1、測(cè)繪事業(yè)部,靜態(tài)GPS 介紹及靜態(tài)作業(yè)、數(shù)據(jù)處理流程,目 錄,一、靜態(tài)GPS工作原理 二、靜態(tài)GPS工程運(yùn)用 三、GPS與常規(guī)控制測(cè)量的優(yōu)勢(shì) 四、靜態(tài)GPS操作流程 五、注意事項(xiàng),將靜態(tài)機(jī)的GPS接收天線長(zhǎng)時(shí)間靜止不動(dòng)架設(shè)在待測(cè)點(diǎn)位上,按一定的采樣間隔采集由衛(wèi)星發(fā)射過(guò)來(lái)的觀測(cè)文件和星歷文件。之后，用靜態(tài)后處理軟件對(duì)觀測(cè)文件和星歷文件進(jìn)行基線解算、網(wǎng)平差等后續(xù)工作。,靜態(tài)定位是確定在WGS84坐標(biāo)系下的經(jīng)緯度，然后在內(nèi)業(yè)中平差。,1靜態(tài)GPS工作原理,1、絕對(duì)定位（單點(diǎn)定位） 2、靜態(tài)相對(duì)定位 3、快速靜態(tài)相對(duì)測(cè)量,2靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用,絕對(duì)定位又稱單點(diǎn)定位，是在坐標(biāo)系中，利用偽距測(cè)量確定觀測(cè)站相對(duì)

2、地球質(zhì)心絕對(duì)位置的方法。其實(shí)質(zhì)就是空間距離的后方交會(huì)。其優(yōu)點(diǎn)是只需一臺(tái)接收機(jī)即可獨(dú)立確定待求點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)，精度一般1530米?？捎糜诼糜危?chē)、飛機(jī)、輪船等導(dǎo)航 。 偽距：衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得到的量測(cè)距離。,絕對(duì)定位,2靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用,靜態(tài)相對(duì)定位是在坐標(biāo)系中，利用載波相位確定觀測(cè)站與某一地面參考點(diǎn)之間的相對(duì)位置，或兩測(cè)站之間的相對(duì)位置。也就是我們通常所說(shuō)的靜態(tài)測(cè)量。測(cè)量時(shí)必須使用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的接收機(jī)分別擺在不同的測(cè)站上，兩兩測(cè)站之間至少要有4顆共同衛(wèi)星，同步做一定時(shí)間的靜止觀測(cè)。 其精度經(jīng)靜態(tài)后處理軟件處理后可達(dá)： 平面（5mm+1ppm) 高程（10

3、mm+1ppm) 其主要用于建各種控制網(wǎng)、長(zhǎng)距離 導(dǎo)線測(cè)量和變形監(jiān)測(cè)。,靜態(tài)相對(duì)定位,2靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用,兩兩測(cè)站之間至少4顆共同衛(wèi)星,2靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用,采用快速逼近模糊度技術(shù)，觀測(cè)時(shí)間可以縮短為靜態(tài)相對(duì)測(cè)量的1/31/2。一般適用于等級(jí)較低、精度不高的控制網(wǎng)和導(dǎo)線點(diǎn)。操作方法與靜態(tài)相對(duì)測(cè)量一樣。 精度為： 平面（10mm+1ppm) 高程（15mm+1ppm),快速靜態(tài)相對(duì)測(cè)量,2靜態(tài)機(jī)工程運(yùn)用,3 靜態(tài)GPS與常規(guī)控制測(cè)量的優(yōu)勢(shì),1、定位精度高 2、測(cè)站之間無(wú)需通視 3、全天候作業(yè) 4、效率高、觀測(cè)時(shí)間短 5、節(jié)省大量人力、物力 6、操作簡(jiǎn)單,1、選點(diǎn)和埋石、制定觀測(cè)計(jì)劃 2、野外觀測(cè) 3、

