gps數(shù)據(jù)處理實(shí)習(xí)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
1. 了解GPS測量數(shù)據(jù)的處理過程
2. 掌握HDS2003處理GPS測量數(shù)據(jù)的基本流程
3. 熟悉GPS基線解算方法與技巧
4. 掌握GPS網(wǎng)平差方法
5. 熟悉軟件操作和一些處理技巧
二、實(shí)驗(yàn)用品：計(jì)算機(jī)，測量數(shù)據(jù)，HD2003使用說明書
三、指導(dǎo)老師：曾老師
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 使用HDS2003處理老師測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)并掌握軟件的操作。
五、實(shí)驗(yàn)步驟：
1.) 新建項(xiàng)目
2.) 導(dǎo)入數(shù)據(jù)
選擇“項(xiàng)目”菜單下的“導(dǎo)入”功能，如圖(9-19)所示，將彈出數(shù)據(jù)類型選擇窗口，列出了各種能加載的數(shù)據(jù)格式，目前，軟件能支持的格式除HDS2003自定義的格式(如*.ZHD，*.HDH文件)以及標(biāo)準(zhǔn)的RINEX格式之外，還支持Trimble、Ashtech、Leica、Sercel以及國內(nèi)的南方公司等其他幾種格式。
圖9-9 導(dǎo)入數(shù)據(jù)菜單
圖9-10 準(zhǔn)備導(dǎo)入ZHD格式
現(xiàn)在，如選擇“中海達(dá)ZHD觀測數(shù)據(jù)”，將彈出一個(gè)文件對話框，如下圖所示。文件對話框?qū)⒆詣愚D(zhuǎn)到當(dāng)前項(xiàng)目所在的路徑，并列出該路徑下相應(yīng)擴(kuò)展名的文件。用戶可以一次選擇一個(gè)文件，也可一次選擇多個(gè)文件。
圖9-11 文件選擇
在對話框的下方，有一觀測文件類型組合框，組合框中默認(rèn)的內(nèi)容為自動，其它還有靜態(tài)觀測文件，動態(tài)觀測文件兩個(gè)選項(xiàng)。
3.) 項(xiàng)目屬性設(shè)置
點(diǎn)擊“項(xiàng)目菜單”下的“項(xiàng)目屬性”子菜單，設(shè)置項(xiàng)目屬性，
項(xiàng)目細(xì)節(jié)的類容都會顯示在網(wǎng)平差報(bào)告中，控制網(wǎng)的等級很重要，在數(shù)據(jù)處理過程中的許多檢驗(yàn)都是根據(jù)不同的網(wǎng)的精度有不同的設(shè)置。詳細(xì)精度指標(biāo)請參考《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》。
坐標(biāo)系統(tǒng)如圖：
圖9-2 坐標(biāo)系統(tǒng)
如果用戶需要添加新的坐標(biāo)系統(tǒng)，點(diǎn)擊“自定義坐標(biāo)系統(tǒng)”按鈕，進(jìn)入原始參數(shù)中的“坐標(biāo)系統(tǒng)”中，用戶可以自己設(shè)置。
七參數(shù)如圖：
圖9-3 七參數(shù)轉(zhuǎn)換
4.) 原始參數(shù)設(shè)置
點(diǎn)擊“項(xiàng)目”菜單下的“原始參數(shù)”子菜單，設(shè)置原始參數(shù)：
天線
圖9-4 天線參數(shù)
在設(shè)置好天線名稱、天線參數(shù)后，用戶點(diǎn)擊增加，就可以添加一個(gè)新的天線，用戶也可以選擇列表中的已有天線，點(diǎn)擊“刪除“按鈕就可以刪除當(dāng)前選中的天線，所有天線的設(shè)置參數(shù)保存為Bin目錄下的HitAnt.ini文件。
5.) 設(shè)置站點(diǎn)信息
6.) 處理靜態(tài)基線(動態(tài)路線)
1. 設(shè)定基線解算的控制參數(shù)
基線解算的控制參數(shù)，用以確定數(shù)據(jù)處理軟件采用何種處理方法來進(jìn)行基線解算。設(shè)定基線解算的控制參數(shù)是基線解算時(shí)的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。通過控制參數(shù)的設(shè)定可以實(shí)現(xiàn)基線的優(yōu)化處理。
