GPS測量實(shí)習(xí)報告 -實(shí)習(xí)報告

PS測量實(shí)習(xí)報告學(xué)校：西南科技大學(xué)學(xué)院：環(huán)境與資源學(xué)院姓名：*學(xué)號：2004*實(shí)習(xí)日期：2007/07/05小組成員：***實(shí)習(xí)目的：熟練掌握GPS靜態(tài)定位的外業(yè)觀測、基線解算、GPS網(wǎng)平差的技術(shù)方法，鞏固、深化課堂所學(xué)理論知識的理解。實(shí)習(xí)任務(wù)內(nèi)容：我們小組在西南科技大學(xué)新區(qū)完成20個點(diǎn)左右的GPS控制點(diǎn)的觀測、數(shù)據(jù)處理工作。測區(qū)為校內(nèi)新區(qū)及周邊實(shí)習(xí)基地，控制點(diǎn)已預(yù)設(shè)，連測綿陽市國土局布設(shè)的GPS已知點(diǎn)，坐標(biāo)系統(tǒng)是綿陽市城建坐標(biāo)系統(tǒng)。要求熟練掌握南方天王星9600靜態(tài)GPS接收機(jī)的使用，GPS基線處理及平差軟件GPSADJ4.0的使用方法。過程簡述：上午領(lǐng)到南方天王星9600靜態(tài)GPS接收機(jī)和三腳架，之后老師給我們詳細(xì)介紹了儀器的操作和使用，以及我們要實(shí)習(xí)的內(nèi)容和地點(diǎn)，在李老師的指導(dǎo)下在室外架好儀器熟悉儀器的操作和測量應(yīng)該注意的事項(xiàng)，練習(xí)結(jié)束后，進(jìn)行分組，分為兩個組，老區(qū)一個組，我們被分到新區(qū)。我們一個班一共有12臺測量接收儀器，兩張西南科技大學(xué)有關(guān)GPS控制點(diǎn)布設(shè)的地圖，主要是每組的調(diào)度員拿著地圖，調(diào)度每臺儀器的點(diǎn)的測量。我們組成員帶著儀器，向?qū)嵙?xí)地點(diǎn)進(jìn)發(fā)，一起商量好測量開始的地點(diǎn)后，準(zhǔn)備開測。開測前主要的是找控制點(diǎn)。找到控制點(diǎn)后觀察周圍的環(huán)境，架設(shè)儀器結(jié)束后有沒有遮擋物，遮擋情況做出記錄，架設(shè)儀器，架設(shè)儀器結(jié)束后，開機(jī)，并開始輸入點(diǎn)坐標(biāo)和儀器高，等到有4顆以上的衛(wèi)星變黑后就進(jìn)入測量狀態(tài)，開始接收衛(wèi)星傳來的數(shù)據(jù)。并且把開始測量的時間短信告訴調(diào)度員。之后，就是看守儀器，在等待過程中，觀察衛(wèi)星的變化情況，觀察的內(nèi)容主要有衛(wèi)星編號ID，高度角，方位角變化，考慮周圍環(huán)境對其造成的影響，并做記錄。測量時間到40分鐘后，就要考慮要到搬站時間了，我們本來有6太儀器，在練習(xí)的時候發(fā)現(xiàn)一臺接收機(jī)有問題，后來在測量實(shí)習(xí)開始的時候，又發(fā)現(xiàn)我們的儀器又有一臺對中部分有問題，這臺是比較新的光學(xué)紅外對中儀器，開始以為電池沒有電了，趕緊買了新電池，換了電池也無濟(jì)于事，集體暈倒！還好有四臺儀器可以推進(jìn)測量，我們進(jìn)行的是在每一起推進(jìn)測量的時候保持一個點(diǎn)不動，并且保證每個三角網(wǎng)內(nèi)的每條邊都測足40分鐘。我們是選擇從西科花園開始慢慢將新區(qū)包抄結(jié)束，最后在新區(qū)老區(qū)交界轉(zhuǎn)盤處完成兩組的交接(兩組中每組有一臺一起測足40分鐘)。外業(yè)測量結(jié)束。數(shù)據(jù)輸入電腦，老師對測量數(shù)據(jù)處理導(dǎo)入電腦和對數(shù)據(jù)的處理給我們演示了一遍。關(guān)于GPS技術(shù)的優(yōu)勢、缺點(diǎn)及實(shí)習(xí)過程中的問題總結(jié)GPS又稱為全球定位系統(tǒng)(Global Positioning SystemGPS)是美國從上世紀(jì)70年代開始研制歷時20年耗資200億美元于1994年3月完成其整體部署實(shí)現(xiàn)其全天候、高精度和全球的覆蓋能力現(xiàn)在GPS于現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合使得測定地球表面三維坐標(biāo)的方法叢靜態(tài)發(fā)展到動態(tài)叢數(shù)據(jù)后處理發(fā)展到實(shí)時的定位與導(dǎo)航極大地擴(kuò)展了它地應(yīng)用廣度和深度。