ,D02,GPS外业2011-12-27周二 8:00-16:00 静态观测 上午8:00-11:00 2011-12-28周三 下午13:00-17:30 上午8:00-11:00 2011-12-29周四 下午15:00-17：30 2011-12-30周五 1.8.3静态观测 静态观测步骤：

（1） 在校园的GPS点上架设脚架，安装接收机，严格对中整

平，记录GPS接收机型号，天线的型号，量取仪器高，

RTK实时动态测量（CORS） 按要求完成实验报告 RTK实时动态测量（基准站） RTK实时动态测量（基准站） GIS实验室 内业数据处理 实习内容 动员、分组、踏勘选点 绘制控制网图，讨论观测调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。每一时段观测一小时

以上。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，并且不使用干扰卫星信号的通讯设备，比如手机、对讲机等。

（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。 （4） 在每一时间段都得去去几次查看仪器是否有电，保证仪器

安全，正常的运行。

（5） 外业测量完以后将仪器还回实验室并将数据导出。 静态观测时间安排及调度图

序号 1 时段 编号 观测时间 测站号/名 测站号/名 测站号/名 备注 H01 一 9：00—10:00 一 2 二 10:30—11:30 一 3 三 12:10—13:10 一 P22 D05 D06 开始 三 二 H01 D02 D06 三组迁站 三 D02 三 二 P06 一组迁站 二 4 四 13:30—14:30 P22 一 D02 三 D02 P21 二组迁站 二 P21 一组迁站 5 五 15:00—16:00 D01 一 三 二

1.8.4 动态观测

GPS实时动态测量（RTK） （1） 移动站设置

① 架设主机，及移动接收机，将主机调节到记住站外接模式，接收机设置为移动站模式并调节其中的一些选项。 ② 打开手部，新建文件夹，连接仪器，搜索移动站对应的接受机号，通过蓝牙连接起来。

③ 设置移动站参数，及天线高，键入三个已知点的坐标，并测量wgs84坐标，然后求出转换参数，并校正。 （2） 放样

输入需要放样的点的坐标，根据手部的提示找到该点，按下A键，测量出该点并保存。 CORS动态测量

（1） 架设移动站，应用手部搜索手机蓝牙，然后将手部与手

机连接在一起，应用手机网络接收进行定位。

（2） 打开手部，新建文件夹，连接仪器，搜索移动站对应的接

受机号，通过蓝牙连接起来。

（3） 设置移动站参数，及天线高，键入三个已知点的坐标，并

测量wgs84坐标，然后求出转换参数，并校正

1.9 实习目的：

（1） 掌握利用GPS技术进行导航、数据采集、控制测量、放样

等测绘工作的基本方法和基本技能，使所学理论知识与实践相结合，巩固和加深对GPS相关概念和新知识的理解，增强动手能力。

（2） 熟悉GPS静态相对定位原理、以及南方GPS接收机的使用；

掌握GPS网的网形设计并设计出校园GPS控制网的布网方案；学会“南方测绘GPS数据处理”软件的简单使用。

（3） 掌握RTK的测量原理和作业流程；学会RTK手簿的使用。

掌握利用GPS技术进行导航、数据采集、控制、放样等

二、 GPS网控制网数据处理

2.1 内业数据处理地点及成员

地点：华北水院花园校区综合试验楼三楼GIS实验室计算机机房。 成员：参加实习的全体成员。 2.2 操作步骤

（1） 安装南方测绘软件； （2） 将数据导入电脑中；

（3） 对数据进行基线解算，平差处理；

（4） 输入天线高，对数据进行修剪保证数据正确，无超限； （5） 输入已知的两个坐标，求算其他坐标，查看结果，分析

2.3 数据处理后结果截图： 控制网示意图：

观测数据文件：

基线简表：

闭合环：

结果：

三、 实习小结

为期一个星期的gps实习结束了，首先，我们应该感谢王老师和几位学哥的指导，让我们在这几天的实习中深有所得，感谢他们的认真负责，感谢他们付出的汗水。其次，我们应该感谢班长和组长的劳动，感谢他们为班级做出的贡献。最后，感谢这次实习，在严寒的天气下完成实习，本身对我们就是一种锻炼，这让我们学到了很多课本上学不到的东西，他让我们得到了成长。

通过这次GPS实习，我不仅对GPS原理有了更深入的认识，还对GPS外业数据采集和内业数据处理有了进一步的理解。在实习中我们也遇到了一些麻烦，比如在正式静态测量之前，有一个小组由于对仪器的操作不是很熟练，使得在测量结束后才发现没有采集到数据；在对仪器进行对中整平时，速度较慢；动态测量时，没有对选点进行测量保存等等。不过这些问题在我们后来的操作中，经过进一步熟练后都已经克服。另外，在进行内业数据处理时，由于对软件不了解，使得数据处理几遍后仍不合格，通过不断地尝试，比如改变高度截止角的大小、改变历元间隔、多次重复对照残差修整等，最终满足了精

度要求，这些困难都让我们学到了新的东西，让我们获得了进步。 在这次实习中，大家都能够按要求完成任务，达到实习目的，并学到了课本上没有的知识和技能。但是由于实习小组人数过多，仪器过少，不能够让每个人都动手熟练操作。需要学校以后可以增加仪器的数量，一边让学生可以更多的接触这类工具，以提高学生的技能。

这次实习不仅是对动手能力的一次提升，更是对理论知识的一次综合性的巩固。让我们深深体会到了“理论指导实践，实践促进理论的发展”这个道理。要做好gps的实际应用工作，必须要求我们掌握扎实的理论知识。如果没有扎实的理底，就只知道那样做，而不知道为什么那样做，当遇到类似的其他问题时，就不能融会贯通。另一方面，我们又必须掌握gps的实际应用能力。任何先进技术都不能只是理论，gps只有能被市场认可，才能获得发展，所以，我们又必须有着扎实的实际应用能力。因此，只有走知识和技能相结合的道路，才能真正的学好和了解gps。