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文本内容:
紫山测区控制测量实习报告GPS前言
1.实习目的和任务
1.1巩固校内课堂所学知识,加深对控制测量基本理论的理解和对GPS定位原理与测量基本理论的理解能够用有关理论指导作业实践,做到理论与实践相统一提高学生分析问题和解决问题的能力;对学生进行控制测量野外作业的基本技能训练,提高动手能力通过实习,熟悉GPS作业计划、GPS控制网布设、观测、数据处理的作业程序及方法;对野外业观测成果进行整理、检查和计算掌握运用“GPS数据后处理软件”处理GPS测量成果的基本技能;通过完成控制测量实际任务的煨炼,提高学生从事测绘工作的计划、组织和管理能力培养学生良好的专业品质和职业道德实习地点及时间
1.2实习地点邯郸市紫山风景区;实习时间2011年2月21日——2011年3月20日实习组织形式
1.31)专业统一实习,在教师的指导下分十个小组进行;2)指导教师刘辉;3)实习小组由5-6人组成,设小组长1名,负责本小组的实习组织、人员安排、纪律考勤;副组长一名,负责仪器管理与手簿记录整理等组员要服从和全力支持组长的工作4)全部实习由指导教师统一指挥,小组长对教师负责,组员对小组长负责执行规范
2.《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314-2009测区总体概况
3.该测区位于河北省西南部,东经114°0340,北纬36°2044之间,西依太行山脉,〜〜东接华北平原,北靠河北省邢台市,南傍河南省安阳市,与晋、鲁、豫三省接壤,与石家庄、太原、济南、郑州四个省会城市的距离均在200公里左右,距首都北京500公里紫山风景区规划面积20平方公里气候属暖温带大陆性季风气候,四季分明春季风多干旱,夏季炎热多雨,秋季温和凉爽,冬季寒冷干燥,年平均气温
13.5℃,最冷月份(一月)平均气温-
2.3℃,极端最低气温T9C,最热月份(七月)平均气温
26.9℃,极端最高气温
42.5℃,全年无霜期200天,年日照2557小时由于测区远离市区,测量工作时交通不方便测区内山路崎岖,通行不便,又区内山多且比较陡,对于整体选点,布点及建造觇标造成很大困难控制网的布设及施测
4.GPS网布设
4.1GPS采用静态相对定位方法建立测区GPS平面控制网,等级为D级点位选择及网的布设原则
4.2GPS
1.点位的选择符合技术设计要求,并有利于其他测量手段进行扩展与联测;
2.点位的基础应坚实稳固,易于长期保存,并有利于安全作业;
3.点位应设在易于安装接收设备、视野开阔的较高点上;
5.点位目标要显著,视场周围15°不应有障碍物;
6.点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等),其距离不小200m,远离高压输电线和微波无线电信号传送通道,其距离不得小于50m;
7.点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体;
8.交通应便于作业
9.选点人员应按技术设计进行踏勘,在实地按要求选点定位当利用旧点时,应对旧点的稳定性、完好性,以及觇标是否安全、可用性进行检查,符合要求方可利用控制网的网形布设及精度分析
4.3GPS本测区设计以边连式布设D级GPS点4个,D级控制网采用3台接收机观测,分2个观测时段进行观测GPS网相邻点间基线中误差按下式计算式中a(mm)为固定误差;》(ppm)为比例误差系数;4(.)为相邻点间的距离GPSR级网的主要技术要求应符合下表规定相邻点最小距离应为平均距离的1/21/3;最大距离〜应为平均距离的23倍〜GPS网的主要技术要求等级平均距离(km)固定误差a(mm)比例误差b(IX106)最弱边长相对中误差D级510W10W101/45000〜注当边长小于200m时,边长中误差应小于20mm控制测量作业要求
4.4GPS
4.
4.1基本技术要求为保证GPS测量精度,采用载波相位静态相对定位作业模式,D级GPS测量作业的基本技术要求应符合下表的规定D级GPS测量作业的基本技术要求卫星截止高度平均重复设时段长度数据采样间级别有效观测PDOP值角(°)站数(min)隔(S)卫星数D级三
151421.6260155注
1、观测时段长度应视点位周围障碍物情况、基线长短而作调整;
2、可不观测气象要素,但应记录雨、晴、阴、云等天气状况
4.
