GPS标准实习报告

第一章 概述

1.1 实习目的

(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。

(5)获得测量工作的初步经验和基本技能，着重培养我们的独立工作能力，进一步熟练掌握测量仪器的操作技能，提高运用理论及计算能力.

(6)对GPS静态观测全过程有一个全面和系统的认识。

(7)GPS接收机的使用掌握GPS网的网形设计。熟悉GPS静态测量的步骤。学会南方测绘CASS数据处理软件的简单使用。

(8)实现理论与教学相结合。

1.2实习仪器

GPS接收机一台套，内含GPS接收机一台、电池两块、三脚架一个、基座一个（含轴心）、充电器一个、卷尺一个；

软件：南方后处理软件

1.3实习基本情况

1.3.1实习方式

在自己小组的带领下，到公园进行现场实习，重点要掌握GPS测量仪器的使用、外业观测方法及测量数据的处理方法和最后利用CASS成图，绘制实习成果。

1.3.2实习地点

阳泉市矿区（中心公园）、开发区（北山公园）

1.3.3实习时间

2012年6月23日——2012年7月12日

1.4实习内容

1.4.1GPS静态定位数据采集

1.4.1.1实验目的要求

①进一步了解、熟悉北极星9600GPS接收机的硬件设备；

②掌握GPS静态相对定位的观测工作；

③掌握观测数据传输（下载）的过程。

1.4.1.2仪器设备及人员组织

每次观测前将仪器充电，准备齐全各类工具，记录纸、笔等。全班分为七组 ，进行GPS接收机静态相对定位数据采集。

1.4.1.3观测的作业要求

①观测的时段长度≥45min,几何图形强度因子PDOP<3；

②天线的对中误差≤3mm，天线应整平：基座上的圆气泡居中，天线定向标志应指向正北，定向误差不宜超过±5°；

③观测组应按调度规定时间进行作业，保证同步观测同一组卫星；

④每时段开机后应量取天线高，并及时输入点名（点号）及天线高，关机后再量取一次天线高作校核，两次互差<3mm,取平均值作为最后结果，并记录在外业观测记录纸上；

⑤仪器工作正常后，应及时填写外业观测记录纸中的有关内容；

⑥作业期间，观测人员不能擅自离开测站，并应防止仪器受震动或被移动，防止人和其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击；

⑦观测中应保证接收机工作正常，数据记录正确，观测结束后，应及时将数据下载到计算机上。

1.4.2GPS静态相对定位数据处理

1.4.2.1实验目的要求

①掌握GPS数据处理软件的安装

②利用校园GPS网的观测资料，掌握数据处理的全过程。

1.4.2.2数据处理软件操作

①建立项目

②项目添加数据

③求解基线向量

④GPS网最小约束平差

⑤GPS网约束平差

⑥项目报表生成

1.4.3RTK操作

1.4.3.1实验目的要求

①掌握RTK系统的构成，基准站和流动站组成的各部件及其连接；
②掌握RTK基准站和流动站的位置；

③掌握RTK利用公共点的两套坐标求转换参数（点校正）并求取个流动点的实用坐标的方法。

1.4.3.2RTK测量的基本步骤

（1）准备工作

（2）基准站架设过程

（3）启动基准站

（4）移动站架设过程

（5）校正

（6）数据处理及成图，实习报告提交。

1.4.4规范

[1] 《全球定位系统GPS测量规范》（GB/T 18314-2001）

[2] 《全球定位系统城市测量技术规范》（CJJ 73-97）

[3] CH 1002-95 《测绘产品检查验收规定》

[4] CH 1003-95 《测绘产品质量评定标准》

1.5人员组成

组长：傅贵林

组员：梁周雁、刘阳、陶荣

第二章 GPS测量总结

2.1GPS控制网技术总结

2.1.1测区概况

阳泉城市中心公园位于山西省阳泉市桃河北岸，公园总占地面积112254平方米，人工湖占地13866平方米，是由原儿童公园、城市中心广场经过改造合并的大型综合性公园。测区内总体地势较为平坦，利于GPS接收机的架设，但由于公园内树木、房屋等高大地物的影响，导致接收机接收卫星信息较空旷地区差些。

