gps控制测量技术总结

1GPS控制测量技术总结

一、测区概况

河南工业职业技术学院内及附近区域外

二、作业依据和已有测绘资料

●CJJ73-97《全球定位系统城市测量技术规程》

●CH1002-95《测绘产品检查验收规定》●CH20XX-92《全球定位系统（GPS）测量规范》

●CH1003-95《测绘产品质量评定标准》

●CJJ8-85《城市测量规范》

三、坐标系的选择

测区平均高程85m，中央子午线精度为117°，测区投影分带为6°带的第20带，3°带的第39带。GPS网的平面坐标系统选用54北京坐标系，高程采用85黄海国家高程基准。

四、仪器设备和软件

GPS控制测量采用上海中翰科技有限公司合肥分公司的Smart-3100IS型GPS测量系统，为12通道单頻接收机，其静态相对定位精度为：

静态基线±（5mm+1ppmD）

高程±（10mm+2ppmD）

Smart-3100IS型GPS测量系统配备有Planning星历预报软件（可预报30天内测区各测点一天24小时的卫星分布状况及健康状况）、SpectrumSurvey后处理解算软件（包含数据传输、基线向量处理、GPS网平差软件、多种GPS数据格式转换等功能），完全能满足GPS控制测量数据处理的要求。

GPS实测和数据处理时采用的其它设备移动电话、计算机和必要的交通工具等。

五、四等（或D级）GPS网的设计和观测

1．GPS布网

充分利用GPS测量的优点，实测GPS控制点11个，其中已知点1个，未知点11个，组成最小同步环个，多边形异步环个（计算选取）。独立基线条，其中必要基线条，多余基线条，平均重复设站数为2/站。多于《规范》规定的1.6/站。

2．GPS观测

在实际外业观测过程中使用4台风云K—9型GPS接收机同时在4个GPS点上进行观测有效观测卫星数≥7颗时段长度≥45分钟每台GPS配置一部对讲机，以保证尽可能同时开关机，达到同步测量的要求。

丈量天线高度均从天线的三面丈量三次在三次较差不大于3mm时取平均值为最后结果。结束观测时再丈量一次天线高以作校核。

在观测过程中自始至终有人值守并经常检查有效卫星的历元数是否符合要求否则及时通知其它三台仪器延长时段时间以保证观测精度。

实际上在观测过程中，风云k—9型GPS接收机电量充足，接收信号稳定，卫星数大都保持在6-8颗，有时高达10颗以上，为后面的平差处理之顺利进行打下了良好的基础

六、外业数据处理及检核

1.外业数据处理

外业观测后及时输入计算机并进行外业数据的检查。根据自动处理基线向量的结果，检查基线向量方差比(Ratio)、中误差(rms)以及天线高等方差比＞2中误差＜20mm参与解算的向量均符合要求。

2.外业观测质量的检核

根据《GPS规范》要求，各级GPS基线精度计算公式如下

10=555;=501;

按D级控制网精度要求，取a≤10mmb≤10ppmD=4.65Km（平均基线边长）代入上式，a(b*d*=483;2=485;6)2经计算得：

σ=（）

(1)同步环检验

根据《GPS规程》要求，其坐标分量应分别≤6ppm(1/166666)；全长闭合差应≤10ppm(1/100000)。经检核全长闭合差最大为3.50ppm(1/285650)(同步环2)，最小为0.10ppm(1/9847169)(同步环20)均符合要求。请参见附表1(同步环.txt）。

(2)异步环检验

坐标分量闭合差Wx=Wy=Wz≤±3σ

n=3Wx=Wy=Wz≤±247.3mm

n=4Wx=Wy=Wz≤±285.6mm

n=5Wx=Wy=Wz≤±319.3m

异步环全长闭合差:W≤±3σ

n=3W≤±428.4mm

n=4W≤±494.7mm

n=5W≤±553.1mm

抽取独立基线异步闭合环8个经检查其4条基线全长闭合差最大为407mm，最小为16mm，远小于规定的494.7mm符合要求。结果参见附表2（异步环.txt）。

七.平差计算

基线处理成功后，即可进入软件的网平差界面，进行WGS-84坐标系下的自由网平差及三维约束网平差。

1.GPS点WGS-84坐标系自由网平差

(1)GPS点WGS-84坐标系坐标平差及精度

按《GPS规程》规定，基线向量的改正数:

Vx=Vy=Vz≤3σ=142.8mm

实测基线条，经检查最大的基线向量改正数为，完全符合规程要求。参见附表84Free.prt。

基线的相对精度最高为1/164.9069万;最低为1/10.2530万(超短基线)。

(2)GPS点WGS-84坐标系大地坐标及其精度

WGS-84坐标的点位中误差最小为5.9mm;最大为8.7mm。结果参见附表543DLock.prt。

2.GPS点54系三维约束平差

以大鼓堆（3等点）和婆山岭（1等点）为平面及高程已知点，周建材厂的高程已知数据，进行三维强制约束平差。

（注：大鼓堆（3等点）和婆山岭（1等点）为不同级别的国家大地等级点，原则上是不能作为起算数据引入GPS网来推求其他未知点的数据的。但鉴于测区只有此两已知大地点，且此前有关测量单位提交的GPS控制测量成果也是以该两点为起算数据进行平差计算的。为保证成果的一致性，经过对“周建材厂”及“锅底山”（均为GPSD级四等点）的校核，点位附和良好。）

经平差得到结果如下:

边长中误差最大为5mm，最小为2.1mm。边长的相对精度最高为1/318万；最低为1/20万，远高于规定1/5万的精度。边长及精度分别参见附表。

GPS点54坐标的点位中误差最小为±5.3mm；最大为±2mm；GPS点54坐标及点位中误差和误差椭圆参数参见附表。

3.GPS网高程平差

由于测区已知水准高程较少(只有已知平面点所提供的4个)且精度不一给GPS水准高程测量的应用带来了限制。鉴于此，本次计算采用软件提供一次多项式高程拟和法来推求位置点高程点数据。具体步骤为：三维约束“大鼓山”和“婆山岭”，再约束“周建材厂”之水准高程，以“锅底山”的已知高程作为校核，结果相差-0.016m.由于缺乏测区内的重力异常数据，加上过少的已知数据，所得高程值仅供参考。

八.应提交的资料有：

1、GPS控制点点之记、成果表及网图一套

2、平差计算报告一分；

3、GPS观测手簿一部；

4、技术总结一分

5、质量检查报告一份

6、相关仪器检测资料复印件一套

附成果图表

附表1同步环组成及其闭合差（同步环.txt）

附表2异步环组成及其闭合差（异步环.txt）

附表3WGS-84坐标系自由网平差报告（84Free.prt）

附表4北京54坐标系约束网平差报告（543DLock.prt）

附表5测区布点及观测顺概况图（bmp文件）

附表6测区GPS测量基线网图（bmp文件）

心得

通过对GPS一周的实习，我更熟练的操作GPS和手簿了，同时也认识到了自己的不足，以后要多多练习，也知道了在工作中团结的作用。团队的协调使我们在工作中做的更顺利，在以后的学习中，除了学习使用技术外，还要培养团对精神。希望老师到实习地走走，使我们解决问题更方便。

2GPS控制测量技术总结

一、实习目的

通过实习进一步深入了解GPS原理以及在测绘中的应用巩固课堂所学的知识.熟练掌握GPS静态定位的外业观测、基线解算、GPS网平差的技术方法。其目的是通过实验环节使学生掌握GPS卫星定位技术的基本原理、GPS接收机的基本操作知识，能够利用GPS接收机进行实际作业，并能够比较熟练地运用随机软件和控制网平差软件进行GPS测量数据的处理与分析。

二、测区概况

此次测区为广西师范学院和广西中医学院周围，测区控制范围大致位于东经108°18′44″-108°18′57″，北纬22°50′14″-22°50′44″之间，面积约为96KM2。

三、坐标系的选择

测区平均高程85m，中央子午线精度为117°，测区投影分带为6°带的第20带，3°带的第39带。GPS网的平面坐标系统选用54北京坐标系，高程采用85黄海国家高程基准。

四、仪器设备和软件

GPS控制测量使用灵锐S82gps接收机（双频接收机）和北极星9600GPS（单频接收机）测量，为12通道单頻接收机，其静态相对定位精度为：

静态基线±（5mm+1ppmD）

高程±（10mm+2ppmD）

Smart-3100IS型GPS测量系统配备有Planning星历预报软件（可预报30天内测区各测点一天24小时的卫星分布状况及健康状况）、SpectrumSurvey后处理解算软件（包含数据传输、基线向量处理、GPS网平差软件、多种GPS数据格式转换等功能），完全能满足GPS控制测量数据处理的要求。

GPS实测和数据处理时采用的其它设备移动电话、计算机和必要的交通工具等。

五、五等（或E级）GPS网的设计和观测

1．GPS布网

充分利用GPS测量的优点，实测GPS控制点45个，其中已知点2个，未知点3个，组成同步环11个，形异步环4个。独立基线54条，其中必要基线44条，多余基线10条，平均重复设站数为1.7/站。多于《规范》规定的1.6/站。

2．GPS观测

在实际外业观测过程中使用7台Smart-3100IS型GPS接收机同时在三个GPS点上进行观测有效观测卫星数≥7颗时段长度≥60分钟如果有的点不搬站则不关机，以保证尽可能长的时段长度。

