《GPS数据内业处理》课件

数据内业处理GPS数据内业处理是将野外采集的数据进行处理，并生成最终的成果文件GPS GPS这个过程包括数据预处理、数据转换、数据分析和成果输出等步骤课程目标掌握数据内业处学习常用数据处理软

1.GPS

2.12理流程件从数据采集到最终成果输出，掌握行业内主流软件的操作方系统学习数据处理的各个法，能够熟练运用软件进行数GPS环节据处理熟悉常见数据处理方提升数据处理效率和

33.

44.法精度理解数据预处理、坐标系转掌握高效的数据处理技巧，提换、平滑处理、几何特征量计高数据处理效率和精度，保证算等方法的原理和应用成果质量简介GPS全球定位系统卫星网络接收器广泛应用是全球定位系统（系统由颗运行在中地接收器可以是独立的设备应用广泛，包括导航、测GPS GlobalGPS31GPS GPS）的缩球轨道上的卫星组成，覆盖全或嵌入移动设备，如智能手绘、农业、物流、灾害救援等Positioning System写它是由美国国防部建立的球范围，确保全天候定位服机，用于接收卫星信号并计算领域，已成为现代社会不可或全球导航卫星系统务位置信息缺的一部分数据采集过程GPS准备阶段1确定采集区域和目标，准备设备和人员数据采集2使用接收机进行实地测量，记录坐标数据GPS数据存储3将采集到的数据存储在数据文件中数据备份4确保数据的安全性和完整性数据采集过程是一个系统性的工作，需要进行充分的准备和规范的操作，才能保证数据的准确性和可靠性GPS数据格式GPS常见的数据格式数据结构GPS数据格式通常包含经纬度、高程、时间戳•TXT GPS等信息•CSV•DAT•Rinex坐标系数据处理不同数据格式可能使用不同的坐标系，需数据格式通常需要经过处理才能用于后续GPS GPS要进行转换才能统一分析和应用坐标系概述地理坐标系投影坐标系采用经纬度作为坐标，是地球表面上的一个球面坐标系适用于大将地球表面上的点投影到平面上，方便进行平面测量和计算常用范围测绘，方便全球统一投影方式包括高斯投影、投影等UTM平面直角坐标系坐标系转换在特定区域内建立的二维坐标系，适用于局部区域的工程测量和设将不同坐标系下的数据进行相互转换，需要进行坐标系转换参数的计便于进行距离、面积、角度等计算计算和应用数据预处理数据清洗删除或修复错误数据，包括重复点、离群点、噪声数据等数据完整性检查确保数据完整性，检查数据缺失或不完整的情况数据格式转换将不同格式的数据转换为统一格式，便于后续处理数据质量评估对数据进行评估，确定数据质量是否满足后续处理要求异常点检查数据误差识别方法处理方法数据采集过程不可避免地可以通过统计分析、空间分布对于识别出的异常点，需要根GPS会产生误差，导致数据中出现分析和时间序列分析等方法识据具体情况进行处理，例如删异常点这些误差可能来自接别异常点，例如计算数据点之除、平滑或替换处理方法的收机故障、信号干扰或多路径间的距离、角度和高度差，分选择取决于数据误差的类型、效应析数据点的空间聚类情况，以程度和影响及观察数据点的变化趋势坐标系转换数据类型转换1将数据由原始的坐标系转换为目标坐标系，例如北京坐标系或西安坐标系GPS WGS-845480坐标转换参数2根据目标坐标系，选择合适的坐标转换参数，例如七参数或三参数坐标转换方法3采用合适的坐标转换方法，例如布尔莎模型或莫洛金斯基模型转换精度评估4评估坐标转换后的精度，确保满足工程精度要求数据平滑处理平滑算法1常用的平滑算法包括移动平均法、最小二乘法和样条插值法每种算法都有其适用场景和优缺点，需根据具体数据特点选择合适的算法参数设置2平滑参数的设置直接影响平滑效果需要根据数据噪声水平和平滑程度要求进行合理的参数设置，避免过度平滑或平滑不足效果评估3平滑处理后，需要对平滑结果进行评估，判断其是否符合预期，并根据评估结果调整平滑算法或参数几何特征量计算道路长度道路曲率

1.

2.12道路总长、直线段长度、曲线圆曲线半径、缓和曲线参数、段长度、坡段长度、缓和曲线曲线长度长度道路坡度道路宽度

33.