4、數(shù)據(jù)的下載 4、靜態(tài)GPS數(shù)據(jù)處理,4 靜態(tài)GPS操作流程,1.選點(diǎn)和埋石、制定觀測(cè)計(jì)劃,選點(diǎn)：觀測(cè)站位置的選擇。在GPS測(cè)量中并不要求觀測(cè)站之間相互通視，網(wǎng)的圖形選擇也比較靈活，因此選點(diǎn)比經(jīng)典控制測(cè)量簡(jiǎn)便得多。 埋石：在GPS測(cè)量中，網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)置具有中心標(biāo)志的標(biāo)石，以精確標(biāo)志點(diǎn)位。具體標(biāo)石類(lèi)型及其適用級(jí)別可參照全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范。 制定觀測(cè)計(jì)劃在施測(cè)前，建議用戶根據(jù)網(wǎng)的布設(shè)方案、規(guī)模的大小、精度要求、GPS衛(wèi)星星座、參與作業(yè)的GPS數(shù)量以及后勤保障條件（交通、通信）等，制定觀測(cè)計(jì)劃：1、確定工作量、2是否采用分區(qū)觀測(cè) 、3、選擇觀測(cè)時(shí)段 4、確定觀測(cè)進(jìn)程及調(diào)度,4 靜態(tài)GPS操

5、作流程,GPS基線向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則,為保證對(duì)衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤觀測(cè)和衛(wèi)星信號(hào)的質(zhì)量，要求測(cè)站上空應(yīng)盡可能的開(kāi)闊，在1015高度角以上不能有成片的障礙物。 為避免或減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生，測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離對(duì)電磁波信號(hào)反射強(qiáng)烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等。 為減少各種電磁波對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的干擾，在測(cè)站周?chē)s200m的范圍內(nèi)不能有強(qiáng)電磁波干擾源，如大功率無(wú)線電發(fā)射設(shè)施、高壓輸電線等。 為便于觀測(cè)作業(yè)和今后的應(yīng)用，測(cè)站應(yīng)選在交通便利，上點(diǎn)方便的地方。 測(cè)站應(yīng)選擇在易于保存的地方。,1.選點(diǎn)的原則,選點(diǎn)注意事項(xiàng),15,15,15高度角以上不能有成片的障礙物,1為保證對(duì)衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤觀測(cè)和衛(wèi)星信號(hào)的質(zhì)量，要

6、求測(cè)站上空應(yīng)盡可能的開(kāi)闊，在15高度角以上不能有成片的障礙物。,4 靜態(tài)GPS操作流程,2為減少各種電磁波對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的干擾，在測(cè)站周?chē)s200m的范圍內(nèi)不能有強(qiáng)電磁波干擾，如電視塔、微波站、高壓輸電線。,選點(diǎn)注意事項(xiàng),4 靜態(tài)GPS操作流程,3為避免或減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生，測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離對(duì)電磁波信號(hào)反射強(qiáng)烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等。,選點(diǎn)注意事項(xiàng),4 靜態(tài)GPS操作流程,多路徑效應(yīng),在GPS測(cè)量中，如果測(cè)站周?chē)姆瓷湮锼瓷涞男l(wèi)星信號(hào)（反射波）進(jìn)入接收機(jī)天線，這就將和直接來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)（直接波）產(chǎn)生干涉，從而使測(cè)量值偏離真值，產(chǎn)生所謂的多路徑誤差。這種由于多路徑的信號(hào)傳播所引起的

