GPS测量技术工程应用培训班ppt课件

1、GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-281GPS测量技术工程应用测量技术工程应用周命端周命端 博士博士E-mail:zmd_zry163GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-282目录目录pGPS概述与应用需求pGPS控制测量技术与方法pGPS控制测量应用中需注意的若干问题pGPS控制网数据处理上机操作pCORS/RTK GPS动态测量技术与方法pCORS/RTK动态测量应用中需注意的若干问题p工程应用与案例分析p测量坐标系、坐标转换与角度转换GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-283一、一、GPS概述与应用需求

2、概述与应用需求(主要内容主要内容)pGPS系统介绍pGPS测量的基本原理pGPS测量的误差源pGPS在工程测绘中的应用需求pGPS在林业中的应用需求pGPS在国土资源中的应用需求pGPS在电力系统中的应用需求GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班1.1 GPS系统介绍/pGPS卫星设计星座(空间部分)+地面监控部分+用户部分p24颗卫星数：p21颗正式工作卫星+3颗活动备用卫星p6个轨道面p平均轨道高度20200kmp轨道倾角55p周期11h 58minp码分多址(CDMA)pL1: 1575.42MHz；L2: 1227.60MHzpL5: 1176.45MHz p

3、坐标系p广播星历(WGS-84)、精密星历(ITRF08)p时间系：GPS时(GPS周+GPS秒)p当前GPS星座情况:31颗在轨运行p31颗卫星24颗？2022-4-284GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班1.1 GPS系统介绍/pGPS卫星类型历程p实验卫星pBLOCK I (1978-1985)p正式卫星(波音公司)pBLOCK II (1989-1990)pBLOCK IIA (1990-2019)pBLOCK IIR-A/B (2019-2019)pBLOCK IIR-M (2019-2021)pBLOCK IIF (2019- )p 已发射4颗，还剩8

4、颗p 第4颗已于2019年5月15日发射p未来计划(洛克希德马丁公司)pBLOCK IIIA/B(2019-) 12颗2022-4-285p按“观测信号不同分为p伪距测量p载波相位测量p按“定位方式不同分为p单点定位p相对定位GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班1.2 GPS测量的基本原理2022-4-286GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班1.3 GPS测量的误差源2022-4-287p与卫星有关的误差p卫星轨道误差p卫星钟差p相对论效应p与信号传播途径有关的误差p电离层延迟p对流层延迟p多路径效应p与接收设备有关的误差p接收机天线相位中心的偏移和变化p接收机钟

5、差p接收机内部噪声GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班1.4 GPS在工程测绘中的应用需求2022-4-288p布设各种类型的工程测量控制网p精度水平：厘米毫米级p【例1】隧道贯通p【例2】线程工程测量p变形监测(可达亚毫米级的精度水平)p对桥梁、水库大坝、海上钻井平台、高层建筑等建筑物的变形监测p对地震、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降等地质灾害的变形监测GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班1.4 GPS在工程测量中的应用需求2022-4-289p一般的工程测量(厘米级的精度)p公路测量p输电线路测量p管线测量p施工放样p地形测量(断面测量)p水库容量测量p地籍测量p

6、.GPS控制测量+CORS/RTK技术GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班1.5 GPS在林业中的应用需求2022-4-2810p测定森林面积p估算木材储量p测定道路位置p测定森林火灾地区的位置和边界线p测定病虫害区域的位置和边界线p森林资源调查p寻找水源p.GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班1.6 GPS在其他领域中的应用需求2022-4-2811pGPS在国土资源中的应用p地籍测量p土地调查测量(土地二调、农村集体土地所有权登记发证测量)p土地利用变更测量p.pGPS在电力系统中的应用p配电线路勘测设计p.GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班20

7、22-4-2812二、二、GPSGPS控制测量技术与方法控制测量技术与方法( (主要内容主要内容) )pGPS建立工程控制网的必要性与优势pGPS控制网的建立方法pGPS控制网测量技术设计pGPS控制网的观测方案pGPS观测数据文件组织pGPS观测数据预处理与质量检核pGPS接收机天线高改化原理、量高模式与改化方法p基线向量解算技巧p控制网平差方法pGPS控制网成果的精度与可靠性检验p控制网项目技术总结报告技术设计外业观测GPS数据处理GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28132.1 GPS2.1 GPS建立控制网的必要性与优势建立控制网的必要性与优势pGPS静态