44.纵坡度、横坡度、坡度变化率车道宽度、路肩宽度、绿化带宽度道路中心线提取数据预处理1去除噪声、平滑数据边缘检测2识别道路边界点曲线拟合3拟合道路中心线平滑处理4消除局部起伏道路中心线提取是将数据转化为道路中心线的过程，这对于路网建模、交通分析等应用至关重要步骤包括数据预处理、边缘检测、曲线拟合、GPS平滑处理等道路几何参数分析道路曲率道路坡度道路曲率反映道路弯曲程度，影响车辆行驶安全大曲率意味着道路坡度反映道路坡度变化，影响车辆行驶速度和燃油消耗陡道路弯曲急剧，需要减速行驶道路曲率可以通过计算道路中心峭的坡度需要更大的动力，影响车辆行驶效率道路坡度可以通线上的点之间的距离和角度来确定过计算道路中心线上的点的高度差来确定交叉口识别路口几何形状道路网络拓扑关系识别交叉口，首先需要确定路口识别交叉口，需要分析道路网络几何形状，例如十字路口、丁字的拓扑关系，判断哪些道路在该路口等根据路口形状，可以进点汇合，以及道路之间的连接关行后续的特征提取和分析系关键特征提取算法模型应用交叉口识别过程中，需要提取道可以使用机器学习或深度学习模路特征，如道路中心线、道路宽型，对道路数据进行训练和识度、道路角度等，以便准确识别别，提高交叉口识别的效率和精路口度标线提取车道线提取人行横道提取指示标志提取箭头标志提取根据车道线颜色、宽度等特检测人行横道斑马线，并提取识别路边停车线、限速标志提取指示方向的箭头，并识别征，利用图像处理技术，识别其位置、尺寸等信息等，提取其位置、形状和内箭头类型和指向方向并提取车道线信息容障碍物识别路灯交通信号灯行人车辆识别道路上的路灯，获取其位识别道路上的交通信号灯，获识别道路上的行人，获取其位识别道路上的车辆，获取其位置和类型取其位置和状态置和移动方向置、类型和速度路网建模路网建模是将数据处理结果转换为可用于分析和应用的数字模型GPS道路拓扑关系建立1节点、边和面的关系道路属性赋值2道路名称、长度、方向路网数据结构构建3网络图、拓扑结构、属性数据库路网拓扑关系分析节点连接路径分析12分析路网中节点之间的连接关系，判断分析路网中不同节点之间的路径，例如是否存在孤立节点或重复节点计算两点之间的最短路径，判断路径是否可达拓扑关系分析拓扑模型构建34分析路网中不同道路之间的关系，例如将路网拓扑关系抽象为数学模型，方便交叉口、并行、分叉等进行后续分析和计算数据可视化数据可视化是将处理后的数据以直观、易于理解的方式呈现出来，如地图、GPS图表等例如，通过绘制道路中心线、标线和障碍物，展示城市道路网络的结构和特征可视化有助于分析和理解数据，发现潜在的问题和规律，为交通规划、道路GPS设计和城市管理提供参考精度评价定位精度几何精度地图精度数据处理精度评估定位精度对最终成果分析道路几何参数精度，如长评估最终输出地图的几何精度评估数据预处理、坐标转换、GPS质量影响度、面积、曲率等和属性精度平滑处理等步骤的精度结果输出数据格式文件类型输出方式数据质量根据项目需求，将处理后的根据不同的应用场景选择不同将处理后的数据输出到指定的确保输出的数据质量满足项目数据输出为不同的数据格的文件类型例如如果用于文件夹或数据库确保输出的要求，例如坐标精度、几何GPS式，例如、地图可视化，可以选择或数据完整且正确，并进行必要形状、属性信息等Shapefile KML、等格式；如果用于数的检查和验证GeoJSON KMLGeoJSON进行必要的质量控制，确保输据分析，可以选择Shapefile确保输出的数据格式与目标软可以提供多种输出方式，例出的数据可靠且准确格式件或平台兼容，方便后续使如直接输出到文件夹、导出用确保输出的文件命名规范，便为指定格式、上传到云平台于管理和查找等案例分析1项目背景1以某城市道路工程为例，分析数据内业处理过程GPS数据采集2使用设备对道路中心线、道路边界、道路附属设施等进行采集RTK-GPS数据处理3对采集到的数据进行预处理、坐标系转换、平滑处理等操作GPS结果分析4分析处理后的数据，提取道路中心线、几何参数等信息，并进行可视化展示结论5通过案例分析，展示数据内业处理过程，并说明其在道路工程中的应用价值GPS案例分析2城市道路改造案例描述某城市道路改造工程，采用数据采集道路现状数据GPS数据处理利用数据内业处理软件，对数据进行预处理、坐标系转换、平滑处理等操作GPS结果应用处理后的数据用于道路设计、施工放样、竣工验收等环节，提高了工程效率和精度案例分析3高速公路1道路设计数据采集GPS2精确定位数据处理分析3路网建模可视化展示4路况监控应用实践5交通管理本案例分析以高速公路工程为例，展示数据在道路工程中的应用GPS从数据采集、处理、分析到可视化展示，全流程展现了数据在高速公路建设和运营中的应用价值，以及为交通管理提供数据支持的潜力GPS常见问题及解决方案数据内业处理过程中，可能遇到各种问题例如，数据采集过程中可能出现GPS信号丢失、误差积累等问题数据处理过程中，可能出现坐标系转换错误、数据平滑处理不当等问题对于这些问题，需要采取相应的解决方案对于数据采集过程中的问题，可以通过优化采集方案、提高设备精度、增加观测次数等方式解决对于数据处理过程中的问题，可以通过使用专业的软件、提高处理精度、进行人工校核等方式解决总结与展望数据内业处理技术未来发展趋势GPS数据内业处理技术发展迅未来，数据内业处理技术将GPS GPS速，精度不断提高，应用范围不朝着更加智能化、自动化和精细断扩大化的方向发展应用领域数据内业处理技术将广泛应用于城市规划、道路设计、资源勘探等领GPS域参考文献数据处理GPS数据处理技术研究现状GPS道路工程道路工程信息化应用地理信息系统地理信息系统与空间数据分析课后习题数据分析错误检查对给定数据进行分析，例如找出数据中可能存在的错GPS GPS计算道路长度和面积误，例如异常点或重复数据可视化使用地图软件或编程语言将数据可视化，例如绘制道路或建筑物GPS讨论交流鼓励学生积极参与讨论，分享学习心得和实践经验老师解答学生在学习过程中遇到的问题和困惑。