控制參數(shù)在“基線解算設(shè)置”中進(jìn)行設(shè)置，主要包括“數(shù)據(jù)采樣間隔”、“截止角”、“參考衛(wèi)星”及其電離層和解算模型的設(shè)置等。
2. 外業(yè)輸入數(shù)據(jù)的檢查與修改
在錄入了外業(yè)觀測數(shù)據(jù)后、在基線解算之前，需要對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的檢查。檢查的項(xiàng)目包括測站名點(diǎn)號、測站坐標(biāo)、天線高等。對這些項(xiàng)目進(jìn)行檢查的目的是為了避免外業(yè)操作時(shí)的誤操作。
3. 基線解算(基線解算自檢，讀入星歷數(shù)據(jù)，讀入觀測數(shù)據(jù)，三差解算，周跳修復(fù)，進(jìn)行雙差浮點(diǎn)解算，整周模糊度分解，進(jìn)行雙差固定解算)
4. 基線質(zhì)量的檢驗(yàn)
7.) 平差前設(shè)置
1. 坐標(biāo)系設(shè)定 ：
在進(jìn)行網(wǎng)平差設(shè)置之前，應(yīng)檢查坐標(biāo)系的設(shè)置是否正確。通常情況下，國內(nèi)用戶選擇的坐標(biāo)系橢球?yàn)楸本?4，用戶需要專門設(shè)置中央子午線、x和y方向的加常數(shù)等。坐標(biāo)系的設(shè)置可在工具菜單下的坐標(biāo)系管理中進(jìn)行。如下圖11-2所示：
圖11-2 坐標(biāo)系管理
用戶在安裝軟件時(shí)，北京54的橢球參數(shù)已經(jīng)設(shè)置到軟件系統(tǒng)中去了，并且，在建立新項(xiàng)目時(shí)，用戶通常已經(jīng)輸入了坐標(biāo)系參數(shù)。在進(jìn)行網(wǎng)平差之前進(jìn)行坐標(biāo)系的設(shè)置，是為了進(jìn)一步檢查坐標(biāo)系參數(shù)
2. 網(wǎng)平差設(shè)置
在“網(wǎng)平差”菜單下選擇“網(wǎng)平差設(shè)置”，將出現(xiàn)下面的對話框如圖11-3，該對話框共分為四部分：網(wǎng)平差設(shè)置、自由網(wǎng)平差、二維平差設(shè)置、高程擬合方案等。
圖11-3 網(wǎng)平差設(shè)置
在網(wǎng)平差設(shè)置中，用戶可以選擇將要進(jìn)行的網(wǎng)平差，如三維平差、二維平差、水準(zhǔn)高程擬合等。在網(wǎng)平差設(shè)置中，沒有提供自由網(wǎng)平差選項(xiàng)，因?yàn)樵谶M(jìn)行這些聯(lián)合平差之前，軟件都將自動進(jìn)行自由網(wǎng)平差。
在網(wǎng)平差設(shè)置中，還可以重置中央子午線，因?yàn)橥ǔＧ闆r下，用戶在國內(nèi)通常只需要使用一組橢球參數(shù)北京54，在不同的地區(qū)通常只需要重設(shè)中央子午線。
3. 自由網(wǎng)平差設(shè)置
圖11-4 網(wǎng)平差設(shè)置
在網(wǎng)平差設(shè)置中，用戶可以選擇將要進(jìn)行的網(wǎng)平差，如三維平差、二維平差、水準(zhǔn)高程擬合等。在網(wǎng)平差設(shè)置中，沒有提供自由網(wǎng)平差選項(xiàng)，因?yàn)樵谶M(jìn)行這些聯(lián)合平差之前，軟件都將自動進(jìn)行自由網(wǎng)平差。
在網(wǎng)平差設(shè)置中，還可以重置中央子午線，因?yàn)橥ǔＧ闆r下，用戶在國內(nèi)通常只需要使用一組橢球參數(shù)北京54，在不同的地區(qū)通常只需要重設(shè)中央子午線。
4. 二維平差設(shè)置
二維聯(lián)合平差是使用頻率最高的平差方法，因?yàn)樽杂删W(wǎng)平差后，用戶得到的僅僅是WGS-84基準(zhǔn)下的大地坐標(biāo)，用戶要得到國家或地方投影坐標(biāo)，必須要與靜態(tài)基線網(wǎng)中的已知點(diǎn)聯(lián)測，從而將基線網(wǎng)中的其它點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成用戶需要的平面坐標(biāo)。