8、测量是一种经典的测量方式，活跃在测绘领域的各个方面p与常规测量方法相比，GPS在建网方面具有以下优点p测量精度高p选点灵活，无需造标，布网成本低p可全天候作业p观测时间短，作业效率高p观测、处理自动化p可获得三维坐标GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-2814pGPS控制网p采用GPS定位技术建立的测量控制网，由GPS点和基线向量所构成n 基线向量n 利用进行同步观测的接收机所采集的观测数据计算出的接收机间的三维坐标差n 与计算时所采用的卫星轨道数据同属一个系统GPSGPS网的术语与定义网的术语与定义GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班15p观测时段p

9、测站上开始接收卫星信号起至停止接收，连续观测的时间间隔，简称时段。p是GPS测量的基本单位p时段长度p观测时段所持续的时间p同步观测p两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测2022-4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班16p同步观测基线p利用同一时段的多个同步观测站所采集的观测数据所计算出的若干基线向量p若在某时段共有n台接收机进行了同步观测，则共可得到n(n-1)/2条同步观测基线n=3n=2n=4n=52022-4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班17p闭合环p由多条基线向量首尾相连所构成的图形n=5由5条基线向量所构成的闭合环2022-

10、4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班18p环的闭合差p闭合差：组成闭合环的基线向量按同一方向顺时针或逆时针的矢量和p分量闭合差：组成闭合环的基线向量按同一方向顺时针或逆时针矢量的各个分量的和p全长闭合差：分量闭合差的平方和开方环的闭合差1B2B3BnB1niiB222sXYZ全长闭合差XYZXYZ分量闭合差2022-4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班19p同步观测环(同步环)p三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量(完全由同一观测时段的基线向量)所构成的闭合环第一时段第一时段第一时段第一时段第一时段第二时段同步环与非同步环2022

11、-4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班20p同步环检验p定义：检验同步环的闭合差大小p特性p理论上：采用严密算法如GAMIT属于此种情况所得到的同步环，无论观测值中是否含有误差，其环闭合差必为零。（构成同步环的基线向量之间是线性相关的）p实践中：如果算法不严密目前大多数的商用软件均属于此种情况），其环闭合差通常不为零，但通常很小p结论：同步环闭合差很小，还不能说明基线解算结果一定能够满足精度要求2022-4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班21p独立基线向量p满足下面条件之一的为独立基线向量p未构成同步闭合环的一组基线向量例如：一条基线向量，未构成闭

12、合环的一组同步观测基线）p虽构成了闭合环，但并非所有基线都来自同一观测时段p提示p完全由同步观测基线所构成的闭合环之间是线性相关的，是一组非独立基线向量pGPS网应由相互独立的基线向量构成2022-4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班22独立基线向量独立基线向量n同步观测基线向量的最大线性无关组及选取方式2022-4-28射线型顺序连线型GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班23p独立环(异步环)p由相互函数独立(线性无关)的基线向量所构成的闭合环。(就是前面的非同步环)第一时段第一时段第一时段第一时段第一时段第二时段独立环与非独立环2022-4-28GPS测

13、量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班24p独立环检验p定义：检验独立观测环的闭合差大小p特性：与同步环闭合差不同，即使采用严密算法，并且计算过程中未发生错误，独立观测环的闭合差通常也不为零，也不一定是个微小量p结论：独立观测环闭合差的大小，可作为评定基线解算结果质量的有力指标2022-4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班p单基线解p在多台GPS接收机同步观测中，每次选取两台接收机的GPS观测数据解算相应的基线向量p多基线解p从m(m3)台GPS接收机同步观测值中，由m-1条独立基线构成观测方程，统一解算出m-1条基线向量p国际导航卫星系统服务IGS）p提供全球导航卫

14、星系统，包括GPS、GLONASS、GALILEO等卫星星历，卫星钟差以及相应卫星系统的地面基准站坐标等方面信息的国际组织/2022-4-2825GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-2826pGPS网施测的基本外业观测单位是一个由多台GPS接收机进行同步观测的时段GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28272.2 GPS2.2 GPS控制网的建立方法控制网的建立方法pGPS网的建立过程分为3个阶段p设计准备：项目规划、方案设计、施工设计、测绘资料收集、选点埋石、仪器检测p施工作业：实地了解测区情况