載波相位差分法GPS技術(shù)可以極大提高相對定位精度。在小范圍內(nèi)可以達(dá)到厘米級精度。此外由于GPS測量技術(shù)對測點(diǎn)間地通視和幾何圖形等方面地要求比常規(guī)測量方法靈活、方便已完全可以用來施測各種等級地控制網(wǎng)。GPS全站儀的反展在地形和土地測量以及各種工程、變形；地表沉陷監(jiān)測中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用在精度、效率、成本等方面顯示出巨大的優(yōu)越性。GPS信號接收機(jī)：GPS信號接收機(jī)的任務(wù)是：能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行對所接收到的GPS信號進(jìn)行變換、放大和處理以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時間解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文實(shí)時地計算出測站的三維位置位置甚至三維速度和時間。GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號是一種可供無數(shù)用戶共

享的信息資源。對于陸地、海洋和空間的廣大用戶只要用戶擁有能夠接收、跟蹤、變換和測量GPS信號的接收設(shè)備即GPS信號接收機(jī)。可以在任何時候用GPS信號進(jìn)行導(dǎo)航定位測量。根據(jù)使用目的的不同用戶要求的GPS信號接收機(jī)也各有差異。目前世界上已有幾十家工廠生產(chǎn)GPS接收機(jī)產(chǎn)品也有幾百種。這些產(chǎn)品可以按照原理、用途、功能等來分類。靜態(tài)定位中GPS接收機(jī)在捕獲和跟蹤GPS衛(wèi)星的過程中固定不變接收機(jī)高精度地測量GPS信號的傳播時間利用GPS衛(wèi)星在軌的已知位置解算出接收機(jī)天線所在位置的三維坐標(biāo)。而動態(tài)定位則是用GPS接收機(jī)測定一個運(yùn)動物體的運(yùn)行軌跡。GPS信號接收機(jī)所位于的運(yùn)動物體叫做載體(如航行中的船艦空中的飛機(jī)行走的車輛等)。載體上的GPS接收機(jī)天線在跟蹤GPS衛(wèi)星的過程中相對地球而運(yùn)動接收機(jī)用GPS信號實(shí)時地測得運(yùn)動載體的狀態(tài)參數(shù)(瞬間三維位置和三維速度)。接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS用戶設(shè)備。GPS接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩大部分。對于測地型接收機(jī)來說兩個單元一般分成兩個獨(dú)立的部件觀測時將天線單元安置在測站上接收單元置于測站附近的適當(dāng)?shù)胤接秒娎|線將兩者連接成一個整機(jī)。也有的將天線單元和接收單元制作成一個整體觀測時將其安置在測站點(diǎn)上。GPS接收機(jī)一般用蓄電池做電源。同時采用機(jī)內(nèi)機(jī)外兩種直流電源。設(shè)置機(jī)內(nèi)電池的目的在于更換外電池時不中斷連續(xù)觀測。在用機(jī)外電池的過程中機(jī)內(nèi)電池自動充電。關(guān)機(jī)后機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲器供電以防止丟失數(shù)據(jù)。近幾年國內(nèi)引進(jìn)了許多種類型的GPS測地型接收機(jī)。各種類型的GPS測地型接收機(jī)用于精密相對定位時其雙頻接收機(jī)精度可達(dá)5MM+1PPM.D單頻接收機(jī)在一定距離內(nèi)精度可達(dá)10MM+2PPM.D。用于差分定位其精度可達(dá)亞米級至厘米級。目前各種類型的GPS接收機(jī)體積越來越小重量越來越輕便于野外觀測。GPS和GLONASS兼容的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)接收機(jī)已經(jīng)問世。