通常是在自由網(wǎng)平差后，得到的WGS-84下的大地坐標(biāo)在投影后，需要四個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)，才能得到準(zhǔn)確的投影坐標(biāo)。這四個(gè)參數(shù)分別為兩個(gè)平移參數(shù)、一個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)、一個(gè)比例參數(shù)，系統(tǒng)二維平差的設(shè)置如下圖11-5所示：
圖11-5 二維平差設(shè)置
在二維平差設(shè)置時(shí)，可以對這四個(gè)參數(shù)進(jìn)行選擇。默認(rèn)的選擇為“平移、旋轉(zhuǎn)、縮放”。除非特殊情況，建議用戶選擇“平移、旋轉(zhuǎn)、縮放”。
5. 高程擬合
在前面小節(jié)中，已經(jīng)介紹了網(wǎng)平差設(shè)置的幾種模型。在“高程擬合方案”中，可以對這幾種方案進(jìn)行選擇如圖11-6，默認(rèn)的選擇為“曲面擬合”。
圖11-6 高程擬和方案
8.) 進(jìn)行網(wǎng)平差(提取基線向量網(wǎng)，基線向量網(wǎng)的連通檢驗(yàn)，自由網(wǎng)平差，三維約束平差，二維約束網(wǎng)平差，水準(zhǔn)高程擬合)
9.) 輸出平差報(bào)告，處理結(jié)果的質(zhì)量分析和控制
六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及心得：
一般情況下GPS數(shù)據(jù)處理流程應(yīng)該有很多個(gè)的過程，才能夠保證數(shù)據(jù)滿足工程需要，根據(jù)資料一般有以下步驟：數(shù)據(jù)傳輸手簿輸入數(shù)據(jù)加工數(shù)據(jù)預(yù)處理基線解算重復(fù)基線檢驗(yàn)同步環(huán)檢驗(yàn)異步環(huán)檢驗(yàn)(以上為當(dāng)天應(yīng)完成的任務(wù))重測與補(bǔ)測WGS-84中無約束平差網(wǎng)精度分析北京54/80/地方獨(dú)立中三維無約束平差三維約束平差二維平差成果報(bào)告技術(shù)總結(jié)。本次實(shí)驗(yàn)只是通過使用HD2003了解GPS數(shù)據(jù)的處理過程，所以步驟上并沒有很嚴(yán)格按照傳統(tǒng)的做法，只是基本上作了一些處理。
網(wǎng)平差應(yīng)該是整個(gè)數(shù)據(jù)處理的核心內(nèi)容，直接關(guān)乎數(shù)據(jù)的質(zhì)量，總的來說它的操作過程如右圖：
軟件只是實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)平差的解算，更重要的是需要用戶參與，并最終作出正確的判斷。應(yīng)當(dāng)說明的是，這通常是一個(gè)反復(fù)的過程，雖然在實(shí)驗(yàn)報(bào)告當(dāng)中看起來只是一個(gè)小部分，但那是因?yàn)檫@主要由計(jì)算機(jī)進(jìn)行解算，并且只考慮了一次成功的情況，而事實(shí)上可能要許多次才能夠完成
gps數(shù)據(jù)處理實(shí)習(xí)報(bào)告
GPS測量與數(shù)據(jù)處理集中實(shí)習(xí)
一、目的和要求
為鞏固所學(xué)知識，通過集中實(shí)習(xí)，進(jìn)一步深入了解GPS的基本原理以及在測繪中的應(yīng)用。內(nèi)容包括GPS靜態(tài)控制測量、GPS動態(tài)地形測量、GPS RTK地形測量和工程放樣以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。
二、內(nèi)容和形式
1. GPS靜態(tài)測量及數(shù)據(jù)處理
(1) 依照任務(wù)要求、測量規(guī)范或行業(yè)規(guī)范等，確定布網(wǎng)方法、網(wǎng)的精度，編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書;
(2) 進(jìn)行選點(diǎn)，繪制網(wǎng)設(shè)計(jì)圖;
(3) 設(shè)計(jì)測量安排表(測量時(shí)間、搬站時(shí)間、人員分配);
(4) GPS靜態(tài)外業(yè)作業(yè)：找點(diǎn)、儀器架設(shè)、天線高測量、衛(wèi)星狀態(tài)、電源狀態(tài)的監(jiān)視。記錄點(diǎn)名、時(shí)段、天線高、衛(wèi)星狀態(tài)和特殊情況;