15、、卫星状态预报、确定作业方案、外业观测、数据传输备份、基线解算及其质量控制p数据处理：网平差及其质量控制、技术总结、成果验收GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28282.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计p技术设计的作用p建立GPS网的首要工作p建立GPS网的技术准则p成果检查验收的技术依据p技术设计的依据pGPS测量规范及规程p测量任务书或测量合同书控制网精度指标的确定网的图形设计GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28292.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计pGPS测量的等级：A

16、、B、C、D和E级p各等级GPS测量的主要用途(GB/T 18314-2021)等级用途A国家一等大地控制网，全球性地球动力学研究，地壳形变测量和精密定轨等B国家二等大地控制网，地方或城市坐标基准框架，区域性地球动力学研究，地壳形变测量，局部形变监测和各种精密工程测量等C三等大地控制网，区域、城市及工程测量的基本控制网等D四等大地控制网E中小城市、城镇及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等的控制测量等GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28302.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计p各级GPS网的精度指标(GB/T 18314

17、-2021)等级相邻点基线分量中误差相邻点平均距离/km水平分量/mm垂直分量/mmB51050C102020D20405E20403等级坐标年变化率中误差相对精度地心坐标各分量年平均中误差/mm水平分量/(mm/a)垂直分量/(mm/a)A23110-80.5GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28312.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计pCJJ73-97，城市控制网、城市地籍控制网、和工程控制网划分为：二、三、四等和一、二级p各等级城市GPS测量的相邻点间基线向量弦长中误差(单位mm)：p a为固定误差，单位mm；b为比例误差系数，单

18、位ppm；d为相邻点的距离，单位km22()abdGPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28322.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计p城市GPS测量精度指标(CJJ73-97)p当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm等级平均距离/kma/mmb/ppm最弱边相对中误差二等91021/12万三等51051/8万四等210101/4.5万一级110101/2万二级115201/1万GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28332.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计p各级GPS网的密度指

19、标p根据GB/T 18314-2021，各级GPS网中相邻点间的距离最大不宜超过该等级网平均距离的2倍p根据CJJ73-97，各级城市GPS网相邻点间的最小距离应为平均距离的1/31/2，最大距离应为平均距离的23倍GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28342.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计pGPS网的布网形式p跟踪站式(一般用于建立A级网)p会战式(一般用于建立B级网)p多基准站式(适用于建立B、C、D、E级网)p同步图形扩展式(适用于建立B、C、D、E级网，是最常用的一种布网形式，具有扩展速度快、图形强度较高，且作业方法简单的优点

20、)p单基准站式(等外GPS测量)GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28352.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计pGPS网的图形设计三角形网GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28362.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计pGPS网的图形设计多边形网GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28372.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计pGPS网的图形设计附合导线网GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28382

21、.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计p网形与GPS网质量的关系GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28392.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计pGPS网的图形设计星形网GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28402.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计p提高GPS网可靠性的方法p增加观测期数(增加独立基线数)p保证一定的重复设站次数p保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连p最简异步环的边数不多于6条GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4

22、-28412.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计p提高GPS网精度的方法p对网中距离较近的点进行同步观测p建立框架网p最简异步环的边数不多于6条p引入高精度激光测距边，联合平差p增设长时间、多时段基线向量GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28422.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计p起算点的选取与分布p若要求与现有成果吻合最好，起算点数量越多越好；若不要求完全与现有成果吻合，一般可选35个起算点p起算点一般应均匀地分布在GPS网的周围和网中p起算点的兼容性分析(见参考文献)GPS测量技术工程应用培训班测量技术工

23、程应用培训班2022-4-28432.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计pGPS网的特征值p理论最少观测时段数p设计时段数p基线总数p独立基线总数p必要基线数p多余基线数p算例：GPS网80点，5台仪器观测，每站设站2次min()n mSceilN(1)2AS NNB(1)IBSN1NBnRINBBBGPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28442.3 GPS2.3 GPS控制网测量技术设计控制网测量技术设计pGPS控制网技术设计书撰写方法p【通用模板】p 某高速铁路(某-某段)工程CPI平面控制网测量技术设计书p【参考实例】p 某长江公路大

24、桥桥位首级平面和高程控制网复测技术设计书GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28452.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案pA级GPS网属于连续运行参考站，按CH/T 2019中规定pB、C、D、E级GPS网测量技术要求项目等级BCDE卫星截止高度角/10151515同时观测有效卫星数4444有效观测卫星总数20644观测时段数321.61.6时段长度23h4h60min40min采用间隔/s301030515515GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28462.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方

