GPS数据处理与精度提高方法研究

1、GPSGPS数据处理与精度提高方数据处理与精度提高方 法研究法研究 指导老师：a 论文作者：b 时间：c提纲一：设计的目的意义二：设计的内容及实施过程（含结论）一 设计的目的意义 本设计以学校已有控制点为基础，研究：1.校正方法对GPS RTK测点精度的影响；2.外界环境对GPS RTK测点精度的影响；3.GPS静态网构网方式的不同对网点精度的影响。为以后GPS测量中应注意的问题提供参考和依据。 二 设计的内容及实施过程2.1点校正方法研究2.2校正点在一条直线上时精度研究2.3含粗差校正点精度研究2.4水塘、高楼、高压线对GPS点精度影响的研究2.5静态网网型研究 2.1点校正方法研究1.单

2、点校正单点校正:单点校正分别利用控制点单点校正分别利用控制点I24、I23、I21、I32进行点校正，测量进行点校正，测量 I15点坐标。点坐标。2.两点校正两点校正:两点校正分别让控制点两点校正分别让控制点I24和和I23组合、组合、I31和和I32组合进行点校正组合进行点校正,测测 量量I15点。点。3.多点校正多点校正:多点校正用控制点多点校正用控制点I14、I21、I23、I24、I31、I32进行坐标校正，并进行坐标校正，并 应用此转换结果测量应用此转换结果测量I15点。点。4.参数校正参数校正:多点校正用多点校正用RTK测量的控制点测量的控制点I14、I21、I23、I24、I31

3、、I32 的的 WGS-84坐标和手簿的参数计算软件求七参数，并应用此参数测量坐标和手簿的参数计算软件求七参数，并应用此参数测量 I15点。点。 数据处理时数据处理时处理时将采集的处理时将采集的RTK数据与已知的的控制点坐标求差分析数据与已知的的控制点坐标求差分析 返回单点校正校正点分布图（三角点）返回两点校正校正点分布图（圆点）返回多点校正和参数校正校正点分布图返回v结果与结论I15 X坐标差 Y坐标差高程差单点校正0.0279 0.010 0.0738 两点校正0.0025 0.029 0.0338 多点校正0.0093 0.015 0.0053 参数校正0.0083 0.002 0.01

4、33 1.从单点校正、两点校正、多点校正到参数校正，精度依次提高从单点校正、两点校正、多点校正到参数校正，精度依次提高 。2. 多点校正和参数校正的坐标和高程的精度相对较高且其精度较均匀，多点校正和参数校正的坐标和高程的精度相对较高且其精度较均匀， 单点校正的精度不稳定，两点校正精度居中。单点校正的精度不稳定，两点校正精度居中。3. 测量中应尽量使用多点校正或参数校正，可获得较高的坐标精度。测量中应尽量使用多点校正或参数校正，可获得较高的坐标精度。4.在对高程的精度要求不是很高的情况下，使用两点校正就能满足需要在对高程的精度要求不是很高的情况下，使用两点校正就能满足需要 2.2校正点在一条直线

5、上时 精度研究 利用前期多点校正测得的三个直线性较高的点Z1、Z2、Z3进行点校正，这三点任意两点的直线角度都是353，Z2、Z3之间的距离是175米，Z1、Z2点的距离是153米 。并测量点I24、I25、I02测量点X坐标差 Y坐标差高程差距离I24 0.0003 -0.0095 0.0085 72.3mI25 0.0016 -0.0223 -0.0140 239.6mI02 0.0135 -0.0123 -0.0744 571.2m1.随着测点离校正直线的距离的增大，产生的误差有增大的趋势，随着测点离校正直线的距离的增大，产生的误差有增大的趋势，特别是特别是X坐标和高程比较明显。如果测区

6、范围更大，可能点的精坐标和高程比较明显。如果测区范围更大，可能点的精度会更低。度会更低。2.在实地在实地RTK测量中应尽量避免校正点在一条直线上。特别是大测量中应尽量避免校正点在一条直线上。特别是大区域测量时，所选校正点要尽量覆盖整个测区。区域测量时，所选校正点要尽量覆盖整个测区。 v结果与结论校正点在一直线上的点位分布图返回 2.3含粗差校正点精度研究 本次选择控制点I23作为含粗差的校正点参与校正，每次参与校正，只是此点的一个方向的坐标值粗差是0.5米，分别测量点I31和I32。 v结果与结论X坐标差Y坐标差高程差X坐标+0.5mI320.217-0.065-0.003I310.263-0

7、.1340.016差值0.046-0.0690.019-0.5mI32-0.2140.078-0.008I31-0.2380.1540.031差值-0.0240.0760.039Y坐标+0.5mI320.0780.223-0.007I310.1480.2250.033差值0.070.0020.04-0.5mI32-0.079-0.213-0.008I31-0.132-0.2350.034差值-0.053-0.0220.042高程+0.5mI320.0130.0040.885I310.0020.0121.194差值-0.0110.0080.309-0.5mI32-0.0020.001-0.881