(5) 安裝數(shù)據(jù)處理軟件;
(6) 下載數(shù)據(jù)和檢查數(shù)據(jù)，進(jìn)行RINEX格式轉(zhuǎn)換;
(7) 建立坐標(biāo)系統(tǒng);
(8) 設(shè)置基線處理參數(shù)，進(jìn)行基線解算;
(9) 進(jìn)行基線解算結(jié)果的質(zhì)量控制;
(10) 設(shè)置網(wǎng)平差參數(shù)，進(jìn)行網(wǎng)平差;
(11) 進(jìn)行網(wǎng)平差結(jié)果的質(zhì)量控制;
(12) 編寫技術(shù)總結(jié)。
2. GPS RTK 測量和放樣
RTK測量
(1) 架設(shè)基準(zhǔn)站設(shè)置有關(guān)參數(shù);
(2) 創(chuàng)建流動站測量文件和坐標(biāo)系統(tǒng)，設(shè)置有關(guān)參數(shù);
(3) 設(shè)置流動站動態(tài)測量參數(shù);
(4) RTK走走停停測量
(5) RTK連續(xù)測量地形點(diǎn)
RTK工程放樣
(1) 架設(shè)基準(zhǔn)站設(shè)置有關(guān)參數(shù);
(2) 創(chuàng)建流動站測量文件和坐標(biāo)系統(tǒng)，設(shè)置有關(guān)參數(shù);
(3) 工程設(shè)計(jì)：按點(diǎn)、直線、緩和曲線、圓曲線設(shè)計(jì)
(3) 設(shè)置流動站放樣測量參數(shù);
(4) 按點(diǎn)、直線、緩和曲線、圓曲線放樣工程。
3. 地形圖繪制
(1) 下載RTK測量數(shù)據(jù);
(2) 檢查點(diǎn)名和圖形代碼;
(3) 檢查點(diǎn)位精度;
(4) 繪制平面圖;
(5) 添加屬性、文字、符號指示;
(6) 繪制等高線圖;
(7) 輸出地形圖。
三、實(shí)習(xí)地點(diǎn)
外業(yè)實(shí)習(xí)地點(diǎn)武漢大學(xué)校區(qū)內(nèi)，內(nèi)業(yè)實(shí)習(xí)地點(diǎn)在測繪學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心，每個(gè)學(xué)生安排有不同的GPS接收機(jī)和一臺計(jì)算機(jī)，2 周內(nèi)完成全部實(shí)習(xí)任務(wù)。
四、時(shí)間安排
第一周：完成GPS靜態(tài)控制測量實(shí)習(xí)的測量設(shè)計(jì)、測量實(shí)施、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析。 第二周：完成GPS動態(tài)地形測量設(shè)計(jì)、測量實(shí)施、數(shù)據(jù)處理和繪制地形圖;完成工程設(shè)計(jì)、工程放樣、放樣點(diǎn)精度統(tǒng)計(jì)。
gps數(shù)據(jù)處理實(shí)習(xí)報(bào)告
實(shí)習(xí)情況總結(jié)
這次GPS實(shí)習(xí)包括兩大部分--GPS靜態(tài)測量和動態(tài)測量，測繪gps實(shí)習(xí)總結(jié)。其中靜態(tài)測量包括現(xiàn)有資料的收集(包括武大地圖、已知點(diǎn)數(shù)據(jù)資料等)、實(shí)地勘踏選點(diǎn)并進(jìn)行標(biāo)記、調(diào)度方案的確定、正式外業(yè)數(shù)據(jù)采集、最后也就是最重要的內(nèi)業(yè)處理。動態(tài)測量包括利用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行RTK地形測量用于繪制等高線圖以及利用RTK進(jìn)行放樣操作。
這次實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)成果如本報(bào)告第一到第三部分所展示，從整體來說，通過靜態(tài)測量建立了武漢大學(xué)一校區(qū)到三校區(qū)的的國家C級GPS控制網(wǎng)，而通過動態(tài)RTK地形測量獲得了武漢大學(xué)三校區(qū)友誼廣場的等高線圖。其中在靜態(tài)測量的內(nèi)業(yè)處理中，通過基線解算、獨(dú)立環(huán)閉合差檢驗(yàn)、三維無約束平差、二維約束平差等過程可以很容易的得到重復(fù)基線長度較差、無約束和約束平差后各點(diǎn)的大地坐標(biāo)和空間直角坐標(biāo)。