25、案p不同等级GPS测量对接收机性能和数量的要求(GB/T 18314-2021)等级ABCD、E单频/双频双频/全波长双频双频或单频双频或单频观测值种类L1、L2载波相位及双频码伪距L1、L2载波相位L1载波相位L1载波相位其他性能可外接频标，3个以上数据端口，可输出实时数据流(含原始观测数据、导航定位数据和差分修正数据)、可存储7天30s采用数据-同步观测接收机数-432GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28472.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案p接收机参数的设置p设置统一的卫星截止高度角p设置统一的采样间隔参数p设站与观测记录p对中、

26、整平和量仪器高p定向p观测记录GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28482.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案p同步图形的连接方式点连式GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28492.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案p同步图形的连接方式边连式GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28502.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案p同步图形的连接方式网连式GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28512.4 GPS2.4 G

27、PS控制网的观测方案控制网的观测方案p制定迁站方案需要考虑的因素p一天内观测时段的数量p迁站及设备安置和拆卸时间p每点的观测次数p可供使用的车辆p观测小组成员对点位即到达点位的交通路线的熟悉程度p点与点之间的交通状况GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28522.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案p迁站方案平推式GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28532.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案p迁站方案翻转式GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28542.4 GPS2

28、.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案p迁站方案伸缩式GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28552.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案pGPS观测作业调度表模板GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28562.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案pGPS测量手簿记录GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28572.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案p影响GPS外业进度的主要因素p客观因素pGPS网的规模和等级p拟采用的GPS接收机的数量p拟采用

29、的车辆的数量p迁站所耗费的时间p日工作时间p主观因素GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28582.4 GPS2.4 GPS控制网的观测方案控制网的观测方案p项目成本估算需要考虑的成本支出p项目设计成本p勘踏、选点、埋石成本p差旅费p成果资料收集整理成本p外业作业期间每日的支出p内业成本GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28592.5 GPS2.5 GPS观测数据文件的组织观测数据文件的组织p原始格式：dat格式，T01格式pRINEX格式：ssssdddf.yytp原始格式RINEX格式p天宝Dat格式RINEX格式p徕卡T01格式R

30、INEX格式p南方测绘STH格式RINEX格式p中海达ZHD格式RINEX格式p华测HCN格式RINEX格式p组织原则：标准化、时段号GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28602.6 GPS2.6 GPS观测数据预处理与质量检核观测数据预处理与质量检核pTQEC软件/software/teqc/teqc.html pTEQC软件的3种基本功能pT(ranslation)：原始二进制文件数据解码，得到RINEX文件pE(dit)：数据编辑；RINEX文件头信息编辑、格式修整、分割、整合pQC(quality check)：质量

31、检查GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28612.6 GPS2.6 GPS观测数据预处理与质量检核观测数据预处理与质量检核pTQEC软件使用实例p二进制文件解码的命令为：(以TRIMBLE的*.DAT文件为例)pteqc -tr do -week * + nav result.*n +met result.*m source.dat result.*opRINEX格式验证及标准化pteqc source.*o result.*o p单点定位计算pt e q c + q c + e e p x source.yyoresult.xyzGPS测量技术工程应用培训班测量

32、技术工程应用培训班2022-4-28622.7 GPS2.7 GPS接收机天线高改化原理、量高模式与改化方法接收机天线高改化原理、量高模式与改化方法pGPS接收机天线量高模式p GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28632.7 GPS2.7 GPS接收机天线高改化原理、量高模式与改化方法接收机天线高改化原理、量高模式与改化方法pGPS接收机天线高改化原理pH为标石中心天线参考点的斜高pR为天线盘半径ph为标石中心天线参考点的垂高ph2为天线参考点天线座底部的垂高；h3为天线参考点天线相位中心的垂高p标石中心天线相位中心的垂高：p 221hHR13 1+ 2hhhh

33、hh相位中心天线座底部GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28642.7 GPS2.7 GPS接收机天线高改化原理、量高模式与改化方法接收机天线高改化原理、量高模式与改化方法p已知外业测量的斜高为1.564mp求：=h相位中心？=h天线座底部？GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28652.8 2.8 基线向量解算技巧基线向量解算技巧pTTC软件GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28662.9 2.9 控制网平差方法控制网平差方法pCosaGPS软件GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-