2.1.2技术设计依据

依据GPS测量规范及实习任务书，具体内容为：

（1）控制网覆盖范围：儿童公园广场四周；

（2）点数：不少于25个； （

（3）平均点的间距：>500m；

（4）成果：以队为单位，完成设计、选点、观测，每人分别制作一个点的点之记、进行数据处理和质量控制，并提交各自的结果。

2.1.3观测方案及质量控制方法

移动站平均点位间距大于500米，在确定点位时进行了实验性观测，以使各移动站观测到的卫星数均在7颗以上，且接收信号良好，采用4点同步测量的方法也可以消除部分误差。

2.1.4数据处理

（1）数据传输

１）用通讯电缆将GPS接收机和电脑的串口1（COM1）或串口2（COM2）连接，并在电脑中打开“南方测绘GPS数据处理软件”，将接收机电源打开；

2）选择“工具”菜单中的“南方接收机数据下载”子菜单

3）点击“通讯”菜单中的“通讯”接口，选择COM1

4) 在文件路径栏中确定数据将要存储的路径并建立文件名

5）点击“连接”工具按钮，将计算机和GPS接收机连接起来

6) 选择要下载的数据，然后点击“传输数据”工具按钮

7）传输完毕后，点击“断开”工具按钮，同时关闭接收机电源，并将连接电缆从接收机上拔下。

8）重复以上步骤将所有接收机上的数据下载。

（2）数据处理

1）打开“南方测绘GPS数据处理软件”进入数据处理界面。

２）点击文件菜单“项目\新建”新建工程项目。在对话框中设置好坐标系统、中央子午线等各项参数。

３）增加观测数据：打开“数据输入”菜单选择“增加观测数据文件”子菜单，将野外数据调入软件中

４）基线处理。打开“基线解算”菜单，选择“全部解算”。

这一解算过程可能等待时间较长，处理过程若想中断，请点击停止。基线处理完全结束后，网图颜色已由原来的绿色变成红色或灰色。基线双差固定解方差比大于2.5 的基线变红(软件默认值2.5)，小于2.5 的基线颜色变灰色。灰色基线方差比过低，可以进行重解。用鼠标直接在网图上双击该基线，选中基线由实线变成虚线后弹出基线解算对话框在对话框的显示项目中可以对基线解算进行必要的设置。通过对高度截至角和历元间隔进行组合设置完成基线的重新解算以提高基线的方差比。反复调整若基线仍不合格，就应该考虑对不合格基线进行重测了

。

5）检查闭合环和重复基线

待基线解算合格后（少数几条解算基线不合格可让其不参与平差），在“闭合环”窗口中进行闭合差计算。首先，对同步时段任一三边同步环的坐标分量闭合差和全长相对闭合差按独立环闭合差要求进行同步环检核，然后计算异步环。程序将自动搜索所有的同步、异步闭合环。

闭合差如果超限，那么必须剔除粗差基线（基线选择的原则方法请查看使用提示）。点击“基线简表”状态栏重新算。根据基线解算以及闭合差计算的具体情况，对一些基线进行重新解算，具有多次观测基线的情况下可以不使用或者删除该基线。当出现孤点（即该点仅有一条合格基线相连）的情况下，必须野外重测该基线或者闭合环。

6）网平差及高程拟合

①数据录入：输入已知点坐标，给定约束条件

②平差处理：进行整网无约束平差和已知点联合平差。根据以下步骤依次处理。

自动处理：基线处理完后点此菜单，软件将会自动选择合格基线组网，进行环闭合差。

三维平差：进行WGS-84 坐标系下的自由网平差。

二维平差：把已知点坐标带入网中进行整网约束二维平差。但要注意的是，当已知点的点位误差太大时，软件会提示。在此时点击“二维平差”是不能进行计算的。用户需要对已知数据进行检合。

高程拟合：根据“平差参数设置”中的高程拟合方案对观测点进行高程计算

注：“网平差计算”的功能可以一次实现以上几个步骤。

（3）平差成果输出（附件㈠）



第三章 RTK测量总结

3.1概述

RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收机置于载体(称为流动站)上，基准站和流动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的流动站精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。

本次RTK动态测量的测区是阳泉市北山公园，测区范围不大，主要地物为跑道、台阶、花圃、树木、池塘等，总体地势比较平坦，局部地势起伏较大。主要利用碎步测量获取地形边缘点的坐标和高程，最后跟据点号和草图绘制成图。但是在测量的过程中，由于周围有高大乔木及居民楼等高大地物的影响，广场边缘接收卫星信号情况受到影响，信号接收效果较差，降低了定位精度。

3.2RTK地形测量总结

3.2.1作业过程

（1）准备工作：

按照时间规定一人移动接收机，一人操作手簿，一人画草图，一人踏勘碎步点，二个人看守仪器，合作完成广场的碎步观测。

（2）基准站的启动

如果是自启动，则开机即可（主机搜完星后便可发射，最后电台接上电瓶，注意正负极的连接）。

如果用手簿去启动，具体操作如下：

①打开RTK主机，通过蓝牙与基准站主机连接。

②新建并保存任务。

③在“配置”一“基准站选项”，天线高度、天线类型、测量到的位置要根据具体的情况更改，其他默认。

④在“测量”一“启动基准站接收机”，如果是任意点架站，输入点名，点“此处”即可，如果架在已知点上则直接选择这个点坐标即可，最后点击确定。

（3）查看基准站是否已经正常发射

查看RTK电台的电台灯是否一秒闪烁一次。

查看流动站电台灯是否闪烁，能否差分。

（4）流动站的启动

移动站与手簿测地通过蓝牙进行连接。

移动站电台灯如果一秒钟闪烁一次表示收到电台信号，在“单点定位”的情况下，直接点“测量”一“启动移动站接收机”即可，大约十多秒后就可差分，达到固定解；固定后可进行其他测量。

