南方GPS静态测量及数据处理(实例)上课讲义
最新南方GPS静态测量及数据处理(实例)上课讲义
南方测绘石家庄GNSS产品蔡高峰GPS静态测量，是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。
主要用于建立各种级别的控制网。
进行GPS静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。
在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台（3台以上）接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由40分钟到十几小时不等。
使用GPS进行静态测量前，先要进行点位的选择，其基本要求有以下几点：1、周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，市场内障碍物的高度角不宜超过15度；2、远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200米；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不小于50米；3、附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物、大面积水域等）；4、地面基础稳定，易于点的保存；5、充分利用符合要求的旧有控制点。
GPS点位选好后，就可以架站进行静态数据采集了。
在采集静态数据时，一定要对中整平，在采集的过程中需要做好记录，包括每台GPS各自所对应的点位、不同时间段的静态数据对应的点位、采集静态数据时GPS的天线高（S86量测高片高，S82量斜高）。
用GPS采集完静态数据后，就要对所采集的静态数据进行处理，得出各个点的坐标。
下面以为临城建设局做的GPS静态测量为例，介绍静态数据处理的过程。
打开GPS数据处理软件，在文件里面要先新建一个项目，需要填写项目名称、施工单位、负责人，并设置坐标系统和控制网等级，基线的剔除方式。
在这里由于利用的旧有控制点所属的坐标系统是1954北京坐标系3度带，因此坐标系统设置成1954北京坐标系3度带。
控制网等级设置为E级，基线剔除方式选着自动。
在数据录入里面增加观测数据文件，若有已解算好的基线文件，则可以选择导入基线解算数据。
增加观测数据文件后，会在王图显示窗口中显示网图，还需要在观测数据文件中修改量取的天线高和量取方式（S86选择测高片，S82选择天线斜高）。
《GPS静态测量》课件
GPS在地面变形监测中的 应用
介绍GPS如何用于监测地表的变 形和地质灾害。
GPS在交通运输中的应用
研究GPS如何改进交通运输系统 的效率和安全性。
GPS未来发展
GPS未来发展方向
探讨GPS技术在技术、应用 和精度等方面的未来发展趋 势。
GPS与其他导航技术的 比较
对比GPS与其他导航技术的 优劣和适用性。
1
GPS接收机与天线
2
讲解GPS接收机和天线在静态测量中的
选择和使用。
3
GPS数据处理及结果评定
4
Байду номын сангаас
讨论GPS测量数据的处理方法和如何评 定测量结果的准确性。
GPS静态测量流程
详细介绍GPS静态测量的步骤和流程。
GPS底座和流动站测量方法
介绍GPS测量中底座和流动站的布设方 法和测量技术。
GPS静态测量实验
1 静态测量实验设计
介绍GPS静态测量实验的设计考虑和方法。
2 实验数据采集与处理
讲解GPS测量实验中如何采集和处理测量数 据。
3 数据分析结果展示
4 实验成果评价
展示分析GPS测量数据后得出的结果和结论。
评价GPS静态测量实验的成果和可行性。
GPS测量应用案例
GPS在地质测量中的应用
探索GPS如何在地质测量中提供 高精度定位和监测数据。
GPS在社会发展中的作 用
分析GPS对社会发展、经济 和科技的影响和作用。
《GPS静态测量》PPT课 件
在本次PPT课件中，我们将介绍GPS静态测量的基础原理、流程和实验，以 及其在地质测量、地面变形监测和交通运输等领域中的应用，还展望了GPS 未来的发展方向。
GPSRTK测量及数据处理ppt课件
3）、作业方式：主要以下几种式：点连式、边连式、网 连式、混连式。
22
（1）点连式：
观测作业方式 所谓点连式就是在观测作业时， 相邻的同步图形间只通过一个公 共点相连。这样，当有3台仪器 共同作业时，每观测一个时段， 就可以测得2个新点，当这些仪 器观测观测了n个时段后，就可 以最多测得2n个新点。
7
一）、选点： • 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。 • 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。 • 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。 • 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。 • 测站应选择在易于保存的地方
