GPS测量实习报告

环境科学与工程学院测绘工程专业GPS原理与应用A实习报告8月8日目录一．前言………………..11.1实习目的与意义………………..11.2实习任务与计划……………….11.21实习任务分派……………...11.22测区概况…………………….31.23观察仪器、软件和人员…….31.24实习计划….………………..4二．GPS静态相对定位观察…………….52.1测绘区域踏勘和GPS控制点布设………….….52.2GPS静态相对定位观察方案设计………….….52.3GPS观察时段选择………………….………….72.4观察工作…………….…………8三．观察数据解决与质量评价………..105.1观察数据预解决……………….………………105.2观察基线解决….……………..105.3平差解决……………….……..145.4GPS静态相对定位观察质量评价……….……18四．基于GPS-RTK的带状地形图测绘………………..216.1测图前的准备工作…………..216.2仪器准备……………..……..216.3基于GPS-RTK的带状地形图测绘原理………226.4带状地形图测绘……….…….23五．实习总结和心得体会………….………..………27前言贯彻GPS测量实验教学环节，根据测绘工程专业教学计划安排，在完毕课程《GPS测量原理和应用》和课堂实习任务后，我们将进行为期一周左右的时间进行野外综合性教学实习。本课程是对学生进行GPS定位操作基本技能强化训练的一种重要实践环节。本次实践教学的目的是使学生全方位地在作业环境中系统训练，进一步巩固和加深GPS定位技术的理论知识，进而提高GPS测量仪器操作和数据解决技能，达成纯熟操作GPS仪器的水平。1.1实习的目的与意义通过这次实习与课堂实习相比，能够更加系统学习本课测；它完全从实际出发，加深对课本知识的进一步理解、掌握GPS平面网，纯熟操作仪器（校正、放养、测量等），培养学生动手能力；使理论联系实际、加强独立工作能力、综合分析问题和解决问题的能力、组织管理能力等方面的重要教学环节，也是一次具体的、全方面的技术实践活动。进行几个GPS测量模式的实际操作锻炼，巩固和加深课堂学习的知识，进一步理解GPS的原理与应用。通过计划与组织，锻炼同窗们的项目计划和实施能力。1.2实习任务与计划1.21实习任务分派GPS实习周是一次实践性教学环节，在苏州科技学院飘渺村测绘实训基地进行GPS静态、快速静态的综合操作训练；动态测量和数据解决返回校内进行，按照有关规定，完毕操作训练科目，达成规定的操作技能指标，提供合格的观察成果，具体规定以下：完毕一种控制网的外业观察及内业计算；严格按照《全球定位系统（GPS）测量规范》规定，设计控制网；编写具体的布网方案和作业办法；选用统一坐标系；掌握RTK-GPS接受机的使用。现以两大块具体介绍GPS实习任务的分派：1、GPS静态相对定位观察采用GPS静态测量技术，在控制测量实习水准网和导线网的基础上布设一种GPS控制网。具体实习内容涉及：技术设计、选点、外业观察计划、外业观察、数据传输及格式转换、基线解算、网平差、成果质量控制、技术总结。规定：(1)等级：基线观察按照国家D级网的技术规定进行观察，观察成果作为GPS数据解算和导线计算的起算数据；GPS网其它点的观察按照E级GPS网的技术规定进行观察。(2)控制网覆盖范畴：实训基地，GPS网与导线网构成闭合图形。(3)点数：10个；(4)平均点间距：300m；(5)选点：必选点（4个），分别为基线端点及其备用点；余下6个点自定，但最少应选用3个GPS点，以构成构成构造良好的闭合网形；(6)观察：涉及GPS网站址环顾图绘制，GPS设站和天线的整平、对中、安装，GPS接受机静态系统连接，GPS接受机静态系统参数设立，GPS接受机测站信息统计，GPS接受机静态数据采集与观察信息评价。(7)成果：以小队为单位，完毕设计、选点、观察，每人分别制作一种点的点之记、进行数据解决和质量控制，并提交各自的成果。2、GPS-RTK的带状地形图测绘采用GPS-RTK测量办法测定比例尺为1:500的带状地形图一幅。具体内容涉及：基准站设立、流动站设立、外业观察、数据传输、数据编辑、地形图绘制。规定：(1)地点：(2)带状地形图覆盖范畴：(3)成果：以小组为单位，完毕外业观察和数据传输，每人完毕内业数据编辑和绘制等值线图的工作并提交各自的成果。1.22测区概况本测区位于东经120度，测区位于环山公路两侧，测区位于半平原半丘陵地区，地势起伏不大，但高楼比较密集，通视条件较差，给我们联系带来不便。