丈量天线高度均从天线的三面丈量三次在三次较差不大于3mm时取平均值为最后结果。结束观测时再丈量一次天线高以作校核。

在观测过程中自始至终有人值守并经常检查有效卫星的历元数是否符合要求否则及时通知其它两台仪器延长时段时间以保证观测精度。

实际上在观测过程中，Smart-3100IS型GPS接收机电量充足，接收信号稳定，卫星数大都保持在7-8颗，有时高达10颗以上，为后面的平差处理之顺利进行打下了良好的基础。

六、外业数据处理及检核

1.外业数据处理

外业观测后及时输入计算机并进行外业数据的检查。根据自动处理基线向量的结果，检查基线向量方差比(Ratio)、中误差(rms)以及天线高等方差比＞2中误差＜20mm参与解算的向量均符合要求。

2.外业观测质量的检核

根据《GPS规范》要求，各级GPS基线精度计算公式如下

σ=

按D级控制网精度要求，取a≤10mmb≤10ppmD=4.65Km（平均基线边长）代入上式，经计算得：

σ=47.60mm

(1)同步环检验

根据《GPS规程》要求，其坐标分量应分别≤6ppm(1/166666)；全长闭合差应≤10ppm(1/100000)。经检核全长闭合差最大为3.50ppm(1/285650)(同步环2)，最小为0.10ppm(1/9847169)(同步环20)均符合要求。请参见附表1(同步环.txt）。

(2)异步环检验

坐标分量闭合差Wx=Wy=Wz≤±3σ

n=3Wx=Wy=Wz≤±247.3mm

n=4Wx=Wy=Wz≤±285.6mm

n=5Wx=Wy=Wz≤±319.3m

异步环全长闭合差:W≤±3σ

n=3W≤±428.4mm

n=4W≤±494.7mm

n=5W≤±553.1mm

抽取独立基线异步闭合环8个经检查其4条基线全长闭合差最大为407mm，最小为16mm，远小于规定的494.7mm符合要求。结果参见附表2（异步环.txt）。

七、平差计算

基线处理成功后，即可进入软件的网平差界面，进行WGS-84坐标系下的自由网平差及三维约束网平差。

1.GPS点WGS-84坐标系自由网平差

(1)GPS点WGS-84坐标系坐标平差及精度

按《GPS规程》规定，基线向量的改正数:

Vx=Vy=Vz≤3σ=142.8mm

实测基线178条，经检查最大的基线向量改正数为122mm，完全符合规程要求。参见附表84Free.prt。

基线的相对精度最高为1/164.9069万;最低为1/10.2530万(超短基线)。

(2)GPS点WGS-84坐标系大地坐标及其精度

WGS-84坐标的点位中误差最小为5.9mm;最大为8.7mm。结果参见附表543DLock.prt。

2.GPS点54系三维约束平差

以大鼓堆（3等点）和婆山岭（1等点）为平面及高程已知点，周建材厂的高程已知数据，进行三维强制约束平差。

（注：大鼓堆（3等点）和婆山岭（1等点）为不同级别的国家大地等级点，原则上是不能作为起算数据引入GPS网来推求其他未知点的数据的。但鉴于测区只有此两已知大地点，且此前有关测量单位提交的GPS控制测量成果也是以该两点为起算数据进行平差计算的。为保证成果的一致性，经过对“周建材厂”及“锅底山”（均为GPSD级四等点）的校核，点位附和良好。）

经平差得到结果如下:

边长中误差最大为5mm，最小为2.1mm。边长的相对精度最高为1/318万；最低为1/20万，远高于规定1/5万的精度。边长及精度分别参见附表。

GPS点54坐标的点位中误差最小为±5.3mm；最大为±2mm；GPS点54坐标及点位中误差和误差椭圆参数参见附表。

3.GPS网高程平差

由于测区已知水准高程较少(只有已知平面点所提供的4个)且精度不一给GPS水准高程测量的应用带来了限制。鉴于此，本次计算采用软件提供一次多项式高程拟和法来推求位置点高程点数据。具体步骤为：三维约束“大鼓山”和“婆山岭”，再约束“周建材厂”之水准高程，以“锅底山”的已知高程作为校核，结果相差-0.016m.由于缺乏测区内的重力异常数据，加上过少的已知数据，所得高程值仅供参考。

八、应提交的资料有：

1、GPS控制点点之记、成果表及网图。

2、平差计算报告。

3、GPS观测手簿。

4、技术总结分。

5、质量检查报告份。

九、附成果图表

附表1同步环组成及其闭合差（同步环.txt）

附表2异步环组成及其闭合差（异步环.txt）

附表3WGS-84坐标系自由网平差报告（84Free.prt）

附表4北京54坐标系约束网平差报告（543DLock.prt）

附表5测区布点及网图（bmp文件）

3E级GPS控制测量技术总结

一、测区概况

本次实习要求通过GPS定位测量综合训练，掌握布设GPS控制网的方法，培养自身的测量能力，熟悉GPS技术。能使用GPS进行静态数据的采集并且数据处理，可以完整的整理出坐标数据。本次实习的范围为江西应用技术职业学院黄金校区，先布设E级GPS控制网，在测区内布设了5个GPS控制点，再进行GPS控制测量。黄金校区地势平坦，视野开阔，是一个基本无干扰的测区，所以此次实习较为简单。