没有多余基线
多余1条
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（三）、GPS基线向量网的布网形式
GPS网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式、会 战式、多基准站式、同步图形扩展式、单基准站式 1、跟踪站式： 1）、布网形式：若干台接收机长期固定安放在测站上， 进行常年、不间断的观测，即一年观测365天，一天 观测24小时，这种观测方式很象是跟踪站，因此，这 种布网形式被称为跟踪站式。 2）、特点：采用跟踪站式的布网形式布设GPS网时， 接收机在各个测站上进行了不间断的连续观测，观测 时间长、数据量大，而且在处理采用这种方式所采集 的数据时，一般采用精密星历，因此，采用此种形式 布设的GPS网具有很高的精度和框架基准特性。
GPS测量数据处理PPT教案
用 件外，其余均为二进制数据文件。为下一步预处理 的方便，必须将它们解译成直接识别的文件，必须
将数据文件标准化。
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预处理
GPS数据预处理的目的是：
G ①对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差；
P ②统一数据文件格式并将各类数据文件加工成标准
S 化文件；
测 量
③找出整周跳变点并修复观测值(整周跳变的修复见
别为观测时段开始和结束的时间。
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2、卫星钟差的标准化
G
来自广播星历的卫星钟差具有多个数值，需要通过
P 多项式拟合求得唯一的，平滑的钟差改正多项式。钟差
S 的多项式形式为：
测
量
ts a0 a1(t t0) a2(t t0)2
(9-3)
原
理 式中a0,a1,a2为星钟参数，t0为星钟参数的参考历元。
及
应
用
k (t ) k (t ) i (t )
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权的确定(5/8)
G
P
由矩阵表示为
S
：
测
(t) r(t) • (t)
量
原
式中各量表示为：
理
及
(t) i (t) j (t) k (t) T
应
用
r (t )
1 1
1 0
0 1
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权的确定(6/8)
及 应
算（以解算的基线向量作为观测值进行无约
用 束平差）。平差后求得各GPS之间的相对坐标 差值，加上基准点的坐标值，求得各GPS点的
坐标。
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3. 基线长度的精度
G P
基线处理后基线长度中误差应在标称精度
5.2.2第十八讲GPS静态测量实习 - GPS静态测量实习操作手册
第1部GPS控制网外业测量一、灵锐S82-T按键和指示灯在面板上有两个按键和六个指示灯，上边三个灯为红色，下边三个灯为绿色。
每个键和灯在不同的状态下，有不同的含义和作用 。
图1 南方S82T指示灯BAT：工作时指示内置电池状况，长亮表示供电正常；闪烁表示电量不足；工作模式设置时代表静态测量。
PWR：工作时指示外接电源状况，长亮表示供电正常；闪烁表示电量不足；工作模式设置时代表外部电台。
BT：工作时表示蓝牙连接，与手薄连接后点亮；工作模式设置时代表基准站。
SAT：工作时表示卫星数量，每隔每30秒连续闪烁N次，代表锁定N颗卫星；工作模式设置时代表GPRS网络模式。
STA：静态模式工作时表示记录灯，以采样间隔闪烁；动态模式下表示数据链模块是否正常运作；设置时代表移动站。
DL：在静态模式工作时长亮；动态模式下表示数据链模块是否正常运作；工作模式设置时代表内置接收电台。
F：工作时按该键，可查看仪器工作模式，显示3秒后自动返回工作状态；设置时可切换工作模式和数据链模式；P：开关键，关机状态下长按两秒可开机，开机状态下长按蜂鸣器响3声松开可关机；工作模式设置时，用于模式确认和数据链模式的确认。
二、 静态工作模式设置与测量1. 进入模式设置：进入长按P+F等六个灯同时闪烁松开；2. 选择模式：每按F键一次，六个灯循环切换点亮，当电源灯点亮时，按P键确认静态工作模式；3. 开始静态测量：静态测量模式设置后，需关机重启，自动开始静态测量，点名、天线高和时段时间要在观测手薄中记录，传输数据至平差软件时输入。
注意：静态工作模式参数将采用先前设置的默认值，若需更改则要重新设置。
三、静态模式参数设置1、连接手簿与接收机（1）长按手薄电源键2秒打开手薄，长按GPS主机电源键2秒打开接收机，两机相距10米以内。