（5）接收机的使用

①电源健：按一秒即可开机，长按三秒即可关机。

②切换健：刚开机时。主机默认为ＲＴＫ模式，如果做静态就要通过切换健进行切换：常按住切换健，此时电台灯长亮，等电台灯不亮，即可松开表明已切换到静态。

③电池指示灯：长亮表示有电，如果不停的闪烁，表示电量不足。

④卫星指示灯：每隔５ ｓ连闪几次，表示有几颗卫星。

⑤电台指示灯：做ＲＴＫ时，电台指示灯会一秒闪烁一次。

⑥数据采集灯：每隔几秒闪一次，表示在纪录数据，闪烁的间隔即是采样间隔。

（6）北山公园RTK大比例尺成图

1.通过GSM模式在北山公园前广场获取已知坐标点，架设基站，开机，一人绘制草图，另一人持移动端和手簿量取碎部点。获取地物地貌信息，以及高程点。

2.记录特征点，制作点之记。

3.进行数据传输，内业绘制地形图。

第四章 实习注意事项

4.1实习注意事项

1．实习期间应严格遵守学校有关的实习规定，遵守实习纪律，未经指导老师同意，不得缺勤。

2．实习中，各小组长应切实负责，合理安排小组工作。实习的各项工作每人都应有机会参与，得到锻炼。

3．由于GPS仪器较少，实习中，小组内、小组之间、班级之间应团结协作，提高工作效率，保证一周实习的顺利完成。

4．实习中要特别注意仪器设备的安全，各小组要指定专人负责保管。每次出工和收工应清点仪器和工具，发现问题应及时向指导老师报告。

5.为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10°~15°高度角以上不能有成片的障碍物。

6.为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。

7.为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。

8.为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。

9.测站应选择在易于保存的地方。

10.一个时段观测过程中，不得进行以下操作：关闭接收机，又重新开机;进行自测试;改变卫星高度角;改变数据采样间隔;改变天线位置;

11.观测院在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器收到震动，防止人或其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。

12.接收机在观测过程，不应在接收机旁使用对讲机;雷雨天气过境应关机停测，卸下天下以防雷击。

第五章 实习总结

5.1经验总结

总的来说，ＲＴＫ测量除了要有足够的卫星数和卫星具有良好的几何分布外，还要求基准站与流动站的数据通讯必须良好．并且尽量避免树木茂密的地方，避开影响信号的地方，接收机架设在空旷的地方，尽量在晴天，因为信号强。总之，想尽办法让仪器保持的接受信号。

5.2体会与收获

随着GPS技术的蓬勃发展，GPS越来越显得重要。GPS在实际生产中也逐步占据了重要位置。我更加认识到GPS不仅要有扎实的理论基础，还要有熟练的软件操作能力。内业操作其实很简单，只要输入指令，计算机就会帮我们完成相应的操作。但是，如果没有扎实的理论基础，我们无法正确并顺利的让计算机操作我们输入的指令。当我们再次遇到同样的问题，就不会轻松的解决了。对于我们来说，如果只有理论知识，而实践操作为零，那也只是纸上谈兵。只知道操作，不懂理论知识，那也不能独立完成工作。所以，我们要好好学习理论知识，这样才能指导实践，并加强自己的动手操作能力。这次实习让我体会到了外业的艰辛，内业的耐心，工作的细心，甚至还有了对建国初的测绘人员的敬畏之心。锻炼了实际的能力，让我在未来面对选择时更有信心和勇气。在测量过程中，要有团队合作精神。这样既能提高效率还能结合团队智慧，更加保证了测量的质量。将来毕业了，才会是一个合格的测绘工作人员。虽然这次实习时间很短，但我也学到了很多课堂上无法学到的知识，理解了许多课堂上无法理解的知识。很珍惜这次实习，让我更加清晰的认识了GPS这门学科，进一步熟悉并了解了相关软件的操作和使用，锻炼了我的动手能力。在这次实习过程中，不足的是由于软件的缺陷，我们的内业生产有很多没有完成。但这可以理解。最后，我要感谢我们老师，在这次实习中在这次实习中对我的帮助。希望在以后的学习生活中，我们能相互帮助，共同进步。

测量RTK时，总是遇到手簿与GPS接收机连接问题，移动站设置上总是出现不成功。一开始摸不着头绪，后来通过请教，才明白是信号问题以及有时候通道设置错误。有时候出现浮点解，差分解与信号有关。通过我们不断地克服困难，使测量达到标准要求。就是有一两个点会出现精度因子过大，其余都是合格的。

虽然这次做的成果并不是很完美，与实验指导中的还存在一定的差距。但通 过对实习成果的分析，了解GPS的基本质量要求，对其进行一定的改善，使其精度有一定的提高。而且通过这次实习，我对GPS有了更深刻的了解，同时对GPS课程有了更深更具体的体会。

其实自己觉得吧，结果不重要，重要的是自己脚踏实地，认认真真的去做，学会团队合作，并且学到了东西，这才是最珍贵的财富。

5.3建议和意见

我感觉吧，其实这个外业实习可以多做一点，不仅能够锻炼我们，还能让我们学到更多东西，以及对所学知识得到进一步理解。培养我们的能力以及团队协作，为今后走出社会奠定基础。正所谓，实践是检验真理的标准。我建议学校应该重视，给我们多一些实践的机会。

第六章 实习成果

附件(略)

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