4.2GPS卫星预报和观测调度计划1)保证GPS作业观测工作顺利进行,保障观测成果达到预定的精度,提高作业工效,在进行GPS外业观测之前,应事先编制GPS卫星可见性预报表预报表应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何强度因子等内容2)编制预报表所用概略位置应采用测区中心位置的经、纬度3)作业组在观测前应根据参加作业的GPS接收机台数、网形及卫星预报表编制作业调度表,其内容应包括观测时间、测站号、测站名称以及接收机号等项内容观测准备与过程
4.5出发工作前应检查电池容量是否充足,仪器及其附件是否携带齐全;作业前应检查接收机内存是否充足;天线安置及测量过程应符合下列要求
1.作业员到测站后应先安置好接收机使其处于静置状态,然后再安置天线;
2.天线可用脚架直接安置在测量标志中心的铅垂线方向上,中误差应小于3mm天线应整平,天线基座上的圆水准所泡应居中;
3.观测组应严格按调度表规定的时间进行作业保证同步观测同一卫星组当情况有变化需修改调度计划时,应经作业队负责人同意,观测组不得擅自更改计划;
4.接收机预置状态应正确,然后方可启动接收机进行观测;
5.每时段开机前,作业员应量取天线高,关机后再量取一次天线高作校核,两次量天线高,互差不得大于3mm,取平均值作为最后结果,记录在手簿若互差超限,应查明原因,提出处理意见记入测量手薄备注栏中天线高的量取方法应符合《全球定位系统城市测量技术规程》的要求,量取的部位应在观测手薄上绘制略图;
6.仪器工作正常后,作业员应及时逐项填写测量手簿中各项内容;
7.一个时段观测过程中不得进行以下操作关闭接收机又重新启动;进行自测试(发现故障除外);改变卫星高度角;变数据采样间隔;改变天线位置;按动关闭文件和删除文件等功能键;
8.观测员在作业期间不得擅自离开测站,并应防止仪器受震动和被移动,防止人和其他物体靠近天线,遮挡卫星信号;9观测中应保证接收机工作正常,数据记录正确,每日观测结束后,应及时将数据转存至计算机硬、软盘上,确保观测数据不丢失控制网数据处理
5.GPS数据预处理
5.1
(1)将原始观测数据从接收机上用compass数据处理软件下载到计算机上,通过解码将各种数据分类整理,剔除无效观测值和冗余信息
(2)对输入数据进行检核与修改,包括站名、点号、测站坐标、天线高等基线解算
5.2基线解算要分三个阶段进行,第一阶段进行初始平差,解算出整周未知数参数和基线向量的实数解,在第二阶段将整周未知数固定成整数,在第三阶段,将确定了的整周未知数作为已知数,仅将待定的测站坐标作为未知数再次进行平差解算,解算出基线向量的最终解观测成果的外业检核
5.
35.
3.1重复观测边的检核对于重复观测边的不同时段的成果互差,应小于等于相应的等级规定精度的2血倍Ad=29mm,0=
13.37mm,显然AdW2正,所以该向量的观测值合格具体数据见附表
26.
3.2同步环闭合差的检核根据《GPS规范》要求,各级GPS基线精度计算公式如下0=Va2+bd2按D级控制网精度要求,取a^lOmm bWlOppm设Wx、Wy、Wz、分别是同步环坐标分量的闭合差、则应满足Wx^—Vn Wy^—Vz—Vn W限5555WZ^在同步环A2-B2-02中,取D=
0.897km得=
13.43mm,令n=3得WxW
4.65mm WyW
4.65mm WzW
4.65mm W限W
8.06mm由GPS实测数据得Wx=O.Omm
4.65mm Wy=O.3mm
4.65mm Wz=O.3mm
4.65mm W限=
0.42mm
8.06mm均满足要求,所以同步环A2-B2-02合格在同步环B2-02-C2中,取D=
0.855km得=
13.15nm,令n=3得WxW
4.56WyW
4.56WzW
4.56W限W
7.89由GPS实测数据得Wx=O.
14.56Wy=l.
44.56Wz=l.
34.56W限=
1.
917.
89.均满足要求,所以同步环B2-C2-02合格
7.
3.3异步环闭合差的检核根据《GPS规范》要求,异步环各坐标分量应满足以下要求WyW2五用z2山io W限W2y[3nj在异步环02-A2-B2中,取D=
0.855km得=
13.15mni,令n=3得WxW
45.6WyW
45.6WzW
45.6W限W
78.96由GPS实测数据得Wx=
2.
045.6Wy=l.
045.6Wz=L
345.6W限=
2.
5878.96均满足要求,所以异步环02-A2-B2合格在异步环B2-02-A2中,取D=
0.897km得=
13.43mm,令n=3得WxW
46.5WyW
46.5WzW
46.4W限W
80.60由GPS实测数据得Wx=l.
946.5Wy=
2.
146.5Wz=
2.
946.5W限=
4.