7、干涉時(shí)延效應(yīng)被稱作多路徑效應(yīng)。,4 靜態(tài)GPS操作流程,4為便于觀測(cè)作業(yè)和今后的使用，測(cè)站應(yīng)選在交通便利、上點(diǎn)方便且易于保存的地方。 條件不好如何測(cè)量？ 對(duì)于控制網(wǎng)中的一些特殊點(diǎn),如已知點(diǎn)、某些待測(cè)點(diǎn)根本無(wú)法滿足13條的選點(diǎn)要求而又必須測(cè)量的情況下，我們可以適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間及事先通過(guò)星歷預(yù)報(bào)軟件預(yù)測(cè)當(dāng)?shù)貤l件下的衛(wèi)星運(yùn)行情況，選擇無(wú)遮擋方向衛(wèi)星多的時(shí)候進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)。,選點(diǎn)注意事項(xiàng),4 靜態(tài)GPS操作流程,1、擺站：對(duì)中、整平 2、量取儀器高(斜高或垂直高,異步環(huán)、不同廠家、不同型號(hào)儀器混合測(cè)量) 3、按電源燈開(kāi)機(jī)（鎖星一分鐘后開(kāi)始記錄） 4、手工記錄測(cè)站信息（測(cè)站名、儀器編號(hào)、儀器高、開(kāi)始及結(jié)

8、束時(shí)間）,2.野外觀測(cè),4 靜態(tài)GPS操作流程,3.野外觀測(cè)靜態(tài)數(shù)據(jù)記錄信息,儀器號(hào)碼: 機(jī)身編號(hào)(如:0838268) 開(kāi)機(jī)時(shí)間: GPS時(shí)間+8小時(shí)=北京時(shí)間 測(cè)站點(diǎn)名: (字母+數(shù)字)四個(gè)字符(如:GP03) 儀 器 高 : 單位米,精確到0.1毫米(如:1.6586) 注意: 這四個(gè)信息是最基本的信息,一定要記錄;當(dāng)天數(shù)據(jù)當(dāng)天編輯下載到電腦保存.,4 靜態(tài)GPS操作流程,2. 提高可靠性的原則,增加觀測(cè)時(shí)段（增加獨(dú)立基線數(shù)）。 保證一定的重復(fù)設(shè)站次數(shù)。 保證每點(diǎn)與三條以上的獨(dú)立基線相連。 最小異步環(huán)邊數(shù)不大于6。,GPS基線向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則,3. 提高精度的原則,網(wǎng)中距離較近的點(diǎn)一定要

9、進(jìn)行同步觀測(cè)，以獲得它們間的直接觀測(cè)基線。 建立框架網(wǎng)。 最小異步環(huán)邊數(shù)不大于6 。 適當(dāng)引入高精度測(cè)距邊。 若要進(jìn)行高程擬合，水準(zhǔn)點(diǎn)密度要高，分布要均勻，且要將擬合區(qū)域包圍起來(lái)。 適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，增加觀測(cè)時(shí)段。 選取適當(dāng)數(shù)量的已知點(diǎn)，已知點(diǎn)分布均勻。,GPS基線向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則,4.數(shù)據(jù)下載,用串口下載數(shù)據(jù)： 用中海達(dá)接收機(jī)管理軟件；可以通過(guò)串口連接方式下載和刪除文件，格式化主機(jī)。 用USB下載數(shù)據(jù)： 使用USB進(jìn)行U盤(pán)拖拽式下載方式，不需傳輸軟件；但USB方式不能編輯或刪除主機(jī)里文件。,4 靜態(tài)GPS操作流程,數(shù)據(jù)下載：,串口數(shù)據(jù)線 USB數(shù)據(jù)線,4 靜態(tài)GPS操作流程,1.新建項(xiàng)目,并

10、設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)； 2.導(dǎo)入數(shù)據(jù),并編輯文件天線高信息； 3.基線解算,并根據(jù)殘差信息進(jìn)行調(diào)整，直到基線質(zhì)量合格； 4.網(wǎng)平差,輸入控制點(diǎn)信息后，完成自由網(wǎng)平差-84約束平差-當(dāng)?shù)厝S約束平差或二維約束平差； 5.導(dǎo)出各種解算報(bào)告。,HGO數(shù)據(jù)處理軟件操作流程,5 靜態(tài)GPS操作流程,新建項(xiàng)目,執(zhí)行主程序，啟動(dòng)后處理軟件：選擇文件菜單的【新建項(xiàng)目】 進(jìn)入任務(wù)設(shè)置窗口。在“項(xiàng)目名稱”中輸入項(xiàng)目名稱，同時(shí)可以選擇項(xiàng)目存放的文件夾，“工作目錄”中顯示的是現(xiàn)有項(xiàng)目文件的路徑，按【確定】完成新項(xiàng)目的創(chuàng)建工作。,HGO數(shù)據(jù)處理,項(xiàng)目屬性設(shè)置,選擇文件菜單的【項(xiàng)目屬性】，系統(tǒng)將彈出項(xiàng)目屬性設(shè)置對(duì)話框，用戶可以設(shè)