34、4-28672.9 GPS2.9 GPS控制网成果的精度与可靠性检验控制网成果的精度与可靠性检验p重复基线长度较差p 其中， 采用外业测量时使用的GPS接收机的标称精度p异步环闭合差p 闭合环边数2 2sd3333 3XYZSWnWnWnWnnGPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28682.9 GPS2.9 GPS控制网成果的精度与可靠性检验控制网成果的精度与可靠性检验p三维基线向量残差p无约束平差中，基线分量的改正数绝对值p 应满足：例如：Trimble GPS接收机 a=5mm b=1ppm D=5km225(1 5)7.07 mm (,)XYZVVV333XY

35、ZVVV GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28692.9 GPS2.9 GPS控制网成果的精度与可靠性检验控制网成果的精度与可靠性检验p同步环闭合差p三边同步环中只有两个同步边成果可以视为独立的成果，第三边成果应为其余两边的代数和。p由于模型误差和处理软件的内在缺陷，第三边处理结果与前两边的代数和常不为零，其差值应满足：353535XYZWWW 四个阶段：1. 数据传输2. 格式转换(可选）3. 基线处理4. 网平差GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班70GPSGPS测量数据处理的流程测量数据处理的流程数据采集数据采集 工具：GPS 接收机。 结果

36、：记录在接收机中的原始观测数据。 数据传输数据传输 工具：数据传输软件（功能模块） 。 结果：记录在计算机中的原始观测数据。 格式转换格式转换 工具：格式转换软件（功能模块） 。 结果：标准格式的数据。 基线解算基线解算 工具：基线计算软件（功能模块） 。 结果：GPS 基线向量解。 网平差网平差 工具：GPS 网平差软件（功能模块） 。 结果：点坐标、基准转换参数及相关统计信息。 是否完成所有观测和基线解算。 是 否 数据处理 结束 开始 2022-4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2.10 2.10 控制网项目技术总结报告的撰写控制网项目技术总结报告的撰写p【通用模

37、板】某高速铁路(某-某段)工程CPI平面控制网测量p【参考实例】某大桥桥位首级平面和高程控制网复测技术总结报告2022-4-2871GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2.10 2.10 控制网项目技术总结报告控制网项目技术总结报告p成果验收p上交资料2022-4-2872GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2.11 GPS2.11 GPS在工程控制网测量中需要注意的问题探讨在工程控制网测量中需要注意的问题探讨p等级划分与精度指标确定问题p布网方式与注意事项pGPS接收机架设问题pGPS接收机采样间隔设置问题p起算点来源、精度与可靠性检验问题p投影变形问题pGPS高

38、程拟合探讨(常数、平面、曲面模型)p高程拟合实例2022-4-2873GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班GPSGPS大地高与正常高的转换大地高与正常高的转换2022-4-2874大地水准面参考椭球面似大地水准面地球表面HgHhgHgghHH HHGPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-2875卫星重力地形数据地面重力精细GPS精细水准重力似大地水准面离散GPS水准测量似大地水准面交融精密似大地水准面国家高程基准）似大地水准面的实现为利用GPS快速确定正常高提供了保障GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-2876GPS测量技术工程

39、应用培训班测量技术工程应用培训班GPSGPS高程拟合常用模型高程拟合常用模型p常数模型需要一个以上的公共高程点p N=f1p平面模型需要三个以上的公共高程点p N=f(B,L)=f1+f2*B+f3*Lp曲面模型需要六个以上的公共高程点 N=f(B,L)=f1+f2*B+f3*L+f4*B*L+f5*B2+ f6*L22022-4-2877GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班三、三、GPSGPS控制网工程案例控制网工程案例p技术设计书p观测方案p文件组织p基线解算(TTC/LGO/南方测绘/中海达/华测)p网平差(CosaGPS）p数据计算报告p技术总结报告2022-4-2878

40、GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28793.1 徕卡徕卡LGO数据处理软件使用方法数据处理软件使用方法GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28803.2 南方测绘南方测绘GPS数据处理软件使用方法数据处理软件使用方法GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28813.3 中海达中海达HGO数据处理软件使用方法数据处理软件使用方法GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28823.4 华测华测GPS数据处理软件方法数据处理软件方法GPS定位技术与测量方法培训班定位技术与测量方法培训班4/2