實(shí)習(xí)體會與收獲
在這次實(shí)習(xí)中，我深刻體會了現(xiàn)代的測繪在空間衛(wèi)星技術(shù)下的發(fā)展和GPS在各方面的領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用。也深刻的理解了現(xiàn)代社會對內(nèi)業(yè)處理工作者的高知識水平的要求。
在內(nèi)業(yè)處理過程中，經(jīng)過自動化的基線解算和平差，通過刪減衛(wèi)星調(diào)整基線來提高精度讓我懂得了如何去"精益求精"。在現(xiàn)代社會科技發(fā)展過程中，空間衛(wèi)星技術(shù)和其他的測繪技術(shù)將更加長遠(yuǎn)發(fā)展，那么就對我們現(xiàn)在還未走入社會的測繪人要求更多而且要求更高，數(shù)學(xué)計(jì)算和協(xié)調(diào)能力是測繪的顯性要求，而編程能力和英語能力將是測繪的隱性要求而且將會越來越突出，值得一提的是，在靜態(tài)測量實(shí)習(xí)過程中由于其中一臺GPS接收機(jī)因?yàn)殡娫春谋M無法正常開機(jī)而使我們第二天的數(shù)據(jù)采集不能按照計(jì)劃的調(diào)度方案執(zhí)行。因而需要臨時(shí)調(diào)整調(diào)度方案，這對我們而言是個(gè)非常好的鍛煉機(jī)會。一開始各組長和隊(duì)長都有點(diǎn)慌，因?yàn)檫@樣會導(dǎo)致我們原先的計(jì)劃全被打亂，而且要重新安排調(diào)度計(jì)劃。一方面我們需要按照國家C級網(wǎng)的要求進(jìn)行觀測(每個(gè)點(diǎn)得觀測至少2個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段至少觀測60分鐘)，但另一方面由于接收機(jī)數(shù)量上會減少一臺，加上電池的工作時(shí)間有限，以及老師要求我們每個(gè)時(shí)段得觀測一個(gè)半小時(shí)左右。這樣便出現(xiàn)了一個(gè)問題，對于剩下的任務(wù)我們?nèi)绻廊话凑找?guī)范和老師的硬性要求去做一天絕對完成不了任務(wù)。最后請教老師，發(fā)現(xiàn)老師很快的對剩下的任務(wù)進(jìn)行了規(guī)劃，也就是說，只要觀測網(wǎng)能夠反應(yīng)大致的區(qū)域，可以讓部分點(diǎn)只觀測一個(gè)時(shí)段，這樣就能在一天內(nèi)順利的完成任務(wù)。從最后內(nèi)業(yè)處理的結(jié)果來看，老師的布局還是比較不錯(cuò)的。我想可能是我們所觀測的基線不長(平均就幾百米的樣子)，因而基線處理的結(jié)果基本上是固定解。這次突發(fā)事件對于我們隊(duì)來說是彌足珍貴的，這樣的一次外業(yè)數(shù)據(jù)采集不僅鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)精神，而且從這樣一個(gè)比較小的突發(fā)事件中也讓我們學(xué)到了很多的東西。
建議與意見
我感覺本次實(shí)習(xí)內(nèi)容的安排大體上是不錯(cuò)的，老師們的指導(dǎo)和講解也是盡心盡力;但感覺內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理部分老師應(yīng)該講得更詳細(xì)一點(diǎn)，這樣更有助于同學(xué)對軟件的熟悉與對書本知識的消化。其次，感覺這次外業(yè)數(shù)據(jù)采集同學(xué)們還是比較空閑，所以建議學(xué)院在今后GPS實(shí)習(xí)中可以增加適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目，比如專門花一兩天來學(xué)習(xí)接收機(jī)的電子手簿，或者是能夠交換儀器進(jìn)行實(shí)習(xí)操作，使大家既能掌握天寶接收機(jī)的操作也能掌握萊卡接收機(jī)的操作，這樣我們才能夠從中學(xué)到更多的知識。所以希望學(xué)院對GPS實(shí)習(xí)更加重視一些，能給學(xué)生更多的實(shí)習(xí)和鍛煉的機(jī)會。