11、置項(xiàng)目的細(xì)節(jié)，這里主要是對(duì)限差項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置：,HGO數(shù)據(jù)處理,注意 ：可以通過(guò)導(dǎo)航條直接打開(kāi)項(xiàng)目屬性，導(dǎo)航條包含了HGO后處理的一般過(guò)程。,打開(kāi)項(xiàng)目,HGO數(shù)據(jù)處理,任務(wù)建完后，開(kāi)始加載觀測(cè)數(shù)據(jù)文件。選擇文件【導(dǎo)入】，在彈出的對(duì)話框中選擇需要加載的數(shù)據(jù)類(lèi)型，按【導(dǎo)入文件】或者【導(dǎo)入目錄】，進(jìn)入文件選擇對(duì)話框：,導(dǎo)入數(shù)據(jù),HGO數(shù)據(jù)處理,也可以通過(guò)導(dǎo)航條導(dǎo)入文件。,導(dǎo)入數(shù)據(jù),HGO數(shù)據(jù)處理,導(dǎo)入數(shù)據(jù)后，軟件自動(dòng)形成基線，同步環(huán)，異步環(huán)，重復(fù)基線等信息。顯示窗口如下,導(dǎo)入數(shù)據(jù),HGO數(shù)據(jù)處理,當(dāng)數(shù)據(jù)加載完成后，系統(tǒng)會(huì)顯示所有的文件，點(diǎn)擊中間的樹(shù)形目錄的【觀測(cè)文件】，并將右邊工作區(qū)選項(xiàng)卡切換為【文件】

12、，即可查看詳細(xì)的文件列表。雙擊某一行，即可彈出編輯界面，這里主要是為了確定天線高，接收機(jī)類(lèi)型，天線類(lèi)型。按照相同方法完成所有文件天線信息的錄入或編輯。,處理基線,HGO數(shù)據(jù)處理,基線解算的時(shí)間由基線的數(shù)目、基線觀測(cè)時(shí)間的長(zhǎng)短、基線處理設(shè)置的情況，以及計(jì)算機(jī)的速度決定。處理全部基線向量后，基線列表窗口中會(huì)列出所有基線解的情況，網(wǎng)圖中原來(lái)未解算的基線也由原來(lái)的淺色改變?yōu)樯罹G色：,處理基線,HGO數(shù)據(jù)處理,在基線處理完成后，需要對(duì)基線處理成果進(jìn)行檢核。由于本章為快速入門(mén)，所以我們假定所有參與解算的基線都合格，通常情況下，如觀測(cè)條件良好，一般一次就能成功處理所有的基線。基線解算合格后，還需要根據(jù)基線的

13、同步觀測(cè)情況剔除部分基線，在這里我們也不作介紹。,平差前的設(shè)置,HGO數(shù)據(jù)處理,現(xiàn)在我們直接進(jìn)入網(wǎng)平差的準(zhǔn)備。首先確定哪些站點(diǎn)是控制點(diǎn)。 在樹(shù)形視圖區(qū)中卻換到【點(diǎn)】，在右邊工作區(qū)點(diǎn)擊【站點(diǎn)】，對(duì)選中的站點(diǎn)右鍵菜單，選擇【轉(zhuǎn)為控制點(diǎn)】，這些點(diǎn)會(huì)自動(dòng)添加到【控制點(diǎn)】列表中。,平差前的設(shè)置,HGO數(shù)據(jù)處理,切換到【控制點(diǎn)】列表，雙擊某個(gè)站點(diǎn)名進(jìn)行編輯,同樣方法把所有的已知點(diǎn)坐標(biāo)都輸入完畢。,平差前的設(shè)置,HGO數(shù)據(jù)處理,選擇菜單網(wǎng)平差【平差設(shè)置】， 進(jìn)入【平差設(shè)置】窗口：,平差前的設(shè)置,HGO數(shù)據(jù)處理,執(zhí)行菜單網(wǎng)平差下的【平差】，軟件會(huì)彈出平差工具。見(jiàn)下圖：,進(jìn)行網(wǎng)平差,點(diǎn)擊【全自動(dòng)平差】，軟件將自