（2）在手薄上依次进入“我的设备”－“控制面板”－“电源”，在“内建设备”属性页中，勾选“启用蓝牙“和”启用音频节能“，点击”OK“返回到控制面板。
南方GPS静态数据处理步骤具体操作
南方GPS静态数据处理步骤具体操作静态数据处理：H66关键状态，用灵锐助手传输；S82，S86分别用H82，H8 6助手传输（操作同灵锐助手）1. 传输数据――灵锐助手传输——USB口连电脑，打开助手工具，点击导入采集文件——选择存放的目标目录（注意修改传输路径，点名，时段，天线高）2. 修改采集间隔和高度截止角——点击仪器设置静态数据处理：H66关键状态，用灵锐助手传输；S82，S86分别用H82，H8 6助手传输（操作同灵锐助手）1. 传输数据――灵锐助手传输——USB口连电脑，打开助手工具，点击导入采集文件——选择存放的目标目录（注意修改传输路径，点名，时段，天线高）2. 修改采集间隔和高度截止角——点击仪器设置3. 打开南方测绘GPS数据处理软件进行数据平差处理：1) 点击“文件”――新建――新建项目，输入项目名称，坐标系统。
静态数据处理：H66关键状态，用灵锐助手传输；S82，S86分别用H82，H8 6助手传输（操作同灵锐助手）1. 传输数据――灵锐助手传输——USB口连电脑，打开助手工具，点击导入采集文件——选择存放的目标目录（注意修改传输路径，点名，时段，天线高）2. 修改采集间隔和高度截止角——点击仪器设置3. 打开南方测绘GPS数据处理软件进行数据平差处理：1) 点击“文件”――新建――新建项目，输入项目名称，坐标系统。
2) 点击“数据录入” ――增加观测数据文件――然后点坐标数据录入（增加已知点坐标）3) 点击坐标菜单栏“观测数据文件”――进行数据编辑――选种数据点鼠标右键键―― 剔除断断续续数据。
如下图4）基线解算――全部解算――处理不合格的基线为灰色，合格的红色，在网图上双击不合格的基线，弹出下面窗口，调高或调低高度截止角和历元间隔，再解算，直到方差比大于3。
5) 成果输出：平差报告（文本文档）；可选择输出需要的内容网平差成果：输出word文档。
gps静态测量数据处理
gps静态测量数据处理一、基线解算的类型1、单基线解（1）定义：当有台GPS接收机进行了一个时段的同步观测后，每两台接收机之间就可以形成一条基线向量，共有条同步观测基线，其中最多可以选出相互独立的条同步观测基线，至于这条独立基线如何选取，只要保证所选的条独立基线不构成闭和环就可以了。
这也是说，凡是构成了闭和环的同步基线是函数相关的，同步观测所获得的独立基线虽然不具有函数相关的特性，但它们却是误差相关的，实际上所有的同步观测基线间都是误差相关的。
所谓单基线解算，就是在基线解算时不顾及同步观测基线间误差相关性，对每条基线单独进行解算。
（2）特点：单基线解算的算法简单，但由于其解算结果无法反映同步基线间的误差相关的特性，不利于后面的网平差处理，一般只用在普通等级GPS网的测设中。
2、多基线解（1）定义：与单基线解算不同的是，多基线解算顾及了同步观测基线间的误差相关性，在基线解算时对所有同步观测的独立基线一并解算。
（2）特点：多基线解由于在基线解算时顾及了同步观测基线间的误差相关特性，因此，在理论上是严密的。
（3）多站整体解（绝对坐标）（4）单基线解算的过程（5）利用基线解算软件解算基线向量的过程二、基线解算结果的质量评定指标1、单位权方差因子（1）定义：（2）实质：反映观测值的质量，又称为参考方差因子。
越小越好。
2、RMS - 均方根误差（1）定义：（2）实质：表明了观测值的质量，观测值质量越好，越小，反之，观测值质量越差，则越大，它不受观测条件（观测期间卫星分布图形）的好坏的影响。
3、数据删除率（1）定义：在基线解算时，如果观测值的改正数大于某一个阈值时，则认为该观测值含有粗差，则需要将其删除。
被删除观测值的数量与观测值的总数的比值，就是所谓的数据删除率。
（2）实质：数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的质量。
数据删除率越高，说明观测值的质量越差。
4、RATIO（1）定义：RATIO值为在采用搜索算法确定整周未知数参数的整数值时，产生次最小的单位权方差与最小的单位权方差的比值。
GPS测量及数据处理课件——第10章 GPS测量数据处理原理
ion 为电离层延迟；
trop 为对流层延迟；
f 为频率 f 的载波相位的波长；
N
m,n f
为整周未知数。
同步观测了k颗卫星。 双差观测值 ：k-1 个； 未知数：
测站的坐标参数 3个 整周未知数参数k-1个
二、基线解算（平差）
基线解算的过程实际上主要是一个平差的过程，平差所采 用的观测值主要是双差观测值。
对流层水汽含量）
载波相位测量观测值
▪ 载波相位观测值
~ N Fri ( ) int i ( )
其中： N : 整周未知数
Fri ( ) : 不足一整周的部分 int i ( ) : 整周计数
▪ 实际观测值：