8、I3100.01-1.129差值0.0020.009-0.2481.校正点一个坐标值改变，会校正点一个坐标值改变，会带动整个测区测点的平面坐标带动整个测区测点的平面坐标跟着改变。跟着改变。2. 当高程出现粗差时不会影响当高程出现粗差时不会影响到平面坐标，平面出现粗差也到平面坐标，平面出现粗差也不会影响高程。不会影响高程。3.测量点与含粗差校正点距离测量点与含粗差校正点距离增大，测点误差也增大。增大，测点误差也增大。4.点校正时，应避免个别点出点校正时，应避免个别点出现粗差，一旦发现只能重测，现粗差，一旦发现只能重测，无法通过平移旋转变换得到正无法通过平移旋转变换得到正常坐标。常坐标。含粗差校正

9、点分布图返回 2.4水塘、高楼、高压线对GPS点 精度影响的研究1.高楼的影响2.高压线的影响 3.水塘的影响 2.4高楼、高压线、水塘对GPS点 精度影响的研究1.高楼的影响 在高楼下按照不同的距离布设了8个点，两两一组。先用RTK测量这些点，再用全站仪测量这些点。数据处理时将两种数据求差，用差值分析，分析数据时还可以RTK原始观测值误差作为分析数据。v结果与结论点号X坐标差Y坐标差高程差距离B11.227-1.7968.8562.2mB20.9541.175-0.6062.2mB70.0010.011-0.0727.7mB80.0090.005-0.0377.7m点号可接收卫星数水平精度H

10、RMS垂直精度VRMS可锁定卫星数B180.9480.9625B261.6392.0675B7100.0240.0436B8100.0320.0367B3100.0180.0376B4100.0160.0287B5100.0130.0189B6100.0190.03081.高楼遮挡对GPS观测影响较大。2.随着离楼距离的增大，可接 收和可被锁定的卫星数不断 增多，坐标精度也不断的提高，直至30多米以外才达到 一个稳定的较好的精度水平3.接收机在测量时应离建筑物 成60或更小的角度。高楼下测点分布图返回 2.4高楼、高压线、水塘对GPS点 精度影响的研究2.高压线的影响 设计时在高压线下布设了七

11、个点。这些点先用RTK测量，再用全站仪测量。最后利用两种坐标的坐标差和RTK原始观测值误差分析影响。v 结果与结论点号X坐标差Y坐标差高程差距离C10.0150.024-0.0030C20.0160.0100.0060C30.0040.014-0.00811.6C40.0150.024-0.00515.3B5-0.0010.009-0.013173.8B60.0130.022-0.076179.5点号可接收的卫星数水平精度HRMS垂直精度VRMS可锁定的卫星数离高压线距离（m）c1100.0110.01790c2100.0110.02090c3100.0110.018911.6c4100.01

12、10.017915.3c6100.0100.021990.2b5100.0130.0189173.8c7100.0120.0319213.81.本次观测结果在高压线本次观测结果在高压线下的点的高程精度要比远下的点的高程精度要比远离高压线的点的精度高。离高压线的点的精度高。 2. 从数据上看，高压从数据上看，高压线下的点的精度与远离线下的点的精度与远离高压线下点精度相差不高压线下点精度相差不大，分析原因可能是近大，分析原因可能是近期新产期新产GPS抗干扰能力抗干扰能力较强。较强。高压线下测点分布图返回 2.4高楼、高压线、水塘对GPS点 精度影响的研究3.水塘的影响 在水塘边布设7个点，先用RT

13、K测量这七个点，再用全站仪测量这七个点，以全站仪坐标为准，两种坐标值求差，分析影响，并用RTK原始测量误差分析影响v 结果与结论点号X坐标差Y坐标差高程差距离A10.006-0.007-0.0210.4mA20.015-0.002-0.0180.4mA30.017-0.016-0.0270.4mA40.016-0.011-0.0180.4mA50.019-0.010-0.02317.2mA60.015-0.010-0.01318.6mA70.011-0.006-0.01015.5m点号可接收卫星数水平精度HRMS垂直精度VRMS被锁定卫星数A1100.0200.01710A2100.0140.

14、01510A3100.0120.0149A4100.0110.01410A5100.0110.0169A6100.0110.0169A7100.0100.01691.水池边的点并没有因为多路水池边的点并没有因为多路径效应的影响而变低。径效应的影响而变低。2.水池边高程的精度要比远一水池边高程的精度要比远一些的点精度低。些的点精度低。3.原始观测值的水平精度随着原始观测值的水平精度随着离水边距离的增大而升高。离水边距离的增大而升高。4.在在RTK测量中为了避免水测量中为了避免水面多路径效应的影响，接收面多路径效应的影响，接收机应远离大面积水域的边缘机应远离大面积水域的边缘15到到20米以上。米以上。水塘边布点分布图返回 2.4静态网网型研究 本次设计选择了五个学校已知控制点，两个组网方式，一个正常三角网，一个畸形三角网。数据处理时选择其中两个控制点用于网平差v结果与结论 1.正常网