0580.60均满足要求,所以异步环B2-02-A2合格三维无约束网平差
8.4GPS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^3=
39.84mm实测基线5条,经检查最大的基线向量改正数为L5mm,完全符合规程要求成果报告中各项指标均符合相应等级规范要求数据处理成果报告
9.GPSGPS数据处理成果见附表
1、附表2习体会
10.通过本次用GPS静态相对定位法进行平面控制测量,使我们对GPS在控制测量方面的应用有了更深一步的了解,同时也对GPS数据处理进行了练习,能够更加熟练的应用GPS进行测量工作,对以前学的GPS控制测量知识有了实践操作的机会,同时试我们明白了理论和实践结合的重要性,加深了对实践是检验真理的标准的理解,如果仅仅是凭在课堂上的听,我们不能把知识吃透,不能熟练的使用GPS接收机,对其进行某种需要的设置,对课堂知识的实际应用更是一筹莫展当实际动手操作的时候,发现其实并不困难,听其他同学的讲解或者是查阅专业课书,然后自己动手操作一遍,就基本掌握了方法但是要想提高熟练程度,就要反复的练习,只有这种方式才能触类旁通基础性的知识我认为是十分的重要通过实习,使我学到了很多实践知识我想它甚至比书本知识更让人难忘表
11.附表网平差成果表1GPS基线向量及改正数
1.基线DX/改正m
0.0003距离/改中误差/相对起点-终点.时数正误
0.0003-
0.0005段数差
624.8902m m
770.
16730.0029-
648.3266-
662.5059A2-B
2.069Em-
0.
00040.0001-
0.00041:
3474920.
0007370.9954-
535.
6280101134170.0012C2-B
2.069E
0.0005-
123.6086-
0.
00030.00011:
720695166.
5503185.3739-
410.
2516886.8076A2-
02.069E-
0.0002-
0.0001-
0.0016-
0.
0009623.2498-
369.0777C2-
02.069F
0.
0016710.
0919252.2543-
0.00031:
6280330.0002-
0.
00051034.0779B2-02,069E
0.
0029833.7005改正-
0.0004DZ/1:226759数-
0.
0015663.1848m
0.0017改正DY/
0.00031:451578数
458.
3400833.
7005252.
2543166.
5503886.
80760.0012B2-
02.069F
0.
00040.
00190.
00230.00131:720695自由网平差坐
2.标中纬度/中误经度/中误高程/中误误差差差差(度:分:m(度:分:m mm秒)秒)36:41:
30.
400810.000114:20:
14.
952480.
000236.
1230.
0010.001N6E720436:41:
48.
843050.000114:20:
49.
746690.
000240.
2840.
0000.001N4E428036:42:
10.
314850.000114:20:
51.
371550.
000248.
5280.
0020.002N5E890236:41:
55.
381310.000114:20:
14.
959270.
000248.
5590.
0000.001N4E4290附表2GPS同步环、异步环、重复基线数据Baseline Typerms dxdy dzdistanceA2-B
2.069E
99.
90.0036-
648.3273-
662.
5060458.
33971034.0782A2-
02.069E
99.
90.
0039185.3747-
410.
2514624.
8906770.1677B2-
02.069E
99.
90.
0038833.
7020252.
2548166.
5506886.8092同步环3baselines相对误差=
0.16ppm EX=
0.0000EY=-
0.0003EZ=
0.
00032691.0552Baseline Typerms dxdz distanceC2-B
2.069E
99.
90.0034-
123.
6084370.9957-
535.
6275663.1845C2-
02.069F
99.
90.
0033710.
0917623.2495-
369.
07821014.3416B2-
02.069F
99.
90.
0033833.
7001252.
2524166.
5480886.8063同步环3baselines相对误差二
0.73ppm EX=-
0.0001EY=
0.0014EZ=
0.
00132564.3323Baseline Typerms dxdy dzdistanceB2-
02.069E
99.
90.
0038833.
7020252.
2548166.
5506886.8092C2-B
2.069E
99.
90.0034-
123.
6084370.9957-
535.
6275663.1845C2-02,069F
99.90,
0033710.
0917623.2495-
369.
07821014.3416异步环3baselines相对误差二
1.Olppm EX=-
0.0020EY=-
0.0010EZ=-
0.
00132564.3353Baseline Typerms dxdy dzdistanceB2-02,069F
99.90,
0033833.
7001252.
2524166.
5480886.8063A2-B2,069E
99.
90.0036-
648.3273-
662.
5060458.
33971034.0782A2-
02.069E
99.
90.
0039185.3747-
410.
2514624.
8906770.1677异步环3baselines相对误差=
1.51ppm EX=
0.0019EY=
0.0021EZ=
0.
00292691.0522Baseline Typerms dxdy dzdistanceB2-02,069E
99.
90.
0038833.
7020252.
2548166.
5506886.8092B2-
02.069F
99.
90.
0033833.
7001252.
2524166.
5480886.8063重复边2baselines相对误差=
2.27ppm EX=
0.0019EY=
0.0024EZ=
0.
00261773.6155。
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