41、8/202283四、四、CORS/RTK GPSCORS/RTK GPS动态测量技术与方法动态测量技术与方法GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-2884四、四、GPSGPS动态测量技术动态测量技术( (主要内容主要内容) )p常规RTK技术的基本原理与优势p电台式RTK测量与外业操作流程以华测X90为例p网络RTK测量技术的基本原理p网络RTK测量技术与常规RTK测量技术的比较pCORS测量与外业测量操作流程以华测X90为例p手持机GPS在测量与导航中的应用GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28854.1 4.1 常规常规RTK GPS

42、RTK GPS测量技术的基本原理测量技术的基本原理pRTK：一种利用GPS载波相位观测值进行实时动态相对定位的技术p基本原理GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28864.1 4.1 常规常规RTK GPSRTK GPS测量技术的基本原理测量技术的基本原理pRTK优势p很短时间内获得厘米级精度的定位结果及其精度评定p减少了由于成果不合格而导致返工的几率pGPS定位技术的重大突破pRTK不足p流动站基准站之间的距离15kmp流动站的坐标可靠性较差GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28874.1 4.1 常规常规RTK GPSRTK GPS

43、测量技术的基本原理测量技术的基本原理pRTK应用p图根控制测量p施工放样p工程测量p地形测量pPPK：一种利用载波相位观测值进行事后处理的动态相对定位技术p算例：TTC软件在GPS动态数据处理中的应用GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班884.2 4.2 电台式电台式RTKRTK测量外业操作流程测量外业操作流程架设配置启动1基准站2流动站架设配置启动校正丈量放样初始化3放样3测量、放样2022-4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班4.2 4.2 电台式电台式RTKRTK测量外业操作流程测量外业操作流程p所用仪器Topcon Hiper+Topcon Hipe

44、r+双频双星双频双星GPS/GLONASSGPS/GLONASS） 平面：平面：10mm+1ppm10mm+1ppm 高程：高程：15mm+1ppm15mm+1ppm华测华测x91x91GPS L1&L2GPS L1&L2 水平精度水平精度 10mm + 1ppm10mm + 1ppm 垂直精度垂直精度 20mm + 1ppm20mm + 1ppm鞭状天线鞭状天线天线接收天线接收机一体机机一体机2022-4-2889GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班4.24.2电台式电台式RTKRTK测量外业操作流程测量外业操作流程p基准站架设p视野开阔p地势较高p测区中央p远

45、离辐射p坐标系p选择WGS842022-4-2890采样率采样率截止高度角截止高度角电台型号电台型号电台参数电台参数电台通道电台通道已知坐标已知坐标天线类型天线类型天线高天线高电文格式电文格式GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班4.2 4.2 电台式电台式RTKRTK测量外业操作流程测量外业操作流程p点校正作用p计算坐标转换参数p将坐标系从WGS84转化到地方独立坐标系p点校正方法p输入已知点坐标，并用流动站测量这些点的WGS84坐标形成点对，再进行转换p只求平面：最少两个点p加高程则：最少三个点p合格标准p校正残差小于5cm2022-4-2891GPS测量技术工程应用培训班测量

46、技术工程应用培训班2022-4-28924.3 4.3 网络网络RTK/CORSRTK/CORSpCORS概念GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28934.3 4.3 网络网络RTK/CORSRTK/CORS市话网市话网市话网市话网市话网市电信局监控分析中心卫星定位信号发射台FM电台基准站1基准站2基准站3基准站4基准站5进入移动电话系统用户用户全向天线定向天线Modem基准站控制中心数据通信网络用户pCORSCORS系统构成系统构成4.3 4.3 网络网络RTK/CORSRTK/CORS 全球IGS站网 国家基准站网 区域基准站网 专业应用站网 2022-4-2

47、8GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班94pCORSCORS分类分类GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-2895//cgi-bin/ 全球IGS站网国家基准站网国家基准站网- -陆态网陆态网2022-4-2896GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班区域基准站网区域基准站网2022-4-2897GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-2898专业应用站网专业应用站网GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培

48、训班CORSCORS系统性能与技术指标系统性能与技术指标2022-4-2899服务范围导航各类导航、地理信息采集、更新定位陆（海）测量定位、施工放样和变形监测等系统精度导航水平 1m垂直 3m定位 水平 2cm 垂直 3cm可用性导航95.0% (365天内) (未顾及公网可用性)； 95.0% ( 1天内)定位95.0% (365天内)；95.0% ( 1天内)完好性报警时间 6秒误报概率 0.3%兼容性采用国际标准原始数据格式（RINEX）和实时差分改正数据（RTCM），与各类GNSS接收机和后处理软件兼容。GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28100p网络R