1.23观察仪器、软件和人员1.24实习计划在西山的实习，我们组根据点分布的状况，采用点连式和边连式的结合，在控制测量实习水准网和导线网的基础上布设一种GPS控制网。具体实习内容涉及：技术设计、选点、外业观察计划、外业观察、数据传输及格式转换、基线解算、网平差、成果质量控制、技术总结。由于实习的时间是三天，我们准备有两天的时间将外业观察结束，用剩余的一天时间进行数据的解决和分析，如果数据错误还将进行重测。在进行RTK的实习，我们采用两天的时间，根据采集测量的数据画一幅测区概图。GPS静态相对定位观察2.1测绘区域踏勘和GPS控制点布设测绘区域的选用和控制点的布设直接关系到观察数据质量的好与坏，因此测绘区域踏勘和GPS控制点布设就极为重要，因此我们必须恪守下列原则：选点：必选点（4个），分别为基线端点及其备用点；余下6个点自定，但最少应选用3个GPS点，以构成构成构造良好的闭合网形且平均点间距大致为300m；观察点视场开阔，周边障碍物高度角>10~15。点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)其距离不不大于200m；远离高压输电线，其距离不得不大于50m。以避免电磁场对GPS信号的干扰。点位应选在交通方便，有助于其它观察手段扩展与联测的地方。点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接受的物体，以削弱多途径效应的影响。当运用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性，以及现标与否安全可用性作一检查，符合规定方可运用。2.2GPS静态相对定位观察方案设计1）GPS网应根据测区实际需要和布网状况进行设计。GPS网的点应有二点以上的点互相通视，有助于常规测量施测时的应用。2）在布网设计中应顾及原有的测绘成果以及多个大比例尺地形图的沿用。3）为求定GPS点在地面坐标系的坐标，应与附近的国家高级控制点联测，联测点数不应少于2个。4）GPS网应由一种或若干个独立观察环构成，也可采用附合线路形式构成。各等级GPS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合下表规定：等级三等四等一级闭合环或附合路线的边数（条）≤8≤10≤10各等级GPS网中卫星高度角、有效观察卫星数、时段长度、数据采集间隔、PDOP应符合下表规定：项目等级观察办法卫星高度角(°)有效观察卫星数时段长度（分钟）数据采集间隔（秒）PDOP四等静态快速静态≥15≥4≥5≥45≥1510～60≤6一级静态快速静态≥15≥4≥5≥45≥1510～60≤6观察作业规定：每时段采集数据前，作业员应量取天线高，查看此时段的接受卫星数、卫星号、故障状况；一种时段观察过程中不得进行关闭接受机又重新启动、进行接受机初始化（发现故障除外）、变化卫星高度角、变化数据采集间隔、变化天线位置；观察员在作业期间不得私自离开测站，并应避免仪器受震动和被移动，避免人和其它物体靠近仪器、以免遮挡卫星信号；观察时不应在接受机旁使用手机和对讲机，避免干扰卫星信号；在观察过程中应确保接受机正常工作，数据统计对的，每天观察结束后，应及时将数据输出到计算机硬、软盘上，确保观察数据不会丢失。我们组共有十一种点，分别为K4、D7、D8、G3、G2、D5、G6、D2、BM7-1、K1、G8，采用边点混合式进行GPS静态相对定位，考虑到数据精度，最后的GPS网示意图以下：由于测量时间是三天，因此我们大致分派下时段，为了任务的完毕，每天测量四个时段。基线观察按照国家D级网的技术规定进行观察，观察成果作为GPS数据解算和导线计算的起算数据；GPS网其它点的观察按照E级GPS网的技术规定进行观察。观察时涉及GPS网站址环顾图绘制，GPS设站和天线的整平、对中、安装，GPS接受机静态系统连接，GPS接受机静态系统参数设立，GPS接受机测站信息统计，GPS接受机静态数据采集与观察信息评价。2.3GPS观察时段选择实地理解测区状况，理解的内容涉及点位状况（点的位置，点的难度等），测区内经济发展状况、名族风俗、交通状况、测量人员生活安排等，并根据精度规定选择仪器型号。进行卫星状况预报（可视卫星数及PDOP值），以选择适宜的观察时间段。对于个别有较多或较大障碍物的测站，要评定障碍物对GPS观察可能产生的不良影响。我们根据测区的具体状况，预报星历，查看卫星星图，将观察时段选择在12：00～13：00以及14：00～15：00。