(2)GPS的定位原理GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息用戶接收到這些信息后經(jīng)過計算求出接收機(jī)的三維位置三維方向以及運(yùn)動速度和時間信息。(3)GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)GPS系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn)：高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應(yīng)用廣泛等。定位精度高應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明GPS相對定位精度在50KM以內(nèi)可達(dá)10-6100-500KM可達(dá)10-71000KM可達(dá)10-9。在300-1500M工程精密定位中1小時以上觀測的解其平面其平面位置誤差小于1mm與ME-5000電磁波測距儀測定得邊長比較其邊長較差最大為0.5mm校差中誤差為0.3mm。觀測時間短隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善軟件的不斷更新目前20KM以內(nèi)相對靜態(tài)定位僅需15-20分鐘；快速靜態(tài)相對定位測量時當(dāng)每個流動站與基準(zhǔn)站相距在15KM以內(nèi)時流動站觀測時間只需1-2分鐘然后可隨時定位每站觀測只需幾秒鐘。測站間無須通視GPS測量不要求測站之間互相通視只需測站上空開闊即可因此可節(jié)省大量的造標(biāo)費(fèi)用。由于無需點(diǎn)間通視點(diǎn)位位置可根據(jù)需要可稀可密使選點(diǎn)工作甚為靈活也可省去經(jīng)典大地網(wǎng)中的傳算點(diǎn)、過渡點(diǎn)的測量工作�？商峁┤�維坐標(biāo)經(jīng)典大地測量將平面與高程采用不同方法分別施測。GPS可同時精確測定測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。目前GPS水準(zhǔn)可滿足四等水準(zhǔn)測量的精度。操作簡便隨著GPS接收機(jī)不斷改進(jìn)自動化程度越來越高有的已達(dá)"傻瓜化"的程度；接收機(jī)的體積越來越小重量越來越輕極大地減輕測量工作者的工作緊張程度和勞動強(qiáng)度。使野外工作變得輕松愉快。全天候作業(yè)目前GPS觀測可在一天24小時內(nèi)的任何時間進(jìn)行不受陰天黑夜、起霧刮風(fēng)、下雨下雪等氣候的影響功能多、應(yīng)用廣。從這些特點(diǎn)中可以看出GPS系統(tǒng)不僅可用于測量、導(dǎo)航還可用于測速、測時。測速的精度可達(dá)0.1M/S測時的精度可達(dá)幾十毫微秒。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。GPS系統(tǒng)的應(yīng)用前景當(dāng)初設(shè)計GPS系統(tǒng)的主要目的是用于導(dǎo)航收集情報等軍事目的。但是后來的應(yīng)用開發(fā)表明GPS系統(tǒng)不僅能夠達(dá)到上述目的而且用GPS衛(wèi)星發(fā)來的導(dǎo)航定位信號能夠進(jìn)行厘米級甚至毫米級精度的靜態(tài)相對定位米級至亞米級精度的動態(tài)定位亞米級至厘米級精度的速度測量和毫微秒級精度的時間測量。因此GPS系統(tǒng)展現(xiàn)了極其廣闊的應(yīng)用前景。(4)GPS的用途GPS最初就是為軍方提供精確定位而建立的至今它仍然由美國軍方控制。軍用GPS產(chǎn)品主要用來確定并跟蹤在野外行進(jìn)中的士兵和裝備的坐標(biāo)給海中的軍艦導(dǎo)航為軍用飛機(jī)提供位置和導(dǎo)航信息等。目前GPS系統(tǒng)的應(yīng)用已將十分廣泛我們可以應(yīng)用GPS信號可以進(jìn)行海、空和陸地的導(dǎo)航導(dǎo)彈的制導(dǎo)大地測量和工程測量的精密定位時間的傳遞和速度的測量等。