~ Fr i ( ) int i ( )
基线解算一般较为常用的差分观测值为双差观 测值。双差观测方程可以表示为下面的形式：
dd( f ) v f
dd() dd(ion ) dd(trop ) f
N
m,n f
其中：
dd(...)为双差分算子（在测站 i，j 和卫星 m，n 间求差）；
dd ( f ) 为频率 f 的双差载波相位观测值；
v f 为频率 f 的双差载波相位观测值的残差（改正数）；
为观测历元 t 时的站星距离； 某一历元中 ：
GPS基线向量是GPS同步观测的直接结果， 也是进行GPS网平差，获取最终点位的观测值。
一、观测值 二、基线解算（平差）
一、观测值
主要观测值：
载波相位观测值（原始观测值（非差观测值）） 差分观测值（单差、双差或三差））
辅助观测值：
伪距观测值，多普勒观测值
其它数据
测站信息（仪器类型，天线类型，天线高信息等） 星历（精密星历或广播星历） 气象数据（温度，湿度，气压；或干温，湿温，气压；倾斜的
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南方G P S静态测量及数据处理(实例)
南方测绘石家庄GNSS产品蔡高峰
GPS静态测量，是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。
主要用于建立各种级别的控制网。
进行GPS静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。
在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台（3台以上）接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由40分钟到十几小时不等。
使用GPS进行静态测量前，先要进行点位的选择，其基本要求有以下几点：
1、周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，市场内障碍物的高度角不宜超过15度；
2、远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200米；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不小于50米；
3、附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物、大面积水域等）；
4、地面基础稳定，易于点的保存；
5、充分利用符合要求的旧有控制点。
GPS点位选好后，就可以架站进行静态数据采集了。
在采集静态数据时，一定要对中整平，在采集的过程中需要做好记录，包括每台GPS各自所对应的点位、不同时间段的静态数据对应的点位、采集静态数据时GPS的天线高（S86量测高片高，S82量斜高）。
用GPS采集完静态数据后，就要对所采集的静态数据进行处理，得出各个点的坐标。
下面以为临城建设局做的GPS静态测量为例，介绍静态数据处理的过程。
打开GPS数据处理软件，在文件里面要先新建一个项目，需要填写项目名称、施工单位、负责人，并设置坐标系统和控制网等级，基线的剔除方式。
在这里由于利用的旧有控制点所属的坐标系统是1954北京坐标系3度带，因此坐标系统设置成1954北京坐标系3度带。
控制网等级设置为E级，基线剔除方式选着自动。
在数据录入里面增加观测数据文件，若有已解算好的基线文件，则可以选择导入基线解算数据。
增加观测数据文件后，会在王图显示窗口中显示网图，还需要在观测数据文件中修改量取的天线高和量取方式（S86选择测高片，S82选择天线斜高）。
修改完观测数据文件里的量取的天线高和量取方式，就要进行基线解算了。
在基线解算中点击全部解算，软件就会自动解算基线，若基线解算合格就会显示为红色，解算不合格就会显示为灰白色。
在基线简表窗口中可以查看解算的结果。
解算不合格的基线需要进行调整，在网图中双击不合格的基线会弹出基线状况对话框，在该对话框中调整高度截止角和历元间隔后再解算，直至合格为止。
原来的高度截止角为20，现在调整成15后，解算后基线已经合格了，由原来的灰白色变成了红色。
基线全部解算合格后，就需要看闭合环是否合格，直接点击左侧的闭合环就可进行查看。
若闭合环不合格，则还需要调整不合格闭合环中的基线，使得闭合环和基线全都合格；若闭合环合格，就要录入已知点的坐标数据，然后进行平差处理。
要录入坐标数据可以在数据输入中点击坐标数据录入，在弹出的对话框中选择要录入坐标数据的点，录入坐标数据；或者在测站数据中选择对应的点直接录入坐标数据。
录入完坐标数据就可以进行平差处理了，在平差处理中依次点击自动处理、三维平差、二维平差、高程拟合，就能得到平差结果，这包括组网、三维自由（约束）网平差、二维网约束平差、高程拟合平差、平差成果表和7参数结果，这可以在成果输出窗口里查看。
其中主要是需要平差成果表和7参数结果。
平差报告可以打印或输出（文本文档格式）。