14、動(dòng)根據(jù)起算條件，完成自由網(wǎng)平差，84下的約束平差，以及當(dāng)?shù)厝S約束平差和二維約束平差。 并形成平差結(jié)果列表。可以選擇要查看的結(jié)果，點(diǎn)擊【生成報(bào)告】，即可查看報(bào)告。,HGO數(shù)據(jù)處理,在網(wǎng)平差，選中【平差報(bào)告設(shè)置】，可以對(duì)輸出內(nèi)容及格式進(jìn)行指定和選擇。,然后在網(wǎng)平差-【平差】工具中點(diǎn)擊【生成報(bào)告】，即可導(dǎo)出相應(yīng)的平差報(bào)告了。,成果輸出,HGO數(shù)據(jù)處理,在網(wǎng)平差，選中【平差報(bào)告設(shè)置】，可以對(duì)輸出內(nèi)容及格式進(jìn)行指定和選擇。,成果輸出,然后在網(wǎng)平差-【平差】工具中點(diǎn)擊【生成報(bào)告】，即可導(dǎo)出相應(yīng)的平差報(bào)告了。,HGO數(shù)據(jù)處理,以生成HTML格式報(bào)告為例，平差結(jié)果中的全部?jī)?nèi)容輸出成一個(gè)HTML報(bào)告形式。,至

15、此，一個(gè)完整的基線解算成果，以及平差后的各站點(diǎn)坐標(biāo)成果都已經(jīng)獲得，靜態(tài)解算完成。,成果輸出,HGO數(shù)據(jù)處理,影響基線解算質(zhì)量的主要因素及應(yīng)對(duì)方法,基線解算時(shí)所設(shè)定的起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確 （設(shè)定較準(zhǔn)確的起點(diǎn)坐標(biāo)，采用同一點(diǎn)或同一點(diǎn)的衍生點(diǎn)起算） 少數(shù)衛(wèi)星的觀測(cè)時(shí)間太短，導(dǎo)致這些衛(wèi)星的整周未知數(shù)無(wú)法準(zhǔn)確確定 （剔除觀測(cè)時(shí)間太短的衛(wèi)星） 在整個(gè)觀測(cè)時(shí)段里，有個(gè)別時(shí)間段或個(gè)別衛(wèi)星周跳太多，致使周跳無(wú)法完全修復(fù) （剔除周跳多的衛(wèi)星，截去周跳多的時(shí)間段） 在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)，多路徑效應(yīng)比較嚴(yán)重，觀測(cè)值的改正數(shù)普遍較大 （剔除受多路徑影響嚴(yán)重的觀測(cè)值） 對(duì)流層折射或電離層折射影響太大 （模型改正、采用Iono-Free觀測(cè)值，提高截止高度角）,HGO數(shù)據(jù)處理,靜態(tài)數(shù)據(jù)處理注意事項(xiàng),1、基線合格的兩個(gè)指標(biāo)：RATIO值和整數(shù)解中誤差 2、重復(fù)基線、同步環(huán)閉合差、異步環(huán)閉合差的檢核 3、自由網(wǎng)平差是否超限 4、約束平差已知點(diǎn)的選擇。(長(zhǎng)邊控制短邊的原則),長(zhǎng)邊控制短邊示意圖,HGO數(shù)據(jù)處理,充電時(shí)應(yīng)使用本儀器配用的專用充