二、作业依据

1、CH2001-92《全球定位系统（GPS）测量规范》

2、CJJ73-97《全球定位系统城市测量技术规程》

3、CH1002-95《测绘产品检查验收规定》

4、CH1003-95《测绘产品质量评定标准》

5、CJJ8-85《城市测量规范》

三、坐标系的选择和已有资料利用情况

本次实习采用1980西安坐标系，高程系采用1985年国家高程基准。此次测量任务利用分布在第三食堂和校门口两个已知点，经过对这两点的分析可知，这两点的坐标系统与此次测量所用坐标系统相同，点位保存完整，精度及等级也能达到本次测量要求，无需进行换带计算。只需将此已知数据引入测区即可。

四、作业流程

1、仪器设备和软件

GPS控制测量采用3台中海达双频GPS接受机（标称精度

5mm+1pmm·D，D以Km计），为双頻接收机，其静态相对定位精度为：

静态基线±（5mm+1ppmD）

高程±（10mm+2ppmD）

中海达GPS测量系统配备有星历预报软件（可预报30天内测区各测点一天24小时的卫星分布状况及健康状况）、solution后处理解算软件（包含数据传输、基线向量处理、GPS网平差软件、多种GPS数据格式转换等功能），完全能满足GPS控制测量数据处理的要求。

2、E级GPS网的设计和观测

（1）GPS布网

充分利用GPS测量的优点，实测GPS控制点5个，其中已知点2个，未知点3个，组成最小同步环3个，多边形异步环3个（计算选取）。独立基线5条，其中必要基线7条，多余基线0条。

（2）GPS观测

在实际外业观测过程中使用3中海达型GPS接收机同时在三个GPS点上进行观测有效观测卫星数≥4颗时段长度≥90分钟。丈量天线高度均从天线的三面丈量三次在三次较差不大于3mm时取平均值为最后结果。结束观测时再丈量一次天线高以作校核。在观测过程中自始至终有人值守并经常检查有效卫星的历元数是否符合要求否则及时通知其它两台仪器延长时段时间以保证观测精度。

五、外业数据处理及检核

1.外业数据处理

外业观测后及时输入计算机并进行外业数据的检查。根据自

动处理基线向量的结果，检查基线向量方差比(Ratio)、中误差(rms)以及天线高等方差比＞3中误差＜20mm参与解算的向量均符合要求。

2.外业观测质量的检核

根据《GPS规范》要求，各级GPS基线精度计算公式如下

σ=a+b·D

按D级控制网精度要求，取a≤10mmb≤10ppmD=4.65Km（平均基线边长）代入上式，经计算得：σ=47.60mm

(1)同步环检验

根据《GPS规程》要求，其坐标分量应分别≤6ppm(1/166666)；全长闭合差应≤10ppm(1/100000)。经检核全长闭合差最大为1/477503(同步环1)，最小为1/2124777(同步环4)均符合要求。

(2)异步环检验

坐标分量闭合差Wx=Wy=Wz≤±3*sqrt(n)*σ

n=3Wx=Wy=Wz≤±247.3mm

异步环全长闭合差:W≤±3*sqrt(3n)*σ

n=3W≤±428.4mm抽取独立基线异步闭合环2个经检查其3条基线全长闭合差最大为13mm，最小为7mm，远小于规定的494.7mm符合要求。

3、平差计算

基线处理成功后，即可进入软件的网平差界面，进行WGS-84坐标系下的自由网平差及三维约束网平差。

GPS点WGS-84坐标系自由网平差

(1)GPS点WGS-84坐标系XYZ坐标平差及精度

按《GPS规程》规定，基线向量的改正数:

Vx=Vy=Vz≤3σ=142.8mm

实测基线7条，经检查最大的基线向量改正数为7mm，完全符合规程要求。

基线的相对精度最高为1/72755;最低为1/108440。

(2)GPS点WGS-84坐标系大地坐标及其精度

WGS-84坐标的点位中误差最小为5.9mm;最大为8.7mm。

六、上交的资料

1、黄金校区GPS控制测量技术设计书；

2、黄金校区GPS控制点点之记；

3、黄金校区GPS控制点外业观测手簿；

4、黄金校区GPS控制网平差报告；

5、黄金校区GPS控制网网图及坐标成果表；

6、黄金校区GPS控制测量技术总结。