49、TK技术p虚拟参考站技术(VRS)p TRIMBLE(GPSNet)p局域改正数技术(FKP)p GEO+p主辅站技术(MAC)p LEICA(Spider)GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班VRSVRS工作原理图工作原理图1012022-4-28GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班VRSVRS参考站分布示意图参考站分布示意图 2022-4-28102GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班103结结构构监测监测作作业业船支援船支援港湾出入船管理港湾出入船管理游艇游艇导导航航自自动动运运输场输场物品流通处理物品流通处理导导航航员员汽汽车导车导航系航系统统

50、公共汽车运行管理公共汽车运行管理紧急车辆支援紧急车辆支援斜面防灾斜面防灾休休闲闲用用导导航航海啸波测量海啸波测量 垃圾收集管理垃圾收集管理渔业支援信息渔业支援信息飞行器的制导飞行器的制导 货货物管理物管理自动导航支援自动导航支援 停泊支援停泊支援加加载载起重机支援起重机支援集装箱管理集装箱管理 集装箱机箱管理集装箱机箱管理 服务汽车调度服务汽车调度广域物流管理广域物流管理铁道车辆管理铁道车辆管理出租车调度出租车调度 地壳变形监测地壳变形监测 无障碍支援无障碍支援测量支援测量支援地籍地籍调查调查环环境境调查调查生态系调查生态系调查GIS维修支援维修支援路面状况管理路面状况管理农业自动化支援农业自

51、动化支援煤气煤气/电力设备变换电力设备变换2022-4-28103CORSCORS系统应用系统应用GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28104五、五、CORS/RTKCORS/RTK动态测量应用中需注意的若干问题动态测量应用中需注意的若干问题 p全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范(2019)解读p参考站的选择、转换参数的选择p手簿设置与注意事项(坐标系统、浮点解、固定解)p点校正p低等级控制点测量、碎步测量(出现浮点解时的解决方案)p施工放样、数字测图、海洋测绘 GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28105六、工程应用与案例分

52、析六、工程应用与案例分析pGPS在林业中的应用实例pGPS在土地管理中的应用实例pGPS在配电线路勘测中的应用实例pGPS在数字测图中的应用实例pAutoCAD、CASS软件的使用p测量面积计算pGPS PPK在海洋测绘中的应用实例pTTC动态后处理方法(短距离)pTRACK软件使用(长距离) GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班七、测量坐标系、坐标转换与角度转换七、测量坐标系、坐标转换与角度转换p国家CGCS2000坐标系pWGS-84坐标系p1954北京坐标系p1980西安坐标系pXYZBLH、xyBLp坐标换带计算p投影面变换计算p7参数坐标转换p4参数坐标转换p度分秒度(

53、为学员提供角度转换软件)p测绘工程坐标转换软件的使用 2022-4-28106GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-281077.1 7.1 大地测量参考系统大地测量参考系统p平面参考系统p高程参考系统坐标系原点、坐标轴、坐标系原点、坐标轴、尺度、基准及其有关计尺度、基准及其有关计算公式算公式GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-281087.2 GPS7.2 GPS测量坐标系测量坐标系p代表地球形体的旋转椭球p北京54(BJ54)：克拉索夫斯基椭球p西安80(XA80)：IUGG1975国际椭球p2000坐标系(CGCS2000)：WRS8

54、0椭球pWGS-84坐标系：WGS-84椭球abGPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班WGS-84坐标系p几何定义p坐标系的原点位于地球质心pZ轴指向国际时间局BIH1984.0定义的协议地球极CTP方向pX轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点pY周通过右手规则确定pWGS-84椭球基本参数p长半轴a=6378137mp椭球扁率分母1/f=298.2572235632022-4-28109GPS测量技术工程应用培训班测量技术工程应用培训班2022-4-28110CGCS2000系统p定义p原点为包括海洋和大气的整个地球的质心pZ轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向pX轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面历元2000.0的交点pY轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系p椭球基本参数 p长半轴 a6378137m p扁率 f1/298.257222101 CGCS2000CGCS2000与与ITRF97