對于測繪領(lǐng)域GPS衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)用于建立高精度的全國性的大地測量控制網(wǎng)測定全球性的地球動態(tài)參數(shù)；用于建立陸地海洋大地測量基準(zhǔn)進(jìn)行高精度的海島陸地聯(lián)測以及海洋測繪；用于監(jiān)測地球板塊運(yùn)動狀態(tài)和地殼形變；用于工程測量成為建立城市與工程控制網(wǎng)的主要手段。用于測定航空航天攝影瞬間的相機(jī)位置實(shí)現(xiàn)僅有少量地面控制或無地面控制的航測快速成圖導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)、全球環(huán)境遙感監(jiān)測的技術(shù)革命。許多商

業(yè)和政府機(jī)構(gòu)也使用GPS設(shè)備來跟蹤他們的車輛位置這一般需要借助無線通信技術(shù)。一些GPS接收器集成了收音機(jī)、無線電話和移動數(shù)據(jù)終端來適應(yīng)車隊管理的需要。由于多元化空間資源環(huán)境的出現(xiàn)使得GPSGLONASSINMARSAT等系統(tǒng)都具備了導(dǎo)航定位功能形成了多元化的空間資源環(huán)境。這一多元化的空間資源環(huán)境促使國際民間形成了一個共同的策略即一方面對現(xiàn)有系統(tǒng)充分利用一方面積極籌建民間GNSS系統(tǒng)待到2010年前后GNSS純民間系統(tǒng)建成全球?qū)⑿纬蒅PS/GLONASS/GNSS三足鼎立之勢才能從根本上擺脫對單一系統(tǒng)的依賴形成國際共有、國際共享的安全資源環(huán)境。世界才可進(jìn)入將衛(wèi)星導(dǎo)航作為單一導(dǎo)航手段的最高應(yīng)用境界。國際民間的這一策略反過來有影響和迫使美國對其GPS使用政策作出更開放的調(diào)整�？傊�由于多元化空間資源環(huán)境的確立給GPS的發(fā)展應(yīng)用創(chuàng)造了一個前所未有的良好的國際環(huán)境。GPS(全球定位系統(tǒng))具有測站點(diǎn)之間無需通視，待定點(diǎn)精度與控制網(wǎng)圖形結(jié)構(gòu)關(guān)系不大、成果精度高、觀測全自動、全天候的技術(shù)優(yōu)勢，及其由此而來的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，已經(jīng)成為控制測量首選的技術(shù)手段。大范圍的大地控制網(wǎng)建立現(xiàn)在已不再采用傳統(tǒng)的三角測量或?qū)Ь�測量方法，工程控制網(wǎng)(城市控制網(wǎng))，甚至圖根控制測量也都大量采用GPS技術(shù)方法。所以GPS測量理論和實(shí)踐是測繪工程專業(yè)重要的專業(yè)課程。缺點(diǎn)：就是信號很容易被遮擋。電池要經(jīng)常換。關(guān)于本次實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)通過這次實(shí)習(xí)，掌握南方天王星9600靜態(tài)GPS接收機(jī)的使用。學(xué)會在實(shí)習(xí)過程中充分的利用時間，合理的布設(shè)控制點(diǎn)，以利于測量工作的進(jìn)行，提高測量效率關(guān)于本次實(shí)習(xí)體會實(shí)習(xí)當(dāng)天，天氣好悶熱啊，但是還是堅持圓滿完成了實(shí)習(xí)任務(wù)，實(shí)習(xí)時由于我們的儀器又有一臺有問題，給我們雪上加霜�。‰m然不是調(diào)度員，但是充當(dāng)了調(diào)度員的角色,有點(diǎn)越俎代庖，但是讓一個女生跑來跑去的多過意不去啊。于是作為一個班委我就充當(dāng)了調(diào)度員的角色，在新區(qū)控制點(diǎn)與控制點(diǎn)之間比較遠(yuǎn)，但是總不能讓一個女生跑來跑去的。老師也非常辛苦，一天守在實(shí)驗(yàn)室，并且隨時回答我們的疑問，解決我們測量過程中的一些與測量工作進(jìn)行有關(guān)的一些問題。一天下來我的腳痛的要命，當(dāng)天晚上用開水泡了腳的，但是第二天還是痛厲害，腳不敢著地了，第三天好多了，于是就靜下來寫寫實(shí)習(xí)報告。頗累收獲頗豐啊。

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