2.4观察工作观察过程中应注意的事项:(1)一种时段观察中不得进行下列操作：关闭接受机又重新启动；进行自测试变化卫星高度角；变化数据采样间隔；变化天线位置；按动关闭文献和删除文献等；(2)观察员在作业期间不得私自离开测站，并应避免仪器受震动和被移动，避免人和其它物体靠近天线，遮挡卫星信号；(3)雷雨过境时应关机待测，并卸下天线以防雷击；(4)不可踩到和碰到接受机数据电缆和天线电缆，以防人为信号失锁，统计数据丢失，电缆折断甚至控制器死机；(5)每一时段开始前，应查看电池电压，判断与否满足本时段观察（正常工作电压10∽36VDC）；(6)测前应确保接受机有足够的存贮空间，以及避免手簿系统故障或中断造成数据丢失；(7)观察中应确保接受机工作正常，且统计完整无误，经检查全部规定作业项目全部完毕后方可迁站；(8)每日观察结束后，应及时将数据转存至计算机硬、软盘上，确保观察数据不丢失；(9)及时充电；观察环节以下：1、安置仪器在选好的观察站点上安放三脚架。小心打开仪器箱，取出基座及对中器，将其安放在脚架上，在测点上对中、整平基座。从仪器箱中取出接受机，将其安放在对中器上，并将其锁紧。2、量取天线高用钢卷尺由地面中心位置量至天线边沿的斜距。各观察时段观察前、观察中和观察后各量取一次仪器高，最后取其平均值。3、启动仪器启动仪器，接通GPS电源，批示灯显示电池电量，3秒钟后，屏幕显示卫星状态；如果卫星被锁定，在“LOCK”下显示“*”，当出现5颗以上的卫星被锁定后，能够进行静态测量；保存基础信息，并且显示数据正在统计。4、GPS静态观察以四个小组为一种作业单位，设计由四个点构成的GPS网，其中最少三个测站为校园内已知点，观察两个时段，每时段同时观察时间不少于40分钟。按照规定填写统计表。5、结束观察按结束键结束每测段观察，全部观察工作结束后长按电源键关机，把仪器从三脚架上取下，装箱。6、数据下载和文献格式转换在台式电脑上打开南方测绘GPS数据解决软件，用数据传输线和USB转接口连接接受机和电脑，用工具菜单栏中的南方接受机数据下载菜单下载观察数据，并用SthToRenix菜单项将南方数据格式转换为RENIX格式并进行保存。实习总结和心得体会短短的3个周很快就过去了，我们完毕了这次GPS实习，回想这三周的实习生活，我觉得要感谢老师的辛勤指导和同窗的无私协助，在实习中有苦也有乐，有汗水也有收获，有困难也有协助。相对于前段时间的控制测量实习，GPS实习还是轻松某些的，我想在实习中最重要的就是我们学到了诸多东西，也有诸多体会，也巩固了我们学习的课本知识，还学到了某些课本上没有的东西。通过这次GPS实习，我不仅对GPS原理有了更进一步的理解，还对GPS外业数据采集和内业解决有了一定的理解。在实习中我们也碰到了某些麻烦，从这些麻烦中，我们也总结了某些经验和教训，测绘确实是需要很大的细心，不能马虎大意，做诸多工作都要提前做好准备，这样才干使工作顺利进行。这次实习不仅是对动手能力的一种提高，更是对理论知识的一次综合性巩固。即使测量是一门实践性很强的学科，但是也规定我们掌握扎实的理论知识，如果没有扎实的理论功底，只懂得怎么做，但是不懂得为什么那么做，当我们碰到类似的其它问题时，就不懂得怎么解决。因此我觉得理论是实践的前提，只有把理论知识学好，才干更加好的增进实践。因此我们要学好理论知识，为后来的工作打下坚实的基础。固然理论知识学好了，动手能力也要努力培养，不能只会纸上谈兵，因此我们要多动手，提高自己的动手能量，并在实践中增进巩固理论知识。只有理论是实践这两个环节都做好，我们才干更加好的掌握理论知识，提高自己的动手能力。随着着控制测量的结束我们迎来了GPS的实习，它涉及在西山进行的GPS相对定位测量以及回校后进行的RTK实习。随着着在西山连老师给我们动员大会的结束，静态相对定位的实习就如火如荼的进行了。疲倦的身躯也阻挡不了同窗们的热情，从组员们的脸上我们便能够懂得。当天下午我们就去进行了测区勘测和选点。据说，有几个在山上的点路比较难走，这无疑是对我们的测量进行了一项考验。当天晚上，组长之间进行了各项沟通和协调，目的就是避免测量的时候有冲突，使测量能够有序的进行，这也体现了一种班级的能力。接着，我们背上仪器，准备开始测量了。当全部组的任务完毕时，原本觉得我们能休息一下，然而根据下载下来的数据，各个小组的问题仿佛都挺多，于是最后和老师商议后决定，到中午十二点的时候，全部的人进行统一测量，统一的开机时间统一的观察时段。作为女生，统一测量的时候，我们被留在了居住地。即使我们没有跟随大部队出去测量，但是我们却能够深深的感受到天气的炎热。中午十二点，太阳正当头照的时候，同窗们却在我们进行测量，这种感觉可想而知。于是老师带着一部分人去送水，去送关心。终于，当看着一种个满头大汗的同窗回来的时候，我们也吐了口气。持续三天的实习终于结